江蘇淮安改性環(huán)氧樹脂修補(bǔ)砂漿 用于沿海基礎(chǔ)面層破損加固防腐蝕材料

時間：2023-01-30作者：北京弘盛瑞達(dá)建材有限公司瀏覽：169

沿海地區(qū)樁基礎(chǔ)腐蝕防護(hù)與相關(guān)問題探討
1 問題的提出
天津海濱大道是濱海新區(qū)南北交通的主干線，也是天津港對外集疏運(yùn)輸?shù)妮^重要的通道，全部在海灘軟基上建設(shè)，天津段總長96.7公里，總投資約200億元。
海濱大道地處沿海，部分區(qū)段經(jīng)過海區(qū)，考慮防腐問題，因此，在海濱大道的橋梁設(shè)計中，要求樁基混凝土全部加防腐劑，部分標(biāo)段的設(shè)計還要求加入阻銹劑！這也凸現(xiàn)了工程設(shè)計對混凝土耐久性的重視！但同時也給工程帶來很多實(shí)際問題，樁基防腐應(yīng)該怎么做，是要解決的問題。本文僅就個人理解拋磚引玉，希望與交流探討。
2 地下鋼筋混凝土的腐蝕因素分析
樁基里阻銹劑沒有必要加，二是防腐劑是什么？有沒有必要加？回答此兩問題之前先了解一下鋼筋和混凝土的腐蝕機(jī)理。
2.1 鋼筋的銹蝕與防護(hù)
2.1.1 氯離子在鋼筋銹蝕中起的作用
破壞鈍化膜：水泥水化的高堿性（PH≥12.6），使其內(nèi)鋼筋表面產(chǎn)生一層致密鈍化膜， Cl-進(jìn)入混凝土中并到達(dá)鋼筋表面（**過“臨界值”），局部鈍化膜開始破壞
形成“腐蝕電池”：Cl-破壞鈍化膜使鋼筋表面這些部位（點(diǎn)）露出了鐵基體，與尚完好的鈍化膜區(qū)域之間構(gòu)成電位差（作為電解質(zhì)，混凝土內(nèi)一般有水或潮氣存在）。腐蝕往往由局部開始逐漸在鋼筋表面擴(kuò)展；
Cl-的陽去化作用：
(Cl- + Fe2+ )+H2 O + 2e = Fe（OH）2 +2H+ + 2 Cl-
由上式可以看出， Cl-只參與了反應(yīng)過程，同時起到了“搬運(yùn)”作用，但并沒有被“消耗”掉，換言之，凡是進(jìn)入混凝土中的游離狀態(tài)的Cl-，會周而復(fù)始地起破壞作用的，這也是氯鹽危害的特點(diǎn)之一。
Cl-的導(dǎo)電作用：混凝土中Cl-的存在，強(qiáng)化了離子通路，降低了陰、陽之間的歐姆電阻，提高了腐蝕電池的效率，從而加速了電化學(xué)腐蝕過程。
2.1.2 鋼筋的銹蝕
根據(jù)鋼筋腐蝕的不同機(jī)理， 鋼筋腐蝕一般分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕等幾種形式，對于鋼筋混凝土構(gòu)件中的鋼筋腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕。鋼筋發(fā)生電化學(xué)腐蝕具備兩個條件：其一，陽部位的鋼筋表面處于活性狀態(tài)，可以自由地釋放電子；其二，在陰部位鋼筋表面存在足夠的水和氧氣。在潮濕環(huán)境下，鋼筋表面總是存在水膜和溶于水膜中的氧氣。
由于鋼筋不是單一的金屬鐵，同時含有碳、硅、錳等合金元素和雜質(zhì)，不同元素處在相同或不同介質(zhì)中，電電位不同，其間必然存在著電位差，形成腐蝕電池。因此，在潮濕環(huán)境下，鋼筋表面的鈍化膜受到破壞時，就可以發(fā)生如圖1所示的電化學(xué)反應(yīng)過程。
陽反應(yīng)： 陽區(qū)鐵原子離開晶格轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻嫖皆?，并釋放電子轉(zhuǎn)變?yōu)殛栯x子。因此，陽反應(yīng)是導(dǎo)致鐵溶解或損失的氧化過程。
Fe－2e → Fe2+                                 
電子傳送過程： 陽區(qū)釋放的電子能通過鋼筋向陰區(qū)傳送。
陰反應(yīng)： 陰區(qū)由周圍環(huán)境通過混凝土孔隙的吸附、擴(kuò)散、滲透作用進(jìn)來并溶解于孔隙水中的O2吸收陽區(qū)傳來的電子，發(fā)生還原反應(yīng)。
2H2O + O2 + 4e－→ 4(OH)2                        
2H+ +2e－? H2                                 
綜合反應(yīng)： 根據(jù)環(huán)境條件，電化學(xué)腐蝕可形成多種腐蝕產(chǎn)物，陽區(qū)生成的Fe2+與陰區(qū)生成的OH－反應(yīng)，生成Fe(OH)2。在高氧條件下，F(xiàn)e(OH)2進(jìn)一步氧化轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3，F(xiàn)e(OH)3脫水后變?yōu)槭杷啥嗫椎募t銹Fe2O3：在少氧條件下，F(xiàn)e(OH)2氧化不部分形成黑銹Fe3O4。
Fe2+ + 2(OH)－ → Fe(OH)2                        
4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O → 4Fe(OH)3                   
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O                         
6Fe(OH)2 + O2 →2Fe3O4+ 6H2O                     
通過對上述反應(yīng)過程進(jìn)行分析，可知：鋼筋電化學(xué)腐蝕過程實(shí)質(zhì)上就是活性狀態(tài)的鐵轉(zhuǎn)化為鐵離子，繼而形成腐蝕產(chǎn)物的過程。
由以上可以看出，鋼筋銹蝕的前提是（缺一不可）：
有電解質(zhì)（水+離子）
有氧氣
那么，相應(yīng)的阻銹的方法就是：
隔絕水
隔絕氧
樁基處于地下環(huán)境，基本是絕氧狀態(tài)，由此可以看出：樁基的鋼筋基本不存在銹蝕的可能，或腐蝕速度慢。
2.2 樁基混凝土的腐蝕與防護(hù)
在使用環(huán)境中，如有鹽、各種和無機(jī)酸等侵蝕性介質(zhì)存在，它們滲入混凝土中，通過物理作用或與混凝土中的不穩(wěn)定成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而引起混凝土組成和結(jié)構(gòu)的變化，導(dǎo)致性能劣化。
2.2.1 鹽侵蝕引起的劣化
一般海水中的鹽(以SO42－計)含量大約為2500~2700 mg/L)、地下水或土壤中所含的鹽和空氣中的SO2和SO3氣體均可導(dǎo)致混凝土的鹽侵蝕。
(1) 海水、地下水或土壤中的鹽侵蝕機(jī)理
 國內(nèi)外對混凝土的鹽侵蝕機(jī)理進(jìn)行了大量研究，了許多成果。根據(jù)鹽侵入混凝土內(nèi)部所形成的有害化合物及其破壞模式，可以將混凝土的鹽侵蝕分為以下幾種機(jī)理。
① 物理侵蝕——鹽結(jié)晶型侵蝕  在干濕循環(huán)交替作用下，滲入混凝土內(nèi)部的鹽會出現(xiàn)溶解—結(jié)晶現(xiàn)象，例如NaSO4和MgSO4從水中結(jié)晶分別形成NaSO4·10H2O和MgSO4·7H2O晶體，其體積將膨脹4~5倍，產(chǎn)生結(jié)晶壓力，引起混凝土內(nèi)裂縫的產(chǎn)生，導(dǎo)致混凝土的劣化。
NaSO4+10H2O→NaSO4·10H2O                   
MgSO4+7H2O→MgSO4·7H2O                    
②化學(xué)侵蝕  通常我們所說的混凝土鹽侵蝕是指鹽對混凝土的化學(xué)侵蝕，鹽侵入混凝土內(nèi)部，主要與混凝土內(nèi)氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、單硫型硫鋁酸鈣等水泥水化物和未水化的鋁酸三鈣C3A反應(yīng)，形成膨脹性的產(chǎn)物—石膏和鈣釩石。石膏的形成，其體積膨脹1.2倍，鈣礬石的形成使體積增加了2.5倍，因而使硬化混凝土開裂破壞，混凝土的開裂又使外部根離子滲透到混凝土內(nèi)部，這些過程相互促進(jìn)，循環(huán)發(fā)展，使混凝土很快破壞。石膏的形成還導(dǎo)致混凝土剛度、強(qiáng)度的降低、表面軟化。
Ca(OH)2+NaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O+NaOH       
Ca(OH)2+MgSO4+2H2O→CaSO4·2H2O+Mg(OH)2       
3CaO.Al2O3＋CaSO4.2H2O+26H2O→3CaO·×Al2O3·CaSO4·32 H2O     
6Ca+2＋3SO42－+2[AlO2]－+ 4OH－+32 H2O →3CaO·Al2O3·CaSO4·32H2O  
如果在碳酸鹽或碳酸根離子存在下，而且環(huán)境溫度**15°C，滲入混凝土內(nèi)的根離子SO42－和CO32－會與C-S-H凝膠反應(yīng)就形成碳硫硅鈣石 (CaSiO3·CaSO4·CaCO3·15H2O)，如下式所示。它是一種糊狀、松軟、毫無膠凝能力的物質(zhì)，因而使水泥石變成糊狀、無粘結(jié)力的物體，同時也伴有膨脹性破壞，使混凝土潰散。
3Ca2+ + SO42－+ CO32－+ [Si(OH)6] 2－+12H2O →Ca3[Si(OH) 6](CO3) (SO4)·12H2O
鹽侵蝕不但能使水泥水化物轉(zhuǎn)變成無膠凝能力的碳硫硅鈣石，在溶液pH值較低時，侵入混凝土內(nèi)的SO42－離子與水化硅酸鈣C-S-H反應(yīng)形成石膏和無定型硅酸，如下式所示，因而使混凝土喪失了粘結(jié)性，強(qiáng)度降低，表面軟化。
2CaOSiO2·1.17H2O + SO42－+ 2.83H2O → 2CaSO4·2H2O + H4SiO4 + OH－    
鹽侵蝕引起的混凝土性能劣化主要表現(xiàn)在：強(qiáng)度損失、膨脹開裂、表面剝落、表面軟化、質(zhì)量損失等。
鹽侵蝕的影響因素
混凝土鹽侵蝕的影響因素很多，可以劃分為內(nèi)部因素和外部因素。內(nèi)部因素有水泥組分(主要是C3A和C3S)、活性摻合料及其摻量和水灰(膠)比等；外部因素有根離子濃度、其它金屬離子和酸根離子的存在與否、環(huán)境溫度和濕度等
2.2.2  堿骨料反應(yīng)
堿骨料反應(yīng)是指水泥或混凝士中其他成分中的堿與某些活性骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土膨脹開裂，甚至破壞。按照反應(yīng)類型，堿骨料反應(yīng)可分為三種：
①堿、硅酸反應(yīng)：堿與骨料中活性二氧化硅發(fā)生反應(yīng)，生成堿硅酸鹽凝膠，吸水后體積膨脹，引起混凝土膨脹和開裂；
②堿、碳酸反應(yīng)：堿與泥質(zhì)石灰質(zhì)白云石反應(yīng)，將白云石轉(zhuǎn)化為水鎂石，水鎂石晶體排列的壓力和粘土吸水膨脹，導(dǎo)致混凝土開裂；
③ 堿、硅酸鹽反應(yīng)：堿與某些層狀硅酸鹽骨料反應(yīng)，使層狀硅酸鹽巖層間距離增大，骨料膨脹而造成混凝土膨脹和開裂。
不同類型堿、骨料反應(yīng)的共同特征是：骨料發(fā)生膨脹和開裂；混凝土的裂縫形狀類似地圖狀的，往往是大面積的和內(nèi)部外部均可發(fā)生的；骨料和水泥漿接觸的周邊發(fā)生反應(yīng)；有反應(yīng)產(chǎn)物堿硅酸凝膠。迄今為止，發(fā)生的堿、骨料反應(yīng)絕大多數(shù)為堿、硅酸反應(yīng)[]，[]。
2.2.3  鎂鹽類侵蝕破壞機(jī)理
沿海地下水中含有大量的鹽、鎂鹽和氯鹽，主要是MgSO4、MgCl2與水泥水化后析出的Ca(OH)2發(fā)生如下的反應(yīng)：
MgSO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + Mg(OH)2↓            
MgCl2 + Ca(OH)2 → CaCl2 + Mg(OH)2↓             
反應(yīng)產(chǎn)物CaCl2和CaSO4都是易溶化合物，且海水中的NaCl還會提高它們的溶解度，將它們浸出，使混凝土的抗?jié)B性降低，結(jié)構(gòu)被削弱。在氫氧化鈣存在下，鈣還能與硫鋁酸鈣反應(yīng)生成鈣礬石。但水中含有大量的NaCl，會緩解鈣釩石的破壞作用。
鹽類侵蝕破壞特征是損壞先從棱開始，隨后進(jìn)一步開裂與剝落，致使混凝土變成易脆而松散狀態(tài)。
由于水中既有根離子，又有氯離子，它們對鋼筋的腐蝕作用是疊加的，因而會加重對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的破壞作用。
提高樁基混凝土的防護(hù)措施：
降低水膠比，增加密實(shí)性
摻加摻合料，降低混凝土堿性并提高后期性能。
2.3 國內(nèi)外沿海橋梁工程的防腐措施
杭州灣大橋 
杭州灣大橋全長37.6公里，為跨海大橋，總投資150億人民幣。海域海水pH＞7的弱堿性的Cl-Na型咸水，氯離子含量約15g/L，為典型的近岸海洋腐蝕環(huán)境。
為了使杭州灣大橋達(dá)到的設(shè)計服役壽命，采取以下主要措施：
采用海工耐久混凝土；
構(gòu)造措施和裂縫限制；
其他輔助措施，如混凝土表面涂層、混凝土表面硅烷浸漬、鋼筋阻銹劑、預(yù)置陰防護(hù)和滲透性模板。
① 原材料要求 海工耐久混凝土原材料包括42.5 P×II 硅酸鹽水泥和粉煤灰、礦渣、微硅粉等摻合料；較大粒徑不**過25mm的非活性骨料、減水率至少達(dá)25%的外加劑等，原材料中限制氯離子含量，不得使用海砂和人工砂。
② 海工耐久混凝土配比設(shè)計原則：
膠凝材料的較低用量對不同的部位，有不同的要求，見表1，但混凝土的膠凝材料總量也不宜500 kg/m3，不應(yīng)**過550 kg/m3。
在滿足膠凝材料較低用量的前提下，盡可能降低膠凝材料中的硅酸鹽水泥用量；
摻用粉煤灰、磨細(xì)礦渣等礦物摻和料；
侵蝕環(huán)境為E、F等級的構(gòu)件部位的混凝土中應(yīng)加入適量滲入型鋼筋阻銹劑； 通過適當(dāng)引氣來提高其耐久性。  
表1 杭州灣大橋混凝土結(jié)構(gòu)典型配合比
部位 強(qiáng)度
等級 水膠比 每方混凝土各種材料用量（kg）
水泥 礦粉 粉煤灰 砂 石子 水 減水劑 阻銹劑
陸上樁基 C25 0.36 165 124 124 754 960 149 4.13 /
海上樁基 C30 0.3125 264 / 216 753 997 150 5.76 /
陸上承臺、墩身 C30 0.36 170 85 170 742 1024 153 4.25 /
海上承臺 C40 0.33 162 81 162 779 1032 134 4.86 8.1
海上現(xiàn)澆墩身 C40 0.345 126 168 126 735 1068 145 5.04 8.4
海上預(yù)制墩身 C40 0.309 180 90 180 779 1032 139 5.4 9.0
箱梁 C50 0.32 212 212 47 724 1041 150 1.0 /
 
東海大橋
南起浙江崎嶇列島小洋山島的深水港區(qū)，北至上海南匯蘆潮港的海港新城，跨越杭州灣北部海域，全長31公里。
在東海大橋的工程建設(shè)中，根據(jù)結(jié)構(gòu)安全使用的要求，經(jīng)過專門的課題分析研究，提出了以下的防腐、耐久性思路：
A.盡量避免結(jié)構(gòu)形成腐蝕通道。
B.提高混凝土密實(shí)度，改善工作性能。
C.根據(jù)不同的環(huán)境，選擇合適的混凝土保護(hù)層厚度。
D.預(yù)留鋼結(jié)構(gòu)腐蝕厚度。
E.在結(jié)構(gòu)表面采用防腐涂層。
采取的防腐、耐久性措施
根據(jù)總體的防腐和提高結(jié)構(gòu)耐久性的思路，在工程中采取了以下的防腐、耐久措施。
表2 東海大橋海上段混凝土結(jié)構(gòu)耐久性方案
結(jié)構(gòu)部位 海洋環(huán)境分類 保護(hù)層厚
度/mm 強(qiáng)度
等級 混凝土品種 輔助措施
鉆孔灌注樁 水下去，樁頭水位變動區(qū) 70 C30 大摻量摻合料混凝土 上部為不拆除的港套管
承臺 水位變動區(qū)、浪濺區(qū) 90 C40 混凝土 水位變動區(qū)，浪濺區(qū)部位涂防腐涂層
墩柱 水位變動區(qū)、浪濺區(qū) 70 C40 混凝土 水位變動區(qū)，浪濺區(qū)部位涂防腐涂層
箱梁 大氣區(qū) 40 C50 混凝土
橋面板 大氣區(qū) 40 C60 混凝土
塔柱 下部為水位變動區(qū)，浪濺區(qū)，上部為大氣區(qū) 70 C50 混凝土 水位變動區(qū)，浪濺區(qū)部位涂防腐涂層
 
 中國香港青馬大橋
青馬大橋建于1992～1997年間，是世界上跨度較大的公路、輕軌鐵路兩用懸索橋，主跨1377m，設(shè)計服役壽命為120年。建橋時，采用混凝土和環(huán)氧涂層鋼筋防腐，建成后，在混凝土表面進(jìn)行了涂層防腐。該工程對混凝土性能的要求主要有良好泵送性能；低水化熱；高早強(qiáng)；非常高的抗氯離子滲透性能；不發(fā)生堿－硅酸反應(yīng)。其原材料與配合比要求見表。
表3 中國香港青馬大橋混凝土具體配比
材料 主橋塔混凝土配比 橋墩混凝土配比
普通水泥 135 Kg/m3 占膠凝材料的70％
磨細(xì)礦渣/粉煤灰 290 Kg/m3(礦渣) 占膠凝材料的25％(粉煤灰)
微硅粉 25 Kg/m3 占膠凝材料的5％
20mm單尺寸骨料 670 Kg/m3
10mm單尺寸骨料 310 Kg/m3
專門破碎細(xì)骨料 710 Kg/m3
總加水量 175 Kg/m3
減水劑 508 Kg/m3
緩凝劑 0.3％~0.6％
丹麥一瑞典厄勒海峽工程
于2000年7月正式投入使用的厄勒海峽工程是跨越厄勒海峽連接丹麥與瑞典的交通工程，包括長0.5km的人工半島、長3.5km的沉管隧道、長 3.9km的人工島和長7.9km的大橋，通行高速公路和時速200km/h的高速鐵路，混凝土用量為75萬m 3 ，工程總投資35億美元。結(jié)構(gòu)具有使用壽命?？蓳Q的混凝土構(gòu)件（如防浪的護(hù)面決體）可具有50年使用壽命。在的使用壽命內(nèi)，不允許鋼筋開始銹蝕。
表4 厄勒海峽工程對混凝土原材料與配合比的要求
對混凝土原材料的要求 對混凝土配合比的要求
水泥 低堿，C3A＜5% 水泥用量 275kg/m3
微硅灰 符合標(biāo)準(zhǔn)ENV197-1中4.7章的要求 微硅灰摻量 ＜膠結(jié)材5％
粉煤灰 不得用于結(jié)構(gòu)混凝土
(擔(dān)心含氣量難控制) 水膠比 ＜0.40(A種混凝土，浪濺區(qū)以上)
＜0.45B種混凝土，浪濺區(qū)以下)
水 到達(dá)飲用水指標(biāo)，
氯離子＜600mg/l 膠結(jié)材料 ＞340kg/m3
骨料 干凈，通過堿活性測試 氯離子含量 ＜膠凝材料0.1％
外加劑 使用減水劑/減水劑， 暴露于凍融環(huán)境混凝土使用引氣劑 含堿量(Na2O) ＜3 kg/m3
(砂漿體積為60％的混凝土)
對混凝土配合比的要求 實(shí)際配合比(A) 實(shí)際配合比(B) 自密實(shí)混凝土
等效水膠比 <>配合比)
<>配合比) 0.393 0.430 0.390
水泥用量(低堿/低熱)/( kg/m3) >275 324 295 380
粉煤灰摻量(Danaske)/% 膠結(jié)材的15 13.4 13.9 14.8
微集料摻量(Elkem)/% 膠結(jié)材的5 3.1 4.2 4.8
總膠凝材料/( kg/m3) >340 388 360 472.5
氯離子含量/% 膠結(jié)材的0.1 0.068 0.070
含堿量(Na2O)/( kg/m3) <> 2.83 2.17
等效水泥用量/( kg/m3) 363 340 446
總用水量(kg/m3) 143 146.3 174
緩凝劑(GNR20)( kg/m3) 0.4 穩(wěn)定劑0.15
減水劑(melstab 21)( kg/m3) 10.50 0.90 三聚氰，甲醛樹脂類減水劑14
減水劑(NBR L1540)( kg/m3) 5.40
細(xì)骨料(0/2)/( kg/m3) 663 578 750
粗骨料(2/8)( kg/m3) 404 398 290
粗骨料(8/16)( kg/m3) 476 472 710
粗骨料(16/25)( kg/m3) 374 337
加拿大聯(lián)盟橋[] 
聯(lián)盟大橋是一座長12.9km、跨越諾森伯蘭海峽（Northumberland）的大橋，1997年建成通車。該橋由重力結(jié)構(gòu)橋墩和單孔箱形梁上部結(jié)構(gòu)組成，采用BOT（設(shè)計—建設(shè)—運(yùn)營—轉(zhuǎn)交）合同方式建設(shè)。按合同規(guī)定，發(fā)展商運(yùn)營該橋35年，然后將橋轉(zhuǎn)交聯(lián)邦。
海峽的嚴(yán)酷環(huán)境包括：每年有大量的流冰，強(qiáng)風(fēng)導(dǎo)致在橋墩上有浪濺區(qū)及凍融頻繁。通過廣泛的調(diào)研和考慮各種影響鋼筋銹蝕的因素，最后采用混凝土結(jié)合提高鋼筋保護(hù)層厚度，未使用環(huán)氧涂層鋼筋或阻銹劑，因?yàn)槌杀尽阅鼙容^高。在該項(xiàng)目中規(guī)定的混凝土具有低氯離子滲透性和高電阻率
丹麥大貝爾特橋 
大貝爾特海峽工程包括長6.5km的公路、鐵路并列雙線橋，主跨為長1634m的懸索橋、總長7km的公路橋和長8km的雙孔鐵路隧道，建于 1989～1997年期間，混凝土用量為106萬m3 ，總投資70億美元。該工程提出了使用壽命為，即規(guī)定鋼筋在內(nèi)不得開始銹蝕。為實(shí)現(xiàn)設(shè)計壽命，預(yù)行了大量專題研究，規(guī)定了嚴(yán)格的混凝土技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其混凝土標(biāo)準(zhǔn)中沒有直接規(guī)定氯離子滲透性指標(biāo)，而是通過規(guī)定摻加一定量微硅粉和粉煤灰混凝土的低滲透性。混凝土標(biāo)準(zhǔn)考慮的其它耐久性要求包括：抗凍性—通過引氣和氣泡質(zhì)量控制；耐磨性（抗海冰沖磨）—摻加微硅粉；無堿集料反應(yīng)—限制活性骨料含量、限制總含堿量、摻加微硅粉和粉煤灰防止；抗鹽侵蝕—使用抗鹽水泥和摻加微硅粉；熱應(yīng)力裂縫控制—使用低熱水泥、摻加微硅粉與粉煤灰降低水化熱，澆筑時采用對混凝土內(nèi)部降溫。在該工程中，還采用了環(huán)氧涂層鋼筋作為鋼筋防銹的雙重保險。
該工程混凝土技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表。
表6 大貝爾特海峽工程混凝土技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
對混凝土原材料的要求 對混凝土配合比的要求
水泥 種類 低堿、抗鹽
硅酸鹽水泥 較大水灰比 0.35(配合比A)
0.45(配合比B)
28d強(qiáng)度 ＞50MPa 較小水泥用量
較小粉煤灰摻量
較小微硅粉摻量
較大微硅粉摻量
粉煤灰+微硅粉較多 300kg/m3
膠結(jié)材的10%
膠結(jié)材的5%
膠結(jié)材的8%
膠結(jié)材的25%
水化熱 ＜320kJ/kg
粉煤灰 細(xì)度:＞0.045mm ＜25%
燒失量 ＜4%
微硅粉 細(xì)度:＞0.045mm ＜10%
燒失量 <> 較大加水量 135kg/m3(配合比A)
140kg/m3(配合比B)
粗骨料
(礫石)
  有層理顆粒含量 <>
吸水率 <> 較大含氣量(<>)
較小含氣量(<>)
較大引氣量
氣泡較小比表面積 漿體體積的20%
漿體體積的8%
漿體體積的7%
25mm2/mm3
立方體顆粒含量 >70%
砂 堿活性成份含量 <>體積
20周堿膨脹 ＜0.5×10-6(配合比A)
＜1×10-6(配合比B)
較大氯離子含量 膠結(jié)材的0.1%
云母含量 ＜1% 較大含堿量
(當(dāng)量Na2O) 3kg/m3
尤其值得注意的是大貝爾特橋采用了嚴(yán)格的養(yǎng)護(hù)制度。
綜上，國內(nèi)外的沿海橋梁工程中，未見阻銹劑的應(yīng)用例證。主要原因就是樁基處于絕氧狀態(tài)，幾乎不存在銹蝕可能。
樁基應(yīng)用阻銹劑的危害性
經(jīng)濟(jì)損失
很理解，單方混凝土造價增加10%，而且不起作用的損失顯而易見。
混凝土性能的損失
阻銹劑的主要成分是亞，亞是早強(qiáng)劑和防凍劑的主要組分，具有使混凝土早凝的作用，實(shí)際工程中，現(xiàn)場操作人員也總抱怨加了阻銹劑混凝土使落度損失大，造成堵管、斷樁！
2.4 對樁基部為鋼筋銹蝕的分析
下圖是鋼樁在不采取防護(hù)情況下，在不同海洋環(huán)境中的腐蝕分析（取自防腐、侯寶榮院士報告）
可以看出，在海泥區(qū)鋼樁的腐蝕速度是非常低的，原因就是氧氣供應(yīng)很不足。但海水在不斷流動、上下層的攪動還是造成一部分氧氣含量，但即便如此，海泥區(qū)依然難以腐蝕，何況與之同標(biāo)高的地下環(huán)境。
 
 


圖2 鋼樁腐蝕示意圖
2.5 沿?；炷翗督】禒顩r調(diào)研
侯敬會在2005年2期《混凝土》中發(fā)表了題為《濱海土壤環(huán)境下混凝土方樁的耐久性》的文章。選擇了一臨近海邊的電廠舊廠址樁基礎(chǔ)進(jìn)行檢測，該工程建于1977 年，采用截面450mm ×450mm的預(yù)制混凝土方樁。為取樣，在不同的4個位置發(fā)掘4個樁坑，每個樁坑選擇3 根樁，較遠(yuǎn)的樁坑距離海岸不**過300m ，坑深約4m ，地下水均為鹽水，水位約**地表1m ，樁在地下水位以下1m 附近。檢測結(jié)果表明：
(1) 由可以看出，4個樁坑的芯樣混凝土氯離子含量都很高。鋼筋表面的自由氯離子含量也已經(jīng)大大**過了臨界值或即將達(dá)到臨界值。值得注意的是在檢測破碎的芯樣時發(fā)現(xiàn)其中夾有貝殼，因此推斷這批方樁在生產(chǎn)時很可能摻入了海砂。因此，樁體混凝土中氯離子含量很高，不僅是由于樁體長期埋置于濱海土壤中、浸沒在鹽水中的緣故。
(2) 在氯離子含量達(dá)到臨界值的情況下，鋼筋表面的鈍化膜已經(jīng)被破壞，但混凝土中的鋼筋沒有發(fā)生嚴(yán)重銹蝕，應(yīng)歸因于土壤和地下水中氧氣的匱乏。土壤和地下水中的氧主要來自于大氣，在近地表附近濃度較高，隨著深度的增加減少，而海水中氧的濃度只有淡水中的80 % 。缺少氧的參與，鐵基體無法失電子而被氧化，也就不會發(fā)生銹蝕。同樣，混凝方樁長期埋置在土中且浸沒于地下水位以下，不受干濕、凍融、毛細(xì)管作用和鹽類結(jié)晶侵蝕等因素的影響，擴(kuò)散是氯離子進(jìn)入混凝土的主要途徑。擴(kuò)散依賴于濃度差，而由于土層的透水性較弱，使得混凝土表面附近的氯離子在擴(kuò)散進(jìn)入混凝土后，沒有得到的補(bǔ)充，濃度梯度變小，擴(kuò)散作用被弱化。因此弱透水性的土層類似于一個保護(hù)層，水和有害離子在其中的運(yùn)移都會變得緩慢，從而有效地保護(hù)了混凝土。
(3) 就所檢測的樁基礎(chǔ)現(xiàn)階段的情況而言，樁身混凝土強(qiáng)度仍然符合要求，鋼筋基本上無銹或微銹，雖然其中鋼筋附近的氯離子濃度已遠(yuǎn)誘發(fā)鋼筋銹蝕的臨界值，但是地下環(huán)境起到了有效的隔離作用，使得氧氣無法入侵，從而喪失了鋼筋銹蝕的前提條件。鹽侵蝕在大量氯離子存在的情況下被抑制，也無干濕、凍融、毛細(xì)管作用和鹽類結(jié)晶侵蝕等因素的影響，樁基礎(chǔ)仍然能繼續(xù)正常工作。
主要結(jié)論
在濱海土壤環(huán)境中，長期浸沒于地下水位以下的混凝土方樁，碳化作用和鋼筋銹蝕非常微弱，土壤的透水性對氯離子和鹽侵入混凝土的程度有直接影響，土壤的透水性越弱，受到有害離子侵蝕的程度就越輕;
地下水位以下的濱海土壤環(huán)境是對混凝土較為有利的環(huán)境。
至此，我們基本可以得出結(jié)論：
濱海新區(qū)地下樁基不需要摻加阻銹劑?。?！
2.6 防腐劑是什么
依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑定義、分類、命名與術(shù)語》（GB8075-2005），外加劑的定義為：混凝土外加劑是拌制混凝土過程中摻放，用以改善混凝土性能的物質(zhì)，摻量不大于水泥質(zhì)量的5%（特殊情況除外）。規(guī)范里列出了20余種外加劑，但并沒有防腐劑，沒有相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)。
混凝土防腐通常可以考慮物理防腐和化學(xué)防腐。
物理防腐，通過增加混凝土的密實(shí)性，如減水劑。
化學(xué)防腐，如摻加鋰鹽降低堿骨料反應(yīng)，因成本太高鮮有使用，而對鹽和氯鹽及鎂鹽反應(yīng)的抑制性研究，至今尚未見報道。
那么，防腐劑到底是什么？
調(diào)研發(fā)現(xiàn)，市場上的防腐劑有兩大類：
粉劑材料
主要以礦粉（或粉煤灰）+硅粉+亞為主，實(shí)際上還是阻銹劑，通過摻加到混凝土中起到阻銹效果，但因不計入膠凝材料，實(shí)際上造成膠凝材料變大，減小了水膠比，提高了混凝土的密實(shí)性，其弊端是混凝土塌落度損失很大，不利于混凝土的工作性。
水劑材料：
主要是減水劑+亞或其他種類的阻銹成分。
基本上，廠家宣傳的產(chǎn)品特點(diǎn)主要是：
使混凝土早期強(qiáng)度提高，且不影響混凝土的后期強(qiáng)度發(fā)展。
增加混凝土的密實(shí)度，同等強(qiáng)度要求下，可節(jié)約水泥用量，同時提高混凝土的抗?jié)B等級。
增強(qiáng)抵抗含鹽、鎂離子、氯離子等復(fù)合鹽類的腐蝕破壞的能力。
能使混凝土增強(qiáng)抗凍融的能力。
能提高混凝土的阻銹能力，增強(qiáng)混凝土的耐久性。
也就是說，基本都是阻銹劑的特點(diǎn)，只不過變換了一種提法，以迎合人們對混凝土防腐的要求。
3 結(jié)論
沿海地區(qū)樁基腐蝕因素復(fù)雜，予以高度重視，考慮到樁基的實(shí)際環(huán)境和阻銹劑以及防腐劑的作用，在天津海濱大道樁基中未用防腐、阻銹劑，即**了混凝土工作性，也大幅度節(jié)約造價（2000-3000萬元）。


但在地上結(jié)構(gòu)，由于環(huán)境的不同，可考慮摻用防腐劑或阻銹劑。

簡單的修補(bǔ)材料-環(huán)氧樹脂修補(bǔ)砂漿











北京弘盛瑞達(dá)建材有限公司專注于環(huán)氧樹脂砂漿等

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