管桩的防腐.0903doc.doc

管桩基础的防腐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。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 氯离子会腐蚀钢筋，是造成混凝土膨胀破坏的重要原因。针对上述原因，可以采取以下防腐措施：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，结果见表7-1。表7-1 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。因此可以得出结论：高强混凝土本身的渗透性很低，具有很高的抗腐蚀性。2 PHC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。3 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。4 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。5 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。6 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。7 . 混凝土中掺入钢筋阻锈剂 ,降低钢筋的腐蚀速度.8 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，渗入混凝土里面的部分仍然起了强有力的防护作用。9 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