淺談鋼筋混凝土結構的防腐

文/徐雪艷 攀鋼集團工程技術有限公司 四川攀枝花 617000

工業部門的生產環境中往往存在多種酸、堿、鹽等腐蝕性介質， 對鋼筋混凝土結構造成嚴重腐蝕。樓、地面及基礎主要受液相腐蝕介質作用，在潮濕環境條件下，混凝土保護層易被介質侵蝕而脫落或損壞；柱、梁、頂棚及屋蓋主要受氣相腐蝕介質作用，在外界溫度及濕度等因素影響下，介質附著物通過孔隙和裂縫侵入表皮銹蝕鋼筋，降低了構件承載能力。

1、鋼筋混凝土結構的腐蝕原理

1.1 碳化作用

空氣中的二氧化碳與水泥中的堿反應使孔隙水逐漸向酸性轉變，使pH值降低，破壞鋼筋表面鈍化膜，造成鋼筋腐蝕。如果構件發生開裂，空氣中的二氧化碳將會更容易進入混凝土的內部，使腐蝕更加嚴重。

1.2 氯化腐蝕

氯化物，包括氯化鈉，會與混凝土中的鋼筋發生反應，造成腐蝕。因此，拌合混凝土時只允許使用清水。使用鹽來沖洗混凝土路面同樣也是被禁止的。

1.3 堿骨料反應

堿骨料反應或堿硅反應，是指當水泥的堿性過強時，骨料中的活性硅成分(SiO2)與堿發生反應生成硅酸鹽，引起混凝土的不均勻膨脹，導致開裂破壞。它的發生條件為(1)骨料中含有相關活性成分;(2)環境中有足夠的堿性;(3)混凝土中有足夠的濕度75%RH。

1.4 硫酸鹽腐蝕

地下水中的硫酸鹽會與硅酸鹽水泥反應生成具有膨脹性的副產品，例如礬石或碳硫硅鈣，從而導致混凝土的早期失效。

2、鋼筋混凝土結構的防腐措施

2.1 適當加大混凝土保護層

國內大量工程調查和試驗結果表明，鋼筋混凝土結構的混凝土保護層厚度直接影響構件的耐久性。當構件混凝土保護層厚度加大到一定值時（如梁柱的35MM），鋼筋腐蝕程度極輕微甚至不被腐蝕，混凝土保護層亦不出現裂縫；而當保護層厚度按常規設計時，鋼筋嚴重腐蝕且足以使混凝土保護層出現順筋裂縫或剝落。 這在濕度較大的腐蝕環境中尤為明顯。

2.2 限制表面裂縫寬度

國外大量暴露試驗結果表明，主要構件裂縫寬度宜限制在不大于0.2MM，國內重型冶煉及化工等系統有關統計資料展示了在相對濕度大于60%濕交替變化，以氣相侵蝕為主的環境中，限制裂縫寬度使鋼筋腐蝕程度降低。顯然，裂縫愈寬，構件混凝土保護層完全中性化的速度愈快，一旦鋼筋表面鈍化膜被破壞，鋼筋直接受到坑蝕的程度也愈嚴重。

2.3 密實度的作用

構件的密實度與混凝土強度等級、水灰比有關。強度愈高，孔隙愈小，混凝土中性化速度迅速降低；水灰比愈小，密實性愈好，且其堿性隨水泥用量的增加而提高，中性化速度也就隨之減慢。因此，提高混凝土標號與適當降低水灰比，可提高構件的抗滲能力， 減緩構件的腐蝕速度。

2.4 同鋼種鋼筋的作用

構件所采用的鋼筋鋼種不同，防腐蝕的程度也不相同。主要承重構件的主筋與箍筋采用錳鋼時防腐性能稍好。

2.5 防腐涂料的應用

由于防腐涂料制造方便、價格便宜、便于施工，以及良好的防腐性能和耐久性能，因此成為防腐措施優先的選擇方案。其中，環氧樹脂和聚氨酯等涂料應用最為廣泛。

3、防腐工藝研究

不同的施工對象，其防腐施工工藝也有區別，這里以除鹽水站抗滑樁的防腐維修施工為例介紹防腐工藝。

3.1 工程概況

本工程處理范圍為抗滑樁11-21號，腐蝕原因為酸堿腐蝕。抗滑樁為2.5m×3.5m方樁， 抗滑樁埋深在-4m至-13m之間，根據圖紙計算得出各樁須開挖深度分別為12.145m、12.685m、13.225m、13.765m、14.305m、14.845m、15.34m、15.835m、16.335m、16.48m、16.48m，呈“一”字型排列，間距5.5m（6m）。抗滑樁上部為混凝土公路，抗滑樁開挖前須先將其破除。抗滑樁內側有排水溝，樁與排水溝的距離僅600mm，施工空間不足，須破壞排水溝。吊車外側走道與抗滑樁間凈距僅800mm，有效的施工場地十分狹窄。

3. 2 防腐處理施工

3.2.1 表面前處理

涂防腐涂料之前，須對施工面除污，清除疏松的水泥面，吹掃干凈浮灰及雜質顆粒。

3.2.2 底漆施工

底漆采用美國宣偉公司Macropoxy 646快干多功能環氧漆，與固化劑配比為1：1（體積比），混合攪拌均勻后熟化30分鐘左右。然后加入R7K15稀釋劑，稀釋量10-15%（體積比）。建議在4小時內使用完。

使用滾筒刷和小毛刷配合涂刷兩道，干膜厚度約為1.5mm。泄水孔內的防腐使用木棍一端捆上棉布蘸防腐涂料涂刷。涂裝前需檢查上道漆是否干凈、干燥。

3.2.3 面漆施工

面漆采用2KPU雙組分脂肪族聚氨酯面漆。將面漆兩組份混合攪拌均勻后，與固化劑配比為4：1（體積比）混合再攪拌均勻熟化約30分鐘。然后加入稀釋劑。

面漆涂裝采用噴涂形式，噴涂時，應使用噴槍每次噴涂的寬度與前一次的重疊50%，以避免漏涂與針孔。干膜厚度約0.05mm。

3.2.4 涂裝工藝要求

（1）氣溫：最低4℃，最高35℃；相對濕度：最高85%。

（2）雨天或三級以上的大風天不允許室外施工。室外部位施工結束后8小時內不可遇雨。雨后1-2天須待基材干燥后方能進行再次施工。

（3）漆膜與基材、漆膜之間附著牢固，不能剝離或脫落。

（4）基面平整，不允許有凹凸不平的現象。

（5）無漏底、流掛、針孔等弊病，漆膜光潔豐滿、顏色光澤均勻一致。

（6）涂裝完畢后涂層需養護7天方可完全固化，固化前需注意對涂層的保護。

結語：

通過對鋼筋混凝土結構防腐問題的了解， 在今后工程施工項目作業中， 掌握其混凝土結構的防腐蝕處理， 能夠確保工業建筑產品的質量控制、確保該產品設計規定的使用年限并在建筑產品使用中大量減少結構方面的維護費用，避免由于結構腐蝕而引起的結構質量事故發生。