火力發电厂冷却塔混凝土的耐久性保护研究.docxVIP

发表于《商品混凝土》2008。4月期，刊号：ISSN 0005-9846火力发电厂冷却塔混凝土的耐久性保护研究[摘要]：本文论述了火力发电厂冷却塔混凝土耐久性保护的重要性，分析了影响混凝土耐久性的诸个因素，从理论上就冷却塔混凝土耐久性保护与防腐处理之间的关系进行了探讨，就混凝土耐久性的综合治理提出了解决方案。[关键词]：冷却塔 防腐 防水 耐久性[Abstract]:The article is about the importance of endurance for concrete of water cooling tower, and analysis the factors which effect the endurance of concrete, discuss the relationship between concrete protection and concrete antisepsis. Give the advises for the endurance of concrete protection.[Key words]：water cooler towerantisepsis waterproof endurance1. 概况冷却塔又称凉水塔，是火力发电厂工业循环水冷却的重要设施，国内外一般采用的是双曲线形自然通风式钢筋混凝土结构；冷却塔由塔筒（包括上环梁、下环梁）、支撑塔筒的人字形（或X形）柱、淋水构件（包括中央竖井、主水槽、分水槽、配水槽、支撑水槽及淋水填料等的梁和立柱）等组成。在长期使用时，由于介质冲刷、冻融循环等使混凝土表层受到破坏；而工业冷却水循环使用又会滋生大量微生物，换热器的泄漏也会使许多腐蚀介质直接进入循环水中，加速混凝土结构的腐蚀，降低冷却塔的使用寿命。因此，为了保证冷却塔的安全、长期稳定运行，须对冷却塔内混凝土结构进行防腐蚀处理，常用的办法是涂刷防腐蚀涂料。但自20世纪80年代以来，发电厂冷却塔的破坏逐步增多。中国建筑材料研究院对内蒙古通辽热电厂冷却塔、黑龙江省寒地科学研究院对黑龙江省北安热电厂冷却塔以及哈尔滨工业大学材料学院对于黑龙江和内蒙东部8个热电厂16座冷却塔的调查发现：这些冷却塔多数已到了必须进行维修的程度，个别的甚至已经坍塌，分析和研究这些破坏的成因对于保护冷却塔，进而解决冷却塔混凝土耐久性问题显得十分必要。2. 冷却塔混凝土耐久性问题混凝土耐久性是一个综合的研究课题，但目前对混凝土耐久性的重要性认识片面，有时把混凝土的强度与耐久性混为一谈，甚至把混凝土强度代替混凝土抗渗标号！需知在建筑物使用期间，强度受到耐久性的影响而发生变化，作为安全保证强度，乃是耐久性影响下的强度，而不是原来的混凝土设计强度；绝大多数混凝土建筑物的破坏原因与耐久性有关，而单独由于荷载或其他原因的却很少。不同的建筑结构有不同的耐久性要求，除了人为的因素外（施工队伍的资质与技术条件等），更多的是混凝土自身的特点与耐久性的关系，研究这些影响耐久性因素的特点对于混凝土耐久性的保护具有十分重要的指导意义。2.1冷却塔混凝土侵蚀破坏特点 冷却塔混凝土结构的耐久性失效主要与侵蚀有关，这种侵蚀不同于其它建筑结构，主要有溶出性侵蚀、微生物弱酸腐蚀和冻融破坏三种形式，其结果表现为混凝土层疏松、掉皮、甚至露筋，或因冲刷、冻融破坏导致混凝土壁内空隙加大等，严重的最终导致冷却塔的失效报废。对冷却塔混凝土耐久性的保护，首先应弄清混凝土受到的侵蚀破坏特点，进而有针对性的进行防护是十分重要的。（1）溶出性侵蚀 溶出性侵蚀是冷却塔混凝土破坏的最主要形式之一，这是因为在所有混凝土水泥水化产物中，Ca(OH)2的溶解度是最大的，它的极限石灰浓度为21mmol/L，pH值为12.5，因此当混凝土处于水中时，由于环境水的不断渗入，Ca(OH)2为了保持其稳定存在，首先被溶解直至混凝土液相钙浓度达到极限浓度。但混凝土内外液相钙的浓度差，导致钙的不断向外扩散，若环境水是流水（冷却塔循环水即如此），在不断的溶解和扩散中，混凝土内部的Ca(OH)2逐渐耗尽，此时缺少了Ca(OH)2的“保护”，CSH凝胶开始分解。因此水泥石水化产物的稳定都必须在一定浓度的石灰溶液中才能够保证，如果液相中的石灰浓度小于该水化产物的极限浓度，则该水化产物将被溶解或分解，有资料表明：当混凝土中钙溶出量达到自身的25%时，其抗压强度下降36%，抗拉强度下降66%，当溶出量达到33%时，混凝土变得酥松而失去强度。据资料及现场勘查发现，多数塔破坏严重的部位集中在常期有水冲蚀的混凝土表面，如支撑主分水槽的梁和立柱，冷却塔筒壁、淋水构件、中央竖井、主水槽和分水槽等，破坏特点为：结构表面混凝土大片剥落，钢筋部分锈蚀，尚未剥落的混凝土表面已经开裂