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17钢筋混凝土的保护钢筋混凝土与砌体结构
钢筋混凝土的保护
摘要:对钢筋混凝土实施“附加措施”之目的,是提高其耐久性。因此,要求“附加措施”本身必须是耐久的。从此意义上讲,一些混凝土外涂层,其自身寿命不长,重新涂敷往往很困难,甚至是不可能的,于是在应用方面受到限制。但能与混凝土匹配的水泥基聚合物涂层、防腐砂浆等却在迅速发展中,因其耐久性好、施工简单、价格适中,国内外已大量用于新建工程和老工程修复。此外,对于工业建筑中的强腐蚀环境,厚涂层、隔离层、衬砌层等,都是有效的,有时甚至是唯一可选择的防护方法。
关键词:混凝土 耐久性 锈蚀 涂层
世界一些国家的腐蚀损失,平均可占国民经济总产值的2%~4%;其中,被认为与钢筋腐蚀有关者可占40%(至今我国尚无确切统计数据)。
我国海港码头不能耐久,北方使用化冰盐,桥梁道路遭破坏。以北京立交桥为例,仅使用19年的西直门立交桥(已重修),??筋锈蚀破坏十分明显与严重。我国存在着广泛的腐蚀环境,北方地区使用化冰盐有增无减,而桥梁道路却未采取应有的防护措施(甚至“规范”中无防盐腐蚀要求);我国海岸线很长,而大规模的基本建设大都集中于沿海地区,以往的海港码头等工程,多数达不到设计寿命要求;特别是沿海一带河砂已呈短缺现象,滥用海砂则其害无穷;我国还有广泛的盐碱地(石油基地),其腐蚀条件更为苛刻;特别应该指出的是,我国工业环境中的建筑物,其钢筋锈蚀破坏十分普遍与严重,有调查报告表明,大多数工业建筑达不到设计寿命的年限,目前正在进入大规模修复的时期。因此,我国钢筋锈蚀破坏的形势是严峻的。
混凝土耐久性已是当今世界的重大问题,在第二届国际混凝土耐久性会议上,梅塔教授指出 :“当今世界混凝土破坏原因,按递减顺序是:钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用”。他明确 将“钢筋锈蚀”排在影响混凝土耐久性因素的首位。而来自海洋环境和使用“防冰盐”中 的氯盐,又是造成钢筋锈蚀的主要原因。当然,混凝土中性化、冻融等也促进钢筋腐蚀破坏 。
混凝土中钢筋锈蚀,成为当今影响钢筋混凝土结构物耐久性的主导因素之一,因此,人们在认识和重视钢筋锈蚀危害的同时,将防止钢筋锈蚀的技术措施作为重点进行研究,并作为提高钢筋混凝土结构物耐久性的主攻方向之一。
按照国内外目前的相关规程、规范的规定,保护钢筋、提高钢筋混凝土结构物耐久性的技术措施,一般划分为两大类,即“基本措施”和“附加措施”。
提高混凝土自身对钢筋的保护能力,是最重要、最根本的防护原则。目前国内外一大批研究者和工程人员,正在致力于改善和提高混凝土的密实性、减少裂纹的产生等。其中,“高性能混凝土”的研究就是重要方面,并取得了可喜进展。但由于混凝土材料的多孔性和施工易产生裂纹等问题,是很难彻底解决的,到目前为止,“附加措施”仍然是十分重要和不可缺少的。特别在较严酷的腐蚀环境中,单靠混凝土自身不足以实现耐久性保护,“基本措施”与“附加措施”两者的相互搭配、有机结合,往往是防护措施与获得长期经济效益的最佳方案。
“附加措施”有多种,加防护涂层,是“附加措施”中常用的方法。其出发点是隔离环境、弥补混凝土多孔性的缺陷。近15年来,带涂层的钢筋得到迅速发展和应用,典型的就是“环氧树脂涂层钢筋”(本文不多加介绍)。多年的实践证明,这些方法都是有效的,各自有其独特的优点,同时也存在其不足或局限性。
一.混凝土外涂层
1.水泥基覆层(砂浆)
(1)普通水泥砂浆层
在混凝土外表面涂抹5~20 mm厚的水泥砂浆层,在减缓碳化影响方面有一定作用,砂浆越密实效果越明显。本方法最为经济方便,可用于很轻微的腐蚀环境中。
(2)聚合物改性水泥砂浆层
这是近些年发展起来的新型混凝土覆面材料,聚合物大都以乳液形式掺入水泥砂浆中,大大提高了砂浆层密实性和粘接力。可在潮湿基面上施工,不需要专业防腐队伍,其耐久性可与基体(混凝土)保持一致等。国内外用于砂浆层中的聚合物品种越来越多,如丙烯酸类乳液、己烯基树脂乳液、环氧树脂乳液等,更多的是多种聚合物的配合使用,进一步提高了砂浆层的保护性能。国外已大量用于工业建筑、桥梁、海工建筑物的新建工程和老工程的修复。我国已有丙乳砂浆、氯丁胶乳砂浆等品种,近年来又出现一些新的品种。如冶金部建筑研究总院研制的FC-01、RP—W系列防腐砂浆,不仅可用于混凝土的面层保护,而且对于已锈钢筋的修补和再防护,有着特殊的效能,应用面日趋广泛。
聚合物改性水泥砂浆层有着良好的密实、抗渗性,并兼有耐磨、粘接力强等优点,若配有阻锈成分,对钢筋的保护能力会更强(如FC—01、RP—W等)。主要用于各种盐类存在的(如氯盐、硫酸盐)强腐蚀环境,如工业建筑、盐碱地建筑、海工工程、撒化冰盐的桥梁等,更大量用于已有建筑物的修复工程。美国还用于停车场的新建和修复工程。在国外有专门生产聚合物水泥砂浆的厂家,是正在发展的新材料、新产品。国内也有良好的发展前景。
聚合物改
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