1、大氣環(huán)境下混凝土的腐蝕機理

混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學(xué)腐蝕?？諝庵校茫希矚鉂B透到混凝土內，與其堿性物質(zhì)起化學(xué)反應后生成碳酸鹽和水，使混凝土堿度降低的過(guò)程稱(chēng)為混凝土碳化，又稱(chēng)作中性化，其化學(xué)反應為：Ｃａ（ＯＨ）2＋ＣＯ2＝ＣａＣＯ3＋Ｈ2Ｏ。水泥在水化過(guò)程中生成大量的氫氧化鈣，使混凝土空隙中充滿(mǎn)了飽和氫氧化鈣溶液，其堿性介質(zhì)對鋼筋有良好的保護作用，使鋼筋表面生成難溶的Ｆｅ2Ｏ3和Ｆｅ3Ｏ4，稱(chēng)為純化膜。碳化后使混凝土的堿度降低，當碳化超過(guò)混凝土的保護層時(shí)，在水與空氣存在的條件下，就會(huì )使混凝土失去對鋼筋的保護作用，鋼筋開(kāi)始生銹?？梢?jiàn)，混凝土碳化作用一般不會(huì )直接引起其性能的劣化，對于素混凝土，碳化還有提高混凝土耐久性的效果，但對于鋼筋混凝土來(lái)說(shuō)，碳化會(huì )使混凝土的堿度降低，同時(shí)，增加混凝土孔溶液中氫離子數量，因而會(huì )使混凝土對鋼筋的保護作用減弱。

在海邊，由于空氣中含有大量氯離子，氯離子的滲透會(huì )極大地加劇混凝土結構的腐蝕。其作用過(guò)程如下：

①    氯離子的侵入：在水分浸透的同時(shí)，由于碳酸氣、氯離子的滲透引起混凝土中性化。

②    鋼筋的腐蝕：由于浸入的水、氣、氯離子等，鋼筋被腐蝕。即使不中性化，鋼筋表層所含磷分，也會(huì )使鋼筋發(fā)生腐蝕。

③    裂紋的產(chǎn)生：由于鋼筋被腐蝕、體積膨脹（2.5倍），混凝土產(chǎn)生裂紋。

④    強度降低：腐蝕物質(zhì)從裂紋處進(jìn)一步浸入，加速鋼筋的腐蝕、體積膨脹，從而降低混凝土強度。

 

總之，腐蝕會(huì )造成混凝土結構的強度降低，從而大大縮短其使用壽命。

 

采用防腐涂料對混凝土結構是一種行之有效的防腐蝕措施，可以起到以下作用：

①    在混凝土表面形成一層屏蔽阻隔層，以阻止氯離子、二氧化碳等腐蝕介質(zhì)浸入混凝土造成腐蝕。

②    對于已碳化、疏松和開(kāi)裂的混凝土表面起增強作用。

③    通過(guò)涂裝可使混凝土結構獲得與周?chē)h(huán)境景觀(guān)相協(xié)調的色彩。

2、混凝土防腐蝕涂料的選用

    由于混凝土屬于強堿性建筑材料，因而要求混凝土防腐蝕涂層具有良好的耐堿性、附著(zhù)力和抗滲透性，另外，涂層本身如果還應具有良好的耐候性和長(cháng)效性。對于海邊混凝土結構，其表面涂層應具有極佳耐候性，耐日光紫外線(xiàn)降解，耐鹽霧及海洋大氣腐蝕，在有效防護期內不出現嚴重粉化及變色、脫落、開(kāi)裂等現象。

     根據JTJ275-2001《海港工程混凝土結構防腐蝕技術(shù)規范》、GB50046—95《工業(yè)建筑防腐蝕設計規范》和GB50212—2002《建筑防腐施工及驗收規范》等相關(guān)標準要求，環(huán)氧樹(shù)脂涂料、聚氨酯涂料、氯化橡膠涂料、乙烯樹(shù)脂涂料、丙烯酸樹(shù)脂涂料等被認為是適用的涂料品種，根據國內外橋梁混凝土防腐涂裝的經(jīng)驗來(lái)看，選用以下涂料可以獲得良好的涂裝效果：

2.1滲透型環(huán)氧封閉底漆

 由于混凝土表面和鋼材相比較為疏松多孔，因而涂裝滲透性封閉底漆以增強其表面強度，增加涂層與混凝土的附著(zhù)力，還起到增加涂層封閉性和抗滲透性作用。

 一種高固體份低粘度的強滲透性抗堿底漆，能深入滲透進(jìn)混凝土，反應固化后錨固和封閉基面，為后道涂裝提供良好表面。

2.2環(huán)氧膩子補平層

    由于混凝土表面凹凸不平,需采用膩子補平,環(huán)氧膩子具有極佳的附著(zhù)力、耐堿性、耐腐蝕性和強度，是一種理想的補平材料，可以增加混凝土表面強度和涂層耐久性，提高涂層的抗滲透性。

2.3屏蔽型環(huán)氧厚膜型中涂漆

    是一種高固體份厚膜中涂漆，具有極佳的附著(zhù)力、耐堿性和抗滲透性，涂裝后增加涂層厚度，增強整個(gè)涂層的抗滲透性。

2.4耐候性?xún)?yōu)異的脂肪族聚氨酯面漆

  該涂料常作為各種惡劣氣候條件下長(cháng)效涂裝系統的面漆，涂膜具有極佳的耐鹽霧性、耐海洋大氣腐蝕性，在強烈日光紫外線(xiàn)照射不易降解、粉化和變色，能使涂層長(cháng)期保持良好外觀(guān)。

3、混凝土結構涂裝配套方案

   混凝土結構涂裝方案的確定要考慮以下因素:

3.1所處腐蝕環(huán)境：包括水上或水下，浪濺區、承重梁或路面等；

3.2混凝土表面狀況:是否有開(kāi)裂現象，表面平整光滑度，疏松度和強度等；

橋梁建成后，如未對混凝土表面進(jìn)行防腐處理，在經(jīng)過(guò)若干年后，混凝土表面可能因腐蝕出現裂紋、松動(dòng)、凹陷、孔洞等現象，隨使用時(shí)間而程度不同。在涂裝時(shí)需采取不同的防腐處理措施。

3.3防腐層是否有抗裂性設計要求：如果已出現混凝土內鋼筋腐蝕造成混凝土開(kāi)裂，涂裝后是不能保證涂層因混凝土的進(jìn)一步開(kāi)裂而出現裂紋，這將造成局部防腐涂裝失效，在這種情況下，采用粘貼玻璃纖維布層提高涂層抗裂性能是必要的，對于橋墩，視原混凝土開(kāi)裂程度和防腐設計要求進(jìn)行局部粘貼玻璃纖維布或整體纏繞都是可行的防裂措施。

3.4防腐蝕設計年限要求及維修重涂間隔時(shí)間計劃。
4、防腐施工工藝及質(zhì)量控制措施

4.1前期工作
4.1.1表面處理
    搭設腳手，安裝吊船，經(jīng)安全檢查后用電動(dòng)角磨機打磨混凝土表面，除去表面疏松層。鑿去脹裂或松動(dòng)的混凝土。用高壓水槍噴射沖洗墩柱混凝土表面，沖洗后自然干燥。
    質(zhì)量要求為：沖洗后混凝土表面應潔凈、牢固密實(shí)無(wú)松動(dòng)，局部混凝土凸面磨平，方能進(jìn)入下一工序。 
    4.1.2對外露的鋼筋和型鋼進(jìn)行表面除銹處理，涂刷環(huán)氧樹(shù)脂防銹底漆二道。
    4.1.3對混凝土局部大的凹陷、孔洞及裂縫處可以采用丙烯酸乳膠水泥砂漿進(jìn)行局部修補，再用丙烯酸乳膠水泥膩子批刮，也可以先涂裝環(huán)氧封閉底漆，然后用環(huán)氧膩子批刮補平。


4.2封閉底漆施工

環(huán)氧封閉底漆為雙組份，在使用前將甲乙組份混合后攪拌均勻后即可使用，要求涂刷完成涂膜干燥后，混凝土表面密實(shí)，有可見(jiàn)漆層。


4.3環(huán)氧膩子施工

將環(huán)氧膩子按規定比例將甲乙組份混合攪拌均勻后，滿(mǎn)刮一道，刮平表面。經(jīng)過(guò)中間檢查后進(jìn)入下一工序。
 

4.4環(huán)氧厚膜型中涂漆施工

  將環(huán)氧厚膜型中涂漆按規定比例將甲乙組份混合攪拌均勻后，可采用刷涂、輥涂或高壓無(wú)空氣噴涂方式施工兩道。

注：如需粘貼貼玻璃纖維布，應先鏟除表面棱角毛刺，用砂布打磨平滑，去除浮灰。然后正確裁剪布并留有搭接余量，邊刷涂料邊鋪貼布，貼布先上后下，貼實(shí)并趕盡氣泡，不得皺褶。


4.5脂肪族聚氨酯面漆施工
    將面漆按規定比例將甲乙組份混合攪拌均勻后，可采用刷涂、輥涂或高壓無(wú)空氣噴涂方式施工兩道。

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