预应力管桩基础及防腐处理措施.doc.doc

预应力管桩基础的防腐处理措施根据国家强制执行标准混凝土结构设计规范（GB50010-2002）第3.4条耐久性规定的第3.4.8条规定：“四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应符合有关标准的规定。”四类环境是指的“海水环境”；五类环境是指的“受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境”。国家建筑设计标准图集预应力混凝土管桩（图集号03SB409）第2.4规定：“当基础的环境、地质条件对管桩有侵蚀性或管桩壁厚小于80mm时，应根据使用条件按有关规范采取有效的防腐措施。”这些规范都明确地提出了管桩基础的防腐问题。一、预应力混凝土管桩为什么会受到腐蚀呢？首先要弄清钢筋混凝土被腐蚀的机理。1腐蚀性介质通过毛细孔渗透到混凝土内部，就会与水泥水化物发生化学反应，生成膨胀性或无胶凝性的反应产物，引起混凝土溃散破坏。如反应生成物含有大量结晶水的钙矾石比原来的固相体积增加了1.5倍，致使混凝土膨胀；又如反应结果使硅胶SiO2aq和铝胶Al2O3aq毫无胶凝作用，致使混凝土分解。2离子会腐蚀钢筋，是造成混凝土膨胀破坏的重要原因。二、针对以上形成预应力管桩的腐蚀性形成的原因，根据实际情况可采取以下防腐措施：1预应力混凝土管桩有很高的强度，其本身的高强度就是抗腐蚀最好的措施。清华大学对此进行过认真的研究，他们通过测定饱盐混凝土的导电率，并计算氯离子扩散系数来评价混凝土的渗透性，结果见下表：混凝土的渗透性评价水灰比混凝土强度MPa饱盐混凝土电导率10-4s/m氯离子扩散系数10-14m2/s混凝土渗透性评价0.603020001000很高0.450.603040100020005001000高0.400.4540602001000100500中0.350.40608010020050100低0.300.358010010100550很低0.30100105可忽略当混凝土强度为C80时，管桩用混凝土的水灰比一般为0.280.29，均小于0.3，否则强度将不达标。管桩用高强混凝土一般选用塌落度为24cm，即是介于干硬性混凝土和塑性混凝土之间的低水灰比的混凝土。得出结论：高强混凝土本身的渗透性很低，具有很高的抗腐蚀性。1PHC桩特有的离心成型工艺使得混凝土密实度大大提高，因而具有很高的抗渗透性，完全能满足严重腐蚀环境中应用的耐久性要求。2混凝土中加掺合料（如磨细硅砂粉、磨细矿渣粉、粉煤灰等），这些加入的掺合料本身就有结构稳定的特性。这些掺合料的掺入还使氯离子在混凝土中电通量大大降低，渗透速率也将大大降低，而且随着水灰比的下降，又会使混凝土氯离子电通量和渗透速率继续下降，从而起到提高抗渗透性的作用，达到提高防腐性能的目的。3选用配筋率较高的AB型或AB型以上管桩。这些管桩配用钢筋直径较粗，数量又多一些，也是会延长被腐蚀的时间，增加抵御能力，改善管桩的防腐性能。4施工方法可采取的防腐措施：可选用封口型桩类，内孔用填芯混凝土封闭，桩底内孔应灌注高度不小于2m（对弱腐蚀性环境下应用的管桩）或3m（对中等腐蚀性环境下应用的管桩）的封底混凝土，且封底混凝土应掺微膨胀剂，强度等级不得低于C20，以减少地下水对管桩的侵蚀，从而进一步提高防腐性。5对强腐蚀性环境下应用的管桩可采用加大保护层厚度的方法。按即将颁布的GB134762009版先张法预应力混凝土管桩新规定，最小保护层厚度由25改为40，增加50%以上或按设计要求特制管桩。加大保护层厚度，这样会增加混凝土腐蚀裕量。混凝土中掺入钢筋阻锈剂 ,降低钢筋的腐蚀速度。6针对不同的腐蚀介质，研制防腐的特制水泥，如具有抗硫酸盐侵蚀性能的水硬性胶凝材料的水泥，其熟料成分以硅酸钙为主的抗硫酸盐水泥。特制水泥用于制作管桩应十分谨慎，该水泥必须具有压蒸养护条件下的结构稳定性，有相匹配的减水剂，确保其推荐掺量下的流动度超过规定值，以求得混凝土合理的和易性，达到预期的高强度值。并应进行前期匹配性试验后才可使用，我们已有工程案例，据检测，其抗氯离子、抗硫酸根离子、电离性、抗冻性等指标都符合有关规定。7管桩表面涂刷防腐蚀涂层。我们的试验表明，采用有机硅砼保护剂，它不仅在砼表面形成簿模，还可以渗入砼表层37mm，更大提高砼防腐蚀能力，即使表面涂层被损坏了，渗入混凝土