技术交流

防腐蚀工程常见问题



1.    混凝土耐久性(防腐蚀风化)问题的重要意义何在?



混凝土本来是一种耐久性稳定的工程材料。不少混凝土构筑物保留至今已有百年服役历史,但是仍然基本完好(如上海,广州,天津等沿海城市保存至今的所谓水泥洋楼)。然而近年也有不少新建的混凝土构筑物完工投入使用不久即显现残破病态,岌岌可危。工程构筑物服役寿命缩短,不只是社会投资和资源的巨大的浪费,而且往往在地震,风暴,洪水等自然灾害突然袭击下,还会造成人民生命财产的意外损害,不能不引起人们的格外关注。



2.    为什么硫酸盐对混凝土的侵蚀病害近年呈多发和日益蔓延的趋势?



这是由于国家大规模进行工程建设,在西部盐碱区和沿海滩涂区的油田,工厂,铁路,公路,港口等建设工程也大量增加,而这些地区土壤和水体中腐蚀成分含量历来就高。同时近年各地大量燃煤,排放的二氧化硫也成倍增长,在不少地方酸雨成灾,森林和农作物受害,混凝土也受侵蚀严重。


3.    近年治理混凝土硫酸盐侵蚀病害的工作为何不尽如人意?



传统上治理混凝土硫酸盐侵蚀病害多是采用抗硫酸盐水泥或膨胀剂,有时也在混凝土中大量掺入水渣矿粉或粉煤灰,但是防蚀效果往往不尽如人意,其抗腐蚀系数,在有关标准中规定,只要达到85%就算合格(JC/T1011),即这只是在一定程度上缓解了而不是根治硫酸盐对混凝土的侵蚀,其原因在于当今对混凝土硫酸盐侵蚀病害的机理的认识理解还不够全面深入,为此治理措施也就不够根本彻底。



4.    近年国内外对混凝土硫酸盐侵蚀病害机理的研究最新进展如何?



近年研究表明,混凝土硫酸盐侵蚀病害的机理可分为两类:传统上的钙矾石型胀裂病害和近年发现的碳硫硅钙石型酥化病害


钙矾石型病害:主要致病因素是铝,硫酸根和水


3Ca(OH)2+2Al(OH)3+3(CaSO42H2O)+20H2O-----3CaOAl2O33CaSO432H2O


碳硫硅钙石型病害:主要致病因素是碳酸根,硫酸根和水


2Ca(OH)2+2SiO2+2CaCO3+2(CaSO42H2O)+22H2O-----2CaO2Si(OH)42(CaCO3CaSO4)24H2O


我国不少地方石灰岩和白云岩等碳酸盐型岩石储量丰富,混凝土骨料多采用碳酸岩,有的地方水泥中也掺入不少石灰岩粉,于是混凝土的碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀病害也呈现多发趋势,但治理方法如果还是囿于过去的针对钙矾石型病害所使用的一套老方法(采用抗硫酸盐水泥或膨胀剂,矿粉等),于是治理效果也就往往不尽如人意,有时甚至是劳而无功。



5.    新型GN混凝土防盐蚀剂的防腐蚀机理和效果的特点是什么?



针对近年国内外混凝土防腐蚀研究的最新进展,通过大量的研究试验于2002年我们正式推出了GN型混凝土防盐蚀剂,先后在新疆巴楚(南疆喀什以东)和河北沧州、福建漳州等15000m3混凝土工程中得到采用,效果良好,得到投资方与施工监理和设计部门的肯定与青睐。GN混凝土防盐蚀剂采用活化的超细矿粉为原料,属于绿色环境友好的无机矿物外加剂,其作用机理是,首先用防盐蚀剂中的富硅成分与水泥水化产生的氢氧化钙快速生成二次水化硅酸钙,使混凝土致密增强,加快了混凝土早期养护强度生长,促进了工程进度,增加了混凝土抗渗性,尽可能阻止了硫酸根,氯根等有害离子侵入混凝土,其次既便是一旦有少量活化硫酸根离子侵入混凝土表层后,也会与掺入混凝土中的活化矿粉成分反应结合,及时使之钝化(转化为非离子状态)从而失去侵蚀活性,保护了混凝土不受其侵蚀病害。因此也就可以不管混凝土中铝与硫酸根以及碳酸根含量多少和外部土壤与水体中硫酸根,氯根或碳酸氢根含量多少,在上述两重保护机理的作用下,都能防止硫酸根等离子的侵蚀,其抗腐蚀系数:不掺GN混凝土防盐蚀剂试块为92%;掺GN混凝土防盐蚀剂的试块为110%以上(在模拟自然界复合盐水中试块浸泡与烘干15次—50次循环后与同龄期标准养护条件(20℃,湿度>90%)的试块的抗压强度为100%作比较),即掺加了GN混凝土防盐蚀剂的混凝土在盐水中浸泡一定时间后,强度不只不下降而且还会有所上升,这是抗硫酸盐等传统老材料难以达到的。GN混凝土防盐蚀剂在每立方米混凝土中掺加10—12KG,防盐蚀混凝土造价比普通混凝土造价成本增加可控制在10%左右,为投资业主和施工方所能承受。

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