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强腐蚀环境下能否采用管桩 中国寰球工程公司 何进源 《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008（以下简称防腐规范）实施至今，各单位反馈意见最多的是：在SO42-、Cl、pH值、侵蚀性CO2的强腐蚀性环境下能够采用管桩？如若采用，应设哪些防腐措施？本文对这些问题作了解释，供参考。 一、防腐规范对管桩适用性的规定 由于管桩存在预应力钢筋对腐蚀敏感和管壁较薄的问题，所以防腐规范规定，管桩可用于中、弱腐蚀环境；当用于强腐蚀环境时作了“不应采用”和“不宜采用”的规定，见表1。 强腐蚀环境下管桩的适用性 表1 强腐蚀介质名称 预应力混凝土管桩 SO42- 不应采用 Cl- 不宜采用 pH值 不应采用 侵蚀性CO2 可用于中、弱腐蚀 按规范用词说明，“不应”是表示严格，在正常情况下均应这样做的用词；“不宜”是表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的用词。 二、近几年来“正常情况”的变化 防腐规范是在2008年发布和实施的。管桩在当时的正常情况是：管桩在我国沿海地区推广使用已十年，但许多工程仅侧重于高强度、工期短、造价低等优势，而对管桩在腐蚀环境下的耐久性问题较少研究，所以国家标准图管桩的保护层厚度仅为25、30、35mm，不能满足防腐蚀工程的要求。在提高桩身混凝土耐蚀性能方面，许多单位已开展在混凝土中掺抗硫酸盐类防腐剂、耐蚀剂、钢筋阻锈剂和各种矿物掺合料的试验；但这些试验有待总结、鉴定、评估并制定相应的标准。 近几年来，管桩的防腐蚀技术有了很大的发展：预应力混凝土管桩国家标准图已加大混凝土管桩的厚度，使钢筋的混凝土保护层厚度从原来的35mm提高到不少于40mm，已基本上满足了防腐蚀的要求；一些单位（如：广东三和管桩公司、建华管桩公司、广东省电力设计院）还制定了耐腐蚀管桩的标准，混凝土保护层厚度有40mm的，有45mm的，也有50mm的，能满足强腐蚀环境的要求。已总结了一批外加剂的科技成果，如：编制了行业标准《钢筋阻锈剂的应用规范》及《技术规程》、《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》，编制了水泥、混凝土耐久性的试验方法，一些外加剂经过专家评估，获得国家技术专利；企业标准的外加剂更是百花齐放了。 因此，对于前几年认为的“正常情况”有了很大改变。按目前的技术水平，在某些强腐蚀情况下也可以采用管桩：在侵蚀性CO2强腐蚀环境下，完全可以采用管桩。在pH值强腐蚀环境下，由于目前的经验还不够，因此还是“不应”采用。在SO42-、Cl-强腐蚀环境下，只要采用合适的防腐措施，可以采用管桩。 三、在侵蚀性CO2强腐蚀环境下可以采用管桩 有好几个工程（如：云南西双版纳某工程、广东湛江某工程和三水电厂工程、广西某工程等）地下水的侵蚀性CO2含量＞60mg/l。 碳酸（及CO2）与水泥石中的氢氧化钙作用生成碳酸钙，侵蚀性CO2可将混凝土表面难溶的碳酸钙作用生成可溶性的碳酸氢钙，使混凝土深层内的氢氧化钙裸露，又会与碳酸（及CO2））SO42-与水泥中的Ca2+化学反应，生成硫酸钙；二水石膏（CaSO4·2H2O）硫酸钙与水泥石中铝酸三钙化学反应,生成硫铝酸钙(钙矾石),结晶膨胀力达20MPa。 依据上述腐蚀机理，抗硫酸盐硅酸盐水泥规定：高抗的C3S＜50%，C3A＜3%；中抗的C3S＜55%，C3A＜5%。 除了上述两种腐蚀机理外，还有碳硫硅钙石型腐蚀，混凝土破坏的形式不是胀裂，而是酥化，这与混凝土所用的碳酸盐骨料和粉料以及水泥中的碳酸盐含量有关。 2.腐蚀性等级 《岩土》规范的规定见表3。 水对混凝土结构的腐蚀性评价 表3 腐蚀等级 腐蚀介质 环境类型 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 微 硫酸盐含量SO42- （mg/L） ＜200 ＜300 ＜500 弱 200～500 300～1500 500～3000 中 500～1500 1500～3000 3000～6000 强 ＞1500 ＞3000 ＞6000 与《岩土》规范所列的SO42-含量相比，国内有些行业标准的指标定的更宽一些。例如：《铁路》规定，弱透水性环境土中的强腐蚀指标是SO42-含量为＞24000mg/kg，而《岩土》规范按Ⅱ类环境仅为＞4500mg/kg，指标相差5倍。 3.氯离子存在对SO42-腐蚀性的影响 国内外一些标准、规范有不同的认识： 氯离子的存在会速进SO42-对混凝土的腐蚀性。例如：《盐渍土》规范在计算硫酸盐总量时的公式为： SO42-总量= SO42-+0.075×Cl- 氯离子的存在会降低SO42-对混凝土的腐蚀性。例如：前苏联ГOCT的规定，水中Cl-含量（mg/L）为＜3000,3000～5000，＞5000时，SO42-含量（mg/L）分别为250、500、1000时才