淺談混凝土防腐阻銹劑和膨脹劑在青海海東地區(qū)工業(yè)民用建筑中的應(yīng)用

鄧茹 李宏武 張青錄

摘要：青海海東地區(qū)屬于高原大陸性氣候，氣溫低。晝夜溫差大容易引起混凝土的干縮，而在工民建中大多數(shù)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋容易被腐蝕而降低建筑物的使用壽命。因此在青海海東的工業(yè)民用建筑中要更加關(guān)注混凝土的耐久性，在混凝土中同時添加適量的防腐阻銹劑和膨脹劑能夠提高混凝土的抗腐蝕性和抗?jié)B性。

關(guān)鍵字：鋼筋混凝土 干縮 防腐阻銹劑 膨脹劑

引言

在現(xiàn)代社會的工業(yè)民用建筑行業(yè)中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)今使用最廣泛的建筑材料，而因混凝土內(nèi)鋼筋發(fā)生銹蝕導(dǎo)致的混凝土結(jié)構(gòu)的過早破壞，已成為影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要因素。為解決這一問題，國內(nèi)外研究出了各種防腐阻銹劑，摻入到混凝土中來減少各種化學(xué)因素對鋼筋的銹蝕作用，已經(jīng)取得了不少的成就。而在建筑施工時混凝土在硬化過程中的干縮和水化熱引起的溫差收縮，導(dǎo)致其抗?jié)B性能差。針對混凝土的干縮和抗裂性能差的問題專家們通過對混凝土膨脹劑的研究，補(bǔ)償了混凝土的收縮，能有效的防止和大大減輕混凝土開裂，提高混凝土的抗?jié)B性，效果顯著。

1. 防腐阻銹劑在混凝土中的應(yīng)用研究和取得的成果

鋼筋的防腐阻銹劑是指一種加入混凝土中能阻止或減緩鋼筋腐蝕，且對混凝土的其他性能無不良影響的外加劑。通常應(yīng)具有以下基本性能：1） 對鋼筋有鈍化作用（陽極型阻銹劑） 或抑制銹蝕的產(chǎn)生與發(fā)展（陰極型或混合型） ；2） 不改變混凝土的基本性能（如強(qiáng)度、密實(shí)性等） 或能改善與提高混凝土的性能；3） 在堿性或中性條件下，能保持長期有效；4） 對人與環(huán)境基本無害。目前阻銹劑有以下幾種：（1）無機(jī)鋼筋阻銹劑，它主要包括亞硝酸鹽、硝酸鹽、鉻酸鹽、重鉻酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽等。它是一類典型的陽極阻銹劑，其作用是通過與金屬發(fā)生反應(yīng)，使鋼筋表面被氧化生成一層致密的保護(hù)膜。（2）有機(jī)阻銹劑，因?yàn)闊o機(jī)亞硝酸鹽阻銹劑在環(huán)保方面的問題使得有機(jī)阻銹劑得到很大發(fā)展，它是通過限制離子在陰極區(qū)的運(yùn)動，隔離有害離子使之不與鋼筋接觸而達(dá)到防腐阻銹的目的，目前比較成熟的有胺基醇和脂肪酸酯阻銹劑。（3）復(fù)合型防腐阻銹劑，它是將幾種不同的鋼筋阻銹劑一起使用可能會收到協(xié)同的效果。在此基礎(chǔ)上人們研發(fā)了許多復(fù)合型防腐阻銹劑，如YJ-504型混凝土防腐阻銹劑經(jīng)過阻銹效果的評定完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。目前防腐阻銹劑已經(jīng)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用，以后的目標(biāo)是要研發(fā)出更加高效、環(huán)保的阻銹劑。

2.膨脹劑在混凝土中的應(yīng)用研究和取得的成果

膨脹劑是一種化學(xué)外加劑，加在水泥中，當(dāng)水泥凝結(jié)硬化時，隨之體積膨脹，起補(bǔ)償收縮和張拉鋼筋產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力以及充分填充水泥間隙的作用。它的基本性能有摻量低、含堿量低、不影響早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度，真正做到等量替代水泥及不增加混凝土塌落度損失，具有良好的施工性能。并且有以下幾個特點(diǎn)：1）實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自防水，取消外防水措施，提高經(jīng)濟(jì)效益2/3；2）取消超長現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)后澆帶，地下工程60M長不設(shè)后澆帶，超過60M，以膨脹加強(qiáng)帶取代后澆帶，降低成本、縮短工期；3）大體積混凝土溫差裂縫控制，采用產(chǎn)品，放寬溫控指標(biāo)，一般不必再采用冷卻骨料、在混凝土中埋設(shè)冷卻管等傳統(tǒng)施工方法，節(jié)約施工費(fèi)用；4）屋面現(xiàn)澆施工：采用MPC等產(chǎn)品現(xiàn)澆屋面，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、防水耐久性好等特點(diǎn)，已獲廣泛使用。

3.同時摻入防腐阻銹劑和膨脹劑在工業(yè)民用建筑中的應(yīng)用

工業(yè)民用建筑通常由樓地層、墻或柱、基礎(chǔ)、樓電梯、屋蓋、門窗等幾部分組成。在這些構(gòu)造中主要以鋼筋混凝土和鋼架骨架結(jié)構(gòu)組成。青海處于寒冷地區(qū)冬季室內(nèi)采暖的建筑物，室內(nèi)外溫差可以達(dá)到幾十度，這樣墻身就需要進(jìn)行保溫處理。但保持墻體兩側(cè)的溫差又意味著空氣中所攜帶的水汽有可能因溫度下降而在墻體中結(jié)露，從而引起保溫材料甚至墻身的破壞。往往容易發(fā)生滲漏。因此在混凝土中同時摻入適量的防腐阻銹劑和膨脹劑可以增加混凝土的耐久性和提高混凝土的抗?jié)B性。

3.1試驗(yàn)原材料和試驗(yàn)方法

3.1.1試驗(yàn)用原材料

（1）水泥：青海民和祁連山水泥有限公司生產(chǎn)的P﹒O42.5水泥。

（2）粉煤灰：青海大通兆順公司生產(chǎn)的Ⅱ級粉煤灰。

（3）細(xì)骨料：青海化隆塞東哇砂料場的砂 。

（4）粗骨料：青海青海張家寨砂石料場的人工骨料。

（5）減水劑：西寧鑫運(yùn)達(dá)XYD-HPC聚羧酸高性能減水劑。

（6）引氣劑：西寧鑫運(yùn)達(dá)建材有限公司。

（7）膨脹劑：西寧不凍泉建材化工有限公司UEA型。

（8）防腐阻銹劑：西寧不凍泉建材化工有限公司BDQ-5A型。

（9）拌和用水：飲用水。水質(zhì)分析。

3.1.2試驗(yàn)方法

新拌混凝土性能參照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》；混凝土抗壓強(qiáng)度參照GB/T50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》；混凝土耐久性參照GB/T 50082—2009《普通混凝土長期性能和耐久性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》。骨料最優(yōu)級配：常態(tài)40：60，混凝土配合比計算采用假定容重法；考慮施工運(yùn)輸損失及溫度影響，坍落度以出機(jī)15min測值為準(zhǔn)，用水量以滿足坍落度要求進(jìn)行調(diào)整。

3.2混凝土配合比及性能檢測

按照工程設(shè)計的要求，混凝土強(qiáng)度等級為C45P6的抗?jié)B、防腐高性能混凝土。采用五摻進(jìn)行試驗(yàn)（即粉煤灰、聚羧酸減水劑、引氣劑、膨脹劑、防腐阻銹劑）

3.3混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)檢測

混凝土抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)方法是將成型混凝土抗壓強(qiáng)度的試件，振動時間為30s，養(yǎng)護(hù)間溫度為20±3℃，濕度大于95%。將養(yǎng)護(hù)至設(shè)計齡期的試件放在試驗(yàn)機(jī)中間，加壓方向應(yīng)與試件的搗實(shí)方向垂直，并使試件受壓均勻，以每秒0.3～0.5MPa的速度連續(xù)而均勻的加荷（不得沖擊），直至試件破壞。

3.4混凝土耐久性能試驗(yàn)檢測

混凝土的耐久性是指在外部和內(nèi)部不利因素的長期作用下，保持其原有性能和使用功能的性質(zhì)，是混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)久耐用的重要指標(biāo)。外部因素指的是酸、堿、鹽的腐蝕作用碳化作用等?；炷脸缶哂性O(shè)計的強(qiáng)度外，還應(yīng)具有在所處環(huán)境下的耐久性能，包括耐腐蝕性和抗?jié)B性等，本配合比對C45P6的混凝土進(jìn)行了抗蝕性和抗?jié)B性能試驗(yàn)。導(dǎo)致混凝土的破壞主要有物理性侵蝕和化學(xué)性侵蝕兩個方面，如硫酸鹽結(jié)晶的破壞和環(huán)境水對普通硅酸鹽水泥的化學(xué)腐蝕，就以上兩個導(dǎo)致混凝土遭受硫酸鹽侵蝕硫破壞的機(jī)理，我們在混凝土配合比試驗(yàn)中采取防止混凝土遭受硫酸鹽侵蝕的措施，可以起到很有效的作用。

4.結(jié)語

（1）在鋼筋結(jié)構(gòu)混凝土中必須增加防腐阻銹劑來提高其抗腐蝕性能。混凝土強(qiáng)度越高，其抗腐蝕能力越強(qiáng)。

（2）混凝土的膨脹劑可提高建筑物的抗?jié)B性和抗裂性。

（3）在青海海東地區(qū)的工業(yè)民用建筑混凝土必須要加入防腐阻銹劑和膨脹劑，而兩種外加劑的協(xié)同作用能夠很好的提高混凝土的耐久性，且對混凝土的強(qiáng)度沒有影響，以增加建筑的使用壽命。

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