鋼筋混凝土結構在酸性腐蝕環境下的防腐方法與流程

本發明涉及一種建筑工程中的地下鋼筋混凝土結構的防腐方法，具體地說，是一種鋼筋混凝土結構在酸性腐蝕環境下的防腐方法。

背景技術：

中國專利CN101748809B于2011年11月16日公開了一種用于混凝土結構的預安裝防腐套，其中包括主體層以及預粘結層，所述的預粘結層固定于主體層的內側，用于混凝土結構的預安裝防腐套，可應用于新建的混凝土結構，特別是處于海洋環境的潮汐/浪濺區以及鹽堿地區的土壤-空氣過渡區的橋墩、承臺等混凝土結構。雖然這種混凝土結構的預安裝防腐套的方法，由于預安裝防腐套與混凝土之間的粘結界面是混凝土澆筑后硬化過程中形成的，沒有混凝土表面處理步驟，預安裝防腐套除了具有傳統防腐套的優點(聚氨酯層的防腐蝕效果經受了30年的考驗)，其獨特的預安裝施工方式解決了傳統防腐套的所有缺點(需要昂貴的潛水員人力成本、需要獨立工期、使用部位限制、使用尺寸限制)，并具有傳統防腐套不具備的混凝土養護膜的作用，免去混凝土表面的處理步驟，改變了傳統防腐套的粘結方式等等，但是這種混凝土結構的預安裝防腐套的方法措施單一，施工步驟復雜，可操作性差，更為嚴重的是由于是防腐套的粘結，其粘結的強度、牢固度存在大量可變因素，也給混凝土結構的防腐效果帶來不確定性。

因此已知的混凝土結構的預安裝防腐套存在著上述種種不便和問題。

技術實現要素：

本發明的目的，在于提出一種從混凝土的原材料、結構設計、施工三方面提高混凝土的耐久性的鋼筋混凝土結構在酸性腐蝕環境下的防腐方法。

本發明的另一目的，在于提出一種有效的、經濟適用的提高混凝土的耐久性的鋼筋混凝土結構在酸性腐蝕環境下的防腐方法。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：

一種鋼筋混凝土結構在酸性腐蝕環境下的防腐方法，其特征在于包括以下步驟：

a、調查擬建項目地下水對鋼筋混凝土腐蝕情況

根據勘察研究院提供的巖土工程勘察報告，調查擬建項目煉焦及煤精工程所處位置為中強腐蝕區；

b、樁基工程選用預應力混凝土管樁和混凝土管樁施工及質量檢查驗收，包括以下步驟：

（1）樁基工程選用預應力混凝土管樁

樁基工程選用的頂節樁為IIIdPHC管樁，下節樁為PHC管樁，IIIdPHC管樁適用于地基土、地下水對混凝土具有中等腐蝕性及鋼筋混凝土中鋼筋具有中~強腐蝕性的地質環境；頂節樁的長度要在地下穿過腐蝕深度范圍進入正常土層；

（2）混凝土管樁施工

混凝土管樁的樁尖及各樁節應焊接密實，確保打樁時腐蝕性地下水不能進入樁內，管樁施打完畢后，為防止雜填土進入管樁內部，頂部根據管徑使用2mm鍍鋅鐵板進行覆蓋，四周點焊固定，樁孔及時回填，以防人員掉入；管樁灌芯采用與基礎相同配合比的混凝土，灌芯長度為頂節樁全長灌芯，由于場地地下水有中~強酸性腐蝕，樁灌芯前應確保管樁空腔內沒有腐蝕性水和土，否則必須全部抽出，樁芯空腔內水腐蝕性檢測為100%，保證其水為無腐蝕性；

（3）混凝土管樁質量檢查驗收

由擬建項目地下水有中-強酸性腐蝕，要求基樁樁身完整性必須達到100% I類樁，因此混凝土管樁處于地下水中-強酸性腐蝕區必須按《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）要求對基樁樁身完整性進行100%檢測，檢測出II、III、Ⅳ類樁應通知設計院研究處理；

c、混凝土結構表面防腐處理

（1）、水泥應采用強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，要求水泥中鋁酸三鈣含量應控制在8%以下；

（2）、墊層采用C30混凝土，厚度100mm，施工時確保墊層無裂縫，否則必須加厚墊層；

（3）、處于地下水強腐蝕性區域的混凝土基礎、混凝土基礎梁、混凝土承臺拉梁、設備基礎、地坑、水池結構混凝土強度及鋼筋保護層采用C40混凝土；混凝土基礎梁、混凝土承臺拉梁的鋼筋保護層厚度為40mm，其他鋼筋保護層厚度為50mm；混凝土基礎包括地下柱、墻部分的混凝土強度等級不小于C40；

（4）、±0.000以下的柱、墻鋼筋保護層每邊增加50mm，即柱、墻截面每邊相應增加50mm；

（5）、素混凝土基礎、設備基礎、地坑、地溝結構采用C30混凝土；

（6）、地下水強腐蝕性區域的混凝土結構涂環氧瀝青或聚氨酯瀝青涂層，涂層厚度≥500μm；

地下水強腐蝕性區域的混凝土結構，包括地面以上無建筑裝飾面，地面以下與土壤接觸部位的鋼筋混凝土柱、墻，地面以上1000mm至基礎頂面范圍的結構表面；鋼筋混凝土地坑、水池、煙道、擋土墻薄壁結構，鋼筋混凝土基礎、設備基礎，地面以上500mm至地面以下所有與土壤接觸部位的結構表面；次要基礎、塊體基礎，素混凝土基礎、地坑、地溝混凝土結構，地面以上500mm至地面以下500mm范圍的混凝土結構表面，分別涂環氧瀝青或聚氨酯瀝青涂層，涂層厚度≥500μm；

（7）、地下水強腐蝕性區域的混凝土結構涂環氧瀝青、聚氨酯瀝青貼玻璃布，厚度≥1mm；

地下水強腐蝕性區域的混凝土結構，包括混凝土條形基礎、基礎梁、軌道梁、承臺拉梁及其梁端的周邊300mm范圍，與土壤接觸部位的結構表面涂環氧瀝青、聚氨酯瀝青貼玻璃布，厚度≥1mm；

（8）、工藝管道、電纜穿越混凝土基礎及地下構筑物時，混凝土基礎、地下構筑物預留洞，待工藝管道、電纜安裝后，洞口用瀝青混凝土澆筑填實，洞口周邊涂環氧瀝青或聚氨酯瀝青涂層，涂層厚度≥500μm；

d、回填土處理

回填土采用無污染、無腐蝕的素填土或中粗砂；混凝土基礎、混凝土構筑物下及管樁周邊擾動土應全部清除，回填素填土或中粗砂，分層夯實，壓實系數不小于0.95；混凝土基礎、混凝土基礎梁、地下混凝土構筑物周邊回填土，分層夯實，壓實系數不小于0.95。

本發明的鋼筋混凝土結構在酸性腐蝕環境下的防腐方法還可以采用以下的技術措施來進一步實現。

前述的方法，其中所述IIIdPHC管樁的混凝土電通量≤850。

前述的方法，其中所述強腐蝕性區域的最小ph值是3.23。

采用上述技術方案后，本發明的鋼筋混凝土結構在酸性腐蝕環境下的防腐方法具有以下優點：

1、有效降低腐蝕性地下水對鋼筋混凝土的腐蝕；

2、提高鋼筋混凝土耐久性；

3、保證施工進度、降低了施工成本。

附圖說明

圖1為本發明實施例的煉焦及煤精工程所處位置為中強腐蝕區示意圖，其中Ⅱ2-1區為主要由ph值引起的強腐蝕性區，Ⅰ2-2區為主要由ph值引起的中等腐蝕性區；

圖2為本發明實施例的混凝土管樁樁尖結構示意圖；

圖3為本發明實施例的樁頂與承臺連接結構示意圖。

圖中：1混凝土管樁樁尖，2混凝土管樁樁身，3鋼筋，4箍筋，5架立筋，6墊層，7封板。

具體實施方式

以下結合實施例及其附圖對本發明作更進一步說明。

實施例1

現請參閱圖1，圖1為本發明實施例的煉焦及煤精工程所處位置為中強腐蝕區示意圖，其中Ⅱ2-1區為主要由ph值引起的強腐蝕性區，Ⅰ2-2區為主要由ph值引起的中等腐蝕性區。

一種鋼筋混凝土結構在酸性腐蝕環境下的防腐方法，其特征在于包括以下步驟：

a、調查擬建項目地下水對鋼筋混凝土腐蝕情況

根據勘察研究院提供的巖土工程勘察報告，調查擬建項目煉焦及煤精工程所處位置為中強腐蝕區。

b、樁基工程選用預應力混凝土管樁和混凝土管樁施工及質量檢查驗收，包括以下步驟：

（1）樁基工程選用預應力混凝土管樁

樁基工程選用的頂節樁為IIIdPHC管樁，下節樁為PHC管樁，IIIdPHC管樁適用于地基土、地下水對混凝土具有中等腐蝕性及鋼筋混凝土中鋼筋具有中~強腐蝕性的地質環境；頂節樁的長度要在地下穿過腐蝕深度范圍進入正常土層；所述IIIdPHC管樁的混凝土電通量≤850。

（2）混凝土管樁施工

混凝土管樁的樁尖及各樁節應焊接密實，確保打樁時腐蝕性地下水不能進入樁內，管樁施打完畢后，為防止雜填土進入管樁內部，頂部根據管徑使用2mm鍍鋅鐵板進行覆蓋，四周點焊固定，樁孔及時回填，以防人員掉入；管樁灌芯采用與基礎相同配合比的混凝土，灌芯長度為頂節樁全長灌芯，由于場地地下水有中~強酸性腐蝕，樁灌芯前應確保管樁空腔內沒有腐蝕性水和土，否則必須全部抽出，樁芯空腔內水腐蝕性檢測為100%，保證其水為無腐蝕性；

（3）混凝土管樁質量檢查驗收

由擬建項目地下水有中-強酸性腐蝕，要求基樁樁身完整性必須達到100% I類樁，因此混凝土管樁處于地下水中-強酸性腐蝕區必須按《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）要求對基樁樁身完整性進行100%檢測，檢測出II、III、Ⅳ類樁應通知設計院研究處理。

c、混凝土結構表面防腐處理

（1）、水泥應采用強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，要求水泥中鋁酸三鈣含量應控制在8%以下；

（2）、墊層采用C30混凝土，厚度100mm，施工時確保墊層無裂縫，否則必須加厚墊層；

（3）、處于地下水強腐蝕性區域的混凝土基礎、混凝土基礎梁、混凝土承臺拉梁、設備基礎、地坑、水池結構混凝土強度及鋼筋保護層采用C40混凝土；混凝土基礎梁、混凝土承臺拉梁的鋼筋保護層厚度為40mm，其他鋼筋保護層厚度為50mm；混凝土基礎包括地下柱、墻部分的混凝土強度等級不小于C40。

圖2為本發明實施例的混凝土管樁樁尖結構示意圖，圖3為本發明實施例的樁頂與承臺連接結構示意圖。

（4）、±0.000以下的柱、墻鋼筋保護層每邊增加50mm，即柱、墻截面每邊相應增加50mm。

（5）、素混凝土基礎、設備基礎、地坑、地溝結構采用C30混凝土。

（6）、地下水強腐蝕性區域的混凝土結構涂環氧瀝青或聚氨酯瀝青涂層，涂層厚度≥500μm；所述強腐蝕性區域的最小ph值是3.23。

地下水強腐蝕性區域的混凝土結構，包括地面以上無建筑裝飾面，地面以下與土壤接觸部位的鋼筋混凝土柱、墻，地面以上1000mm至基礎頂面范圍的結構表面；鋼筋混凝土地坑、水池、煙道、擋土墻薄壁結構，鋼筋混凝土基礎、設備基礎，地面以上500mm至地面以下所有與土壤接觸部位的結構表面；次要基礎、塊體基礎，素混凝土基礎、地坑、地溝混凝土結構，地面以上500mm至地面以下500mm范圍的混凝土結構表面，分別涂環氧瀝青或聚氨酯瀝青涂層，涂層厚度≥500μm。

（7）、地下水強腐蝕性區域的混凝土結構涂環氧瀝青、聚氨酯瀝青貼玻璃布，厚度≥1mm。

地下水強腐蝕性區域的混凝土結構，包括混凝土條形基礎、基礎梁、軌道梁、承臺拉梁及其梁端的周邊300mm范圍，與土壤接觸部位的結構表面涂環氧瀝青、聚氨酯瀝青貼玻璃布，厚度≥1mm。

（8）、工藝管道、電纜穿越混凝土基礎及地下構筑物時，混凝土基礎、地下構筑物預留洞，待工藝管道、電纜安裝后，洞口用瀝青混凝土澆筑填實，洞口周邊涂環氧瀝青或聚氨酯瀝青涂層，涂層厚度≥500μm。

d、回填土處理

回填土采用無污染、無腐蝕的素填土或中粗砂；混凝土基礎、混凝土構筑物下及管樁周邊擾動土應全部清除，回填素填土或中粗砂，分層夯實，壓實系數不小于0.95；混凝土基礎、混凝土基礎梁、地下混凝土構筑物周邊回填土，分層夯實，壓實系數不小于0.95。

本發明具有實質性特點和顯著的技術進步，本發明的鋼筋混凝土結構在酸性腐蝕環境下的防腐方法，提高混凝土的密實度和抗滲性，嚴格控制混凝土裂縫，提高混凝土的耐久性，耐腐蝕性能，結合湛江鋼鐵基地在海洋環境及特殊的地質條件，采取有效的、經濟適用的防止地下混凝土耐久性性失效的措施，提高混凝土的耐久性。

以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化。因此，所有等同的技術方案也應該屬于本發明的范疇，應由各權利要求限定。