防腐混凝土在岩土工程施工中的应用

点击数：1096发布：2016-12-08　来源: 聚脲防腐_聚脲喷涂_聚脲防水_江苏申正建设工程有限公司

防腐混凝土在岩土工程施工中的应用
 
   近10年来,我国工民建向长期化、复杂化发展,商品混凝土普及应用,混凝土强度等级从C30向C50发展,这些因素导致钢筋混凝土结构开裂的机率增多。
大多数土壤中都含有一些硫酸盐,若硫酸盐浓度低,则对混凝土不会产生太大的影响;若硫酸盐浓度高,则可对建筑物或构筑物的地下部分,如桥梁、隧道、涵洞和房屋的基础产生显著的破坏作用。这种破坏可能以膨胀形式出现而导致结构位移。硫酸盐膨胀也可使混凝土中的水泥水化产物丧失胶凝性,呈酥松状或糊状。我国隧道工程中也常遇到硫酸盐浓度高的地质环境。
本项工程为福建省某矿业公路改线工程,长度为5.488正线公里,位于两矿隧道之间,附近是矿区蓄水区,蓄水后将形成一个污水水库,库内为酸性水。设计文件说明:段内地表水为永坎铜矿水库库内及排出的沟水,根据与原既有线定测水质分析结果,水质属SO42-、K+、Na+、Ca2+型水,对混凝土有强酸性和强溶出型及中等硫酸侵蚀性,矿区排出的水硫酸根含量达1200mg/L,具有强腐蚀性。在附近流经线路的沟水,水质属HCO3-·Cl--K++Na+型水,对混凝土具有中等溶出型和弱酸性侵蚀。为此设计要求桥梁墩台基础及地面上2m以下部分的墩身,涵洞基础及边墙以及2号隧道的混凝土均采用防腐混凝土。
根据以上设计说明,我们在一进场就进行施工调查,首先对各作业点的地表水进行随机取样,及时送实验中心及卫生防疫站进行水质化验分析,化验结果水质呈酸性,并将水质报告送至有关部门,经确认其侵蚀程度为中等侵蚀。
1硫酸盐腐蚀机理
硫酸盐腐蚀是指环境中的SO42-与硬化水泥浆的某些组分(水化硫铝酸钙、氢氧化钙)起化学反应,生成二水石膏或钙钒石,其相同体积比反应物增加1倍多,在水泥石内部产生很大的膨胀应力,造成混凝土膨胀开裂以至毁坏。
环境水中的SO42-含量不同,能使硬化水泥浆产生不同性质的腐蚀,当SO42-浓度较低时,它使硬化水泥浆产生硫铝酸钙腐蚀,当SO42-浓度1000mg/L时,除了硫铝酸钙腐蚀外,还会产生石膏型的腐蚀。
从腐蚀的实际过程来看,硫铝酸钙腐蚀是由于生成钙矾石,最初使硬化水泥浆变成密实,强度增加。但随着钙矾石生成量的继续增多,产生局部膨胀压力,使结构胀裂,强度下降而破坏,在遭受硫铝酸钙腐蚀的试体上面可看到较大裂缝,而石膏的腐蚀是先经历一个强度降低的过程,继之膨胀、开裂。混凝土后期膨胀出现裂缝,主要原因是:
(1)水泥中游离CaO过高,Ca(OH)2体积膨胀所致;
(2)水泥中MgO过高,Mg(OH)2体积膨胀所致;
(3)水泥和外加剂碱含量过高,与集料中活性硅等发生碱-集料反应所致;
(4)有害离子Cl-、Mg2+等侵入混凝土内部,导致钢筋锈蚀或形成二次钙矾石膨胀破坏所致。

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