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混凝土結構的腐蝕機理及預防措施

作者:蔡文堯  
評論: 更新日期:2011年03月03日


  
  腐蝕環(huán)境中水泥品種可按下表選用。
  
?

環(huán)境條件

優(yōu)先選用

可以選用

不得選用

氣態(tài)腐蝕

硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥

礦渣硅酸鹽水泥

火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥

硫酸根離子腐蝕的地下工程

抗硫酸硅酸鹽水泥

C3A含量小于5%的普通硅酸鹽水泥、大壩水泥

C3A含量大于5%的硅酸鹽水泥

堿液腐蝕

C3A含量不大于5%的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥

礦渣硅酸鹽水泥

高鋁水泥

液態(tài)腐蝕

地下工程

礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥

普通硅酸鹽水泥

--------

地上工程及有干濕交替作用的地下工程

硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥

礦渣硅酸鹽水泥

火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥

預應力混凝土

硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥

---------

高鋁水泥

  (2)、粗、細集料
  
  發(fā)生堿-集料反應的必要條件是堿、活性集料和水。粗、細集料的耐蝕性和表面性能對混凝土的耐蝕性能具有很大影響。集料與水泥石接觸的界面狀態(tài)對混凝土的耐蝕性有一定影響。
  
  混凝土中所采用粗細集料,應保證致密,同時控制材料的吸水率以及其它雜質的含量,確保材質狀況。我國幅員遼闊,集料種類千差萬別,在不少地域均發(fā)現(xiàn)過活性集料。這些活性集料共分兩類,一類為堿-硅酸反應(ASR),一類為堿-碳酸鹽反應(ACR)。施工中要嚴格加強對活性集料的控制。(3)、拌合及養(yǎng)護用水
  
  混凝土拌合及養(yǎng)護用水,應考慮其對混凝土強度的影響。水灰比的大小很大程度影響混凝土強度值的大小。拌合水應檢查其雜質情況,防止影響砂漿及混凝土生成時雜質影響其耐久性。
  
  海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化物,除了對水泥石有腐蝕作用外,對鋼筋的腐蝕也有影響,因此在腐蝕環(huán)境中的混凝土不宜采用海水拌制和養(yǎng)護。
  
 ?。?)、外加劑
  
  混凝土外加劑是在拌制混凝土過程中摻入,用以改善混凝土性質的物質。
  
  混凝土外加劑的范圍很廣,品種很多,我國外加劑的品種目前已超過百種,其中包括減水劑、早強劑、加氣劑、膨脹劑、速凝劑、緩凝劑、消泡劑、阻銹劑、密實劑、抗凍劑等。
  
  在建筑防腐工程中,外加劑的使用主要是為了提高混凝土密實性或對鋼筋的阻銹能力,從而提高混凝土結構的耐久性。實踐證明,采用加入外加劑的方法,可以在一定范圍內達到提高混凝土結構的耐腐蝕能力,是一種經(jīng)濟而有效的技術措施。
  
  但由于外加劑的化學組成,來自外加劑中的氯鹽可能使混凝土結構中的鋼筋脫鈍,給結構物帶來隱患。在進行外加劑選擇時需對其中氯鹽的含量進行檢測,并做相關實驗。
  
  2、防腐混凝土的配合比設計
  
  為提高混凝土的密實性和抗中性化能力,混凝土的強度等級宜大于或等于C25。受氯離子腐蝕或其它大氣腐蝕時,鋼筋混凝土構件中可摻入鋼筋阻繡劑。對于預應力混凝土結構,其混凝土強度等級不小于C35,后張法預應力混凝土構件應整體制作,不得采用塊體拼裝的構件。
  
  混凝土配合比的設計,應按以下兩種情況進行:一是按設計要求的強度(即按正常要求的強度)進行配合比設計;二是按密實度的要求(即按最大水灰比和最小水泥用量的要求)進行配合比設計,但強度等級往往大于前者。腐蝕環(huán)境中的混凝土配合比設計,必須取用上述兩種情況中強度等級的較高者。
  
  按《工業(yè)建筑防腐設計規(guī)范》規(guī)定,混凝土的水泥用量和水灰比的要求如下。
  
?

項目

鋼筋混凝土

預應力混凝土

水泥用量,kg/m3不少于㎏㎡

300

350

水灰比不大于

0.55

0.45


  腐蝕環(huán)境條件下的結構應采用密實混凝土、高密實混凝土或特密實混凝土;混凝土的密實性用直接指標(即滲透系數(shù)或相應的抗?jié)B標號)表示;混凝土密實性的間接指標(即吸水率和水灰比)是參考指標?;炷恋拿軐嵭灾笜艘娤卤怼?/p>

混凝土的密實性

混凝土的密實性指標

直接指標

間接指標

混凝土的抗?jié)B等級

吸水率,%

水灰比不大于

一般密實

S4

大于4.7~5.7

0.6

高密實

S6

大于4.2~5.7

0.55

特密實

S8

小于4.2

0.45

  施工現(xiàn)場若有條件,應按直接指標控制;若無條件時,可按最大水灰比、最小水泥用量和設計強度雙控制。

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