浅谈钢筋混凝土结构的防腐

文/徐雪艳 攀钢集团工程技术有限公司 四川攀枝花 617000

工业部门的生产环境中往往存在多种酸、碱、盐等腐蚀性介质， 对钢筋混凝土结构造成严重腐蚀。楼、地面及基础主要受液相腐蚀介质作用，在潮湿环境条件下，混凝土保护层易被介质侵蚀而脱落或损坏；柱、梁、顶棚及屋盖主要受气相腐蚀介质作用，在外界温度及湿度等因素影响下，介质附着物通过孔隙和裂缝侵入表皮锈蚀钢筋，降低了构件承载能力。

1、钢筋混凝土结构的腐蚀原理

1.1 碳化作用

空气中的二氧化碳与水泥中的碱反应使孔隙水逐渐向酸性转变，使pH值降低，破坏钢筋表面钝化膜，造成钢筋腐蚀。如果构件发生开裂，空气中的二氧化碳将会更容易进入混凝土的内部，使腐蚀更加严重。

1.2 氯化腐蚀

氯化物，包括氯化钠，会与混凝土中的钢筋发生反应，造成腐蚀。因此，拌合混凝土时只允许使用清水。使用盐来冲洗混凝土路面同样也是被禁止的。

1.3 碱骨料反应

碱骨料反应或碱硅反应，是指当水泥的碱性过强时，骨料中的活性硅成分(SiO2)与碱发生反应生成硅酸盐，引起混凝土的不均匀膨胀，导致开裂破坏。它的发生条件为(1)骨料中含有相关活性成分;(2)环境中有足够的碱性;(3)混凝土中有足够的湿度75%RH。

1.4 硫酸盐腐蚀

地下水中的硫酸盐会与硅酸盐水泥反应生成具有膨胀性的副产品，例如矾石或碳硫硅钙，从而导致混凝土的早期失效。

2、钢筋混凝土结构的防腐措施

2.1 适当加大混凝土保护层

国内大量工程调查和试验结果表明，钢筋混凝土结构的混凝土保护层厚度直接影响构件的耐久性。当构件混凝土保护层厚度加大到一定值时（如梁柱的35MM），钢筋腐蚀程度极轻微甚至不被腐蚀，混凝土保护层亦不出现裂缝；而当保护层厚度按常规设计时，钢筋严重腐蚀且足以使混凝土保护层出现顺筋裂缝或剥落。 这在湿度较大的腐蚀环境中尤为明显。

2.2 限制表面裂缝宽度

国外大量暴露试验结果表明，主要构件裂缝宽度宜限制在不大于0.2MM，国内重型冶炼及化工等系统有关统计资料展示了在相对湿度大于60%湿交替变化，以气相侵蚀为主的环境中，限制裂缝宽度使钢筋腐蚀程度降低。显然，裂缝愈宽，构件混凝土保护层完全中性化的速度愈快，一旦钢筋表面钝化膜被破坏，钢筋直接受到坑蚀的程度也愈严重。

2.3 密实度的作用

构件的密实度与混凝土强度等级、水灰比有关。强度愈高，孔隙愈小，混凝土中性化速度迅速降低；水灰比愈小，密实性愈好，且其碱性随水泥用量的增加而提高，中性化速度也就随之减慢。因此，提高混凝土标号与适当降低水灰比，可提高构件的抗渗能力， 减缓构件的腐蚀速度。

2.4 同钢种钢筋的作用

构件所采用的钢筋钢种不同，防腐蚀的程度也不相同。主要承重构件的主筋与箍筋采用锰钢时防腐性能稍好。

2.5 防腐涂料的应用

由于防腐涂料制造方便、价格便宜、便于施工，以及良好的防腐性能和耐久性能，因此成为防腐措施优先的选择方案。其中，环氧树脂和聚氨酯等涂料应用最为广泛。

3、防腐工艺研究

不同的施工对象，其防腐施工工艺也有区别，这里以除盐水站抗滑桩的防腐维修施工为例介绍防腐工艺。

3.1 工程概况

本工程处理范围为抗滑桩11-21号，腐蚀原因为酸碱腐蚀。抗滑桩为2.5m×3.5m方桩， 抗滑桩埋深在-4m至-13m之间，根据图纸计算得出各桩须开挖深度分别为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，间距5.5m（6m）。抗滑桩上部为混凝土公路，抗滑桩开挖前须先将其破除。抗滑桩内侧有排水沟，桩与排水沟的距离仅600mm，施工空间不足，须破坏排水沟。吊车外侧走道与抗滑桩间净距仅800mm，有效的施工场地十分狭窄。

3. 2 防腐处理施工

3.2.1 表面前处理

涂防腐涂料之前，须对施工面除污，清除疏松的水泥面，吹扫干净浮灰及杂质颗粒。

3.2.2 底漆施工

底漆采用美国宣伟公司Macropoxy 646快干多功能环氧漆，与固化剂配比为1：1（体积比），混合搅拌均匀后熟化30分钟左右。然后加入R7K15稀释剂，稀释量10-15%（体积比）。建议在4小时内使用完。

使用滚筒刷和小毛刷配合涂刷两道，干膜厚度约为1.5mm。泄水孔内的防腐使用木棍一端捆上棉布蘸防腐涂料涂刷。涂装前需检查上道漆是否干净、干燥。

3.2.3 面漆施工

面漆采用2KPU双组分脂肪族聚氨酯面漆。将面漆两组份混合搅拌均匀后，与固化剂配比为4：1（体积比）混合再搅拌均匀熟化约30分钟。然后加入稀释剂。

面漆涂装采用喷涂形式，喷涂时，应使用喷枪每次喷涂的宽度与前一次的重叠50%，以避免漏涂与针孔。干膜厚度约0.05mm。

3.2.4 涂装工艺要求

（1）气温：最低4℃，最高35℃；相对湿度：最高85%。

（2）雨天或三级以上的大风天不允许室外施工。室外部位施工结束后8小时内不可遇雨。雨后1-2天须待基材干燥后方能进行再次施工。

（3）漆膜与基材、漆膜之间附着牢固，不能剥离或脱落。

（4）基面平整，不允许有凹凸不平的现象。

（5）无漏底、流挂、针孔等弊病，漆膜光洁丰满、颜色光泽均匀一致。

（6）涂装完毕后涂层需养护7天方可完全固化，固化前需注意对涂层的保护。

结语：

通过对钢筋混凝土结构防腐问题的了解， 在今后工程施工项目作业中， 掌握其混凝土结构的防腐蚀处理， 能够确保工业建筑产品的质量控制、确保该产品设计规定的使用年限并在建筑产品使用中大量减少结构方面的维护费用，避免由于结构腐蚀而引起的结构质量事故发生。