建筑行業(yè)防腐蝕及其效益分析

1、建筑行業(yè)防腐蝕方法及其效益分析我國(guó)存在著廣泛的腐蝕環(huán)境，海岸線很長(zhǎng)，并且還有廣泛的鹽堿地等，在這樣的環(huán)境 下，大量的公用和民用基礎(chǔ)設(shè)施均會(huì)受到氯鹽引起的鋼筋銹蝕，這成為影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要問題之一，也同樣面臨著嚴(yán)重的建筑腐蝕危險(xiǎn)。除了建在沿海地區(qū)的一些建筑之外，一些建在受污染河邊的工程的橋梁墩臺(tái)水位浮動(dòng)的部位也會(huì)被受污染的淡水所腐蝕各國(guó)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的% %。如1995年美國(guó)腐蝕導(dǎo)致的損失為 3000億美元，占GNP的%；我國(guó)2000年腐蝕導(dǎo)致的損失 600 多億美元（人民幣 5千多億），約占GNP的6%。所以說腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)驚人！

2、然而令人不安的是隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這種損失還以迅猛的勢(shì)頭在繼續(xù)增長(zhǎng)。當(dāng)前，一些企業(yè)在承建基礎(chǔ)設(shè)施、公共建筑、民用建筑工程中，根本沒有工程防腐蝕 意識(shí)，致使眾多未進(jìn)行防腐蝕技術(shù)處理的工程建筑使用壽命大大縮短，也使一些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕。這樣的工程，如遇到強(qiáng)烈地震等自然災(zāi)害，后果將不堪設(shè)想。與防腐技術(shù)先進(jìn)國(guó)家相比，我們的技術(shù)和管理水平還不夠高，我們對(duì)建筑腐蝕危害的認(rèn)識(shí)更加不足，常常有一些施工企業(yè)為了降低施工成本而不愿給所承建的建筑采取防腐措 施。經(jīng)過調(diào)查表明，我國(guó)的已有基礎(chǔ)設(shè)施腐蝕破壞是普遍和嚴(yán)重的。因此找出建筑行業(yè)防腐蝕的方法對(duì)當(dāng)前腐蝕破壞的現(xiàn)狀有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。首要方面就是

3、混凝土的使用：由于混凝土屬于強(qiáng)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、附著力和抗?jié)B透性，另外，涂層本身如果還應(yīng)具有良好的耐候性和長(zhǎng)效性。對(duì)于海邊橋梁混凝土結(jié)構(gòu)，其表面涂層應(yīng)具有極佳耐候性，耐日光紫外線降解， 耐鹽霧及海洋大氣腐蝕，在有效防護(hù)期內(nèi)不出現(xiàn)嚴(yán)重粉化及變色、脫落、開裂等現(xiàn)象。根據(jù)JTJ275-2001海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范、GB5004695工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范和 GB502122002建筑防腐施工及驗(yàn)收規(guī)范等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，環(huán)氧樹 脂涂料、聚氨酯涂料、氯化橡膠涂料、乙烯樹脂涂料、丙烯酸樹脂涂料等被認(rèn)為是適用的涂 料品種，根據(jù)國(guó)內(nèi)外橋梁混凝土防腐涂裝的經(jīng)驗(yàn)來看

4、，選用以下涂料可以獲得良好的涂裝效果：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(qiáng)其表面 強(qiáng)度，增加涂層與混凝土的附著力，還起到增加涂層封閉性和抗?jié)B透性作用。FPP502 是一種高固體份低粘度的強(qiáng)滲透性抗堿底漆，它能深入滲透進(jìn)混凝土，反 應(yīng)固化后錨固和封閉基面，為后道涂裝提供良好表面。環(huán)氧膩?zhàn)友a(bǔ)平層 由于混凝土表面凹凸不平 ,需采用膩?zhàn)友a(bǔ)平 ,環(huán)氧膩?zhàn)泳哂袠O佳的附著力、耐堿性、 耐腐蝕性和強(qiáng)度， 是一種理想的補(bǔ)平材料， 可以增加混凝土表面強(qiáng)度和涂層耐久性， 提高涂 層的抗?jié)B透性。屏蔽型環(huán)氧厚膜型中涂漆是一種高固體份厚膜中涂漆，具有極佳的附著力、耐堿性

5、和抗?jié)B透性，涂裝后增加涂 層厚度，增強(qiáng)整個(gè)涂層的抗?jié)B透性。耐候性優(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(zhǎng)效涂裝系統(tǒng)的面漆，涂膜具有極佳的耐鹽霧 性、耐海洋大氣腐蝕性， 在強(qiáng)烈日光紫外線照射不易降解、粉化和變色，能使涂層長(zhǎng)期保持 良好外觀。3、橋梁混凝土涂裝配套方案 橋梁混凝土涂裝方案的確定要考慮以下因素： 所處腐蝕環(huán)境：包括水上或水下，浪濺區(qū)、承重梁或路面等；混凝土表面狀況 :是否有開裂現(xiàn)象，表面平整光滑度，疏松度和強(qiáng)度等； 橋梁建成后，如未對(duì)混凝土表面進(jìn)行防腐處理，在經(jīng)過若干年后，混凝土表面可能 因腐蝕出現(xiàn)裂紋、松動(dòng)、凹陷、孔洞等現(xiàn)象，隨使用時(shí)間而程度不同。在涂裝時(shí)需采取不同

6、 的防腐處理措施。防腐層是否有抗裂性設(shè)計(jì)要求： 如果已出現(xiàn)混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕造成混凝土開裂， 涂裝 后是不能保證涂層因混凝土的進(jìn)一步開裂而出現(xiàn)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(duì)于橋墩， 視原混凝土開裂程 度和防腐設(shè)計(jì)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。防腐蝕設(shè)計(jì)年限要求及維修重涂間隔時(shí)間計(jì)劃。對(duì)于新建的或腐蝕尚不嚴(yán)重的橋墩混凝土，推薦的防腐涂裝方案如下：類別 所用涂料或材料 施工方式 涂膜厚度 參考用量基面處理 見條封閉底漆FPP502環(huán)氧封閉底漆采用輥涂、刷涂或噴涂方式涂裝 1-2道，直至底材完全封閉。

7、滲透性底漆 (50-100)找平膩?zhàn)覨F516環(huán)氧膩?zhàn)?采用刮涂方式滿刮一道，直至表面平整順滑。/中涂漆EPM333環(huán)氧厚膜型中涂漆采用輥涂、刷涂或無空氣噴涂方式涂裝2道。150面漆PU413脂肪族聚氨酯面漆采用輥涂、刷涂或噴涂方式涂裝 2道。80 采用該涂裝方案，在海洋大氣環(huán)境下， 15 年內(nèi)不需重涂和維修。注：對(duì)于不同的 涂裝方式和不同的環(huán)境，涂料用量的數(shù)值會(huì)有不同。4、橋墩防腐施工工藝及質(zhì)量控制措施前期工作4.1.1 表面處理搭設(shè)腳手，安裝吊船，經(jīng)安全檢查后用電動(dòng)角磨機(jī)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：

8、沖洗后混凝土表面應(yīng)潔凈、牢固密實(shí)無松動(dòng)，局部混凝土凸面磨平， 方能進(jìn)入下一工序。對(duì)橋墩外露的鋼筋和型鋼進(jìn)行表面除銹處理，涂刷環(huán)氧樹脂防銹底漆二道。對(duì)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(bǔ)，再用丙烯酸乳膠水泥膩?zhàn)优?，也可以先涂裝環(huán)氧封閉底漆，然后用環(huán)氧膩?zhàn)优窝a(bǔ)平。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)，有可見漆層。環(huán)氧膩?zhàn)邮┕h(huán)氧膩?zhàn)影匆?guī)定比例將甲乙組份混合攪拌均勻后，滿刮一道，刮平表面。經(jīng)過中 間檢查后進(jìn)入下一工序。環(huán)氧厚膜型中涂漆施工將環(huán)氧厚膜型中涂漆按規(guī)定比例將甲乙組份混

9、合攪拌均勻后， 可采用刷涂、 輥涂或 高壓無空氣噴涂方式施工兩道。注：如需粘貼貼玻璃纖維布， 應(yīng)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。脂肪族聚氨酯面漆施工將面漆按規(guī)定比例將甲乙組份混合攪拌均勻后， 可采用刷涂、 輥涂或高壓無空氣噴 涂方式施工兩道。質(zhì)量檢查該工程可執(zhí)行如下規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：“海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范 ” JTJ2-725001“建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 ” GB5021-2002“建筑防腐蝕工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) ” GB5022-495以上介紹了關(guān)于建筑材料選擇對(duì)于建

10、筑防腐蝕的顯著辦法， 接下來， 將對(duì)其帶來的效 益進(jìn)行分析。以下以環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的應(yīng)用為例。 提高工程結(jié)構(gòu)的耐久性，歷來都是我國(guó)工程界十分關(guān)注和不斷探索解決的主要課題。由于鋼筋混凝土不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些縫隙或空隙， 使得其內(nèi)部的鋼筋在鹽水等腐蝕介質(zhì)的 侵蝕下， 產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象， 尤其在沿海的港口碼頭， 跨海大橋和需要灑鹽水除冰雪的機(jī)場(chǎng)及高 速公路等設(shè)施中更為嚴(yán)重。銹蝕在鋼筋表面產(chǎn)生的氧化鐵皮,體積膨脹幾十倍 ,導(dǎo)致混凝土開裂，保護(hù)層剝落，鋼筋更加暴露于腐蝕介質(zhì)中而使鋼筋銹蝕速度加快。 近年來，由于鋼筋銹 蝕而使建筑物還未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限就提前破壞，甚至發(fā)生災(zāi)難性后果的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,因此鋼筋銹蝕

11、的防護(hù)問題，已經(jīng)受到我國(guó)工程界的普遍關(guān)注和重視。 1973 年美國(guó)的賓西法尼亞大橋首先使用了環(huán)氧樹脂涂層鋼筋技術(shù)來處理鋼筋銹蝕問題至今已有30多年了 ,由于環(huán)氧樹脂涂層鋼筋能夠非常有效地延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)物的使用壽命,目前 ,環(huán)氧樹脂涂層鋼筋技術(shù)已被美、日、歐 ,以及中東等國(guó)家和地區(qū)廣泛采用，并規(guī)定在惡劣環(huán)境中的工程必須使用環(huán)氧樹脂涂 層鋼筋。而我國(guó)經(jīng)過試點(diǎn)也在北京首次采用此技術(shù),所以 ,采用環(huán)氧樹脂涂層鋼筋技術(shù)作為鋼筋防銹蝕的方法也必將在我國(guó)逐漸采用。 但采用環(huán)氧樹脂涂層鋼筋必將增加工程的投資成本 這里對(duì)成本的增加進(jìn)行量化分析 ,為投資決策提供依據(jù)。一、原材料成本分析環(huán)氧樹脂涂層鋼筋，就是在工廠經(jīng)鋼筋

12、表面預(yù)處理（噴砂除銹 ）鋼筋加熱靜電噴涂?jī)羲鋮s質(zhì)量檢查而在鋼筋表面噴涂一層環(huán)氧樹脂保護(hù)膜的鋼筋。 鋼筋表面預(yù)處理 是將鋼筋送進(jìn)密封室內(nèi)做噴砂除銹 ,并具有一定的粗糙度 ,以保證涂層與鋼筋的粘結(jié)性。處理 后的表面不得含有氧化物有害物質(zhì) ,以及結(jié)疤、尖角、毛刺等影響涂層質(zhì)量的表面缺陷。表 面處理合格和清除灰塵后的鋼筋隨即進(jìn)入加熱裝置室內(nèi),通過感應(yīng)加熱爐加熱，使表面達(dá)到一定的溫度。 加熱過的鋼筋進(jìn)入靜電噴涂室中噴涂粉末環(huán)氧樹脂,粉末在鋼筋表面熔融形成一層均勻薄膜 ,若干秒后固化 ,冷卻后便在鋼筋表面形成惰性的優(yōu)良防腐蝕保護(hù)層。和普通的 鋼筋相比，環(huán)氧樹脂涂層鋼筋需要經(jīng)過以上各道工序的處理和在鋼筋表

13、面噴涂了一層厚約 樹脂漆， 這就不可避免地增加原材料的成本。 現(xiàn)在市場(chǎng)每噸鋼材的價(jià)格表明， 環(huán)氧樹脂涂層 鋼筋比采用普通鋼筋的原材料成本高大約一倍左右。二、施工成本分析但從總體上看， 環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的施工并不是很復(fù)雜， 我國(guó)根據(jù)試點(diǎn)工程情況 和國(guó)外的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證實(shí)： 一般素質(zhì)的施工隊(duì)伍， 經(jīng)過技術(shù)交底后均可勝任。 但由于環(huán)氧樹脂 鋼筋表面的樹脂涂層很容易破損， 因此，為避免吊索與鋼筋間因擠壓、 摩擦造成涂層的損壞， 需要采用高強(qiáng)度的尼龍繩或麻繩為吊索； 涂層鋼筋在儲(chǔ)存時(shí)為避免紫外線照射引起涂層的褪 色和老化需要在其上部覆蓋黑色的塑料布。 因此在運(yùn)輸、 保管過程中， 不可避免的要增加一 部分人工

14、費(fèi)和材料費(fèi)。涂層鋼筋在加工過程中，為了保護(hù)涂層，需要采用彎制專用套管，以 及在操做平臺(tái)表面加鋪布?xì)謮|層 ;涂層鋼筋在連接過程中，也需要較普通鋼筋稍微復(fù)雜的施 工工藝；在施工過程中， 鋼筋涂層有損壞的部位， 還需要采用專門的修補(bǔ)液進(jìn)行修補(bǔ)。 這些 方面都需要增加一些施工成本?？傊?，在整個(gè)施工過程中，由于環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的采用，需要增加的施工成本約使整個(gè)施工成本提高25%。三、環(huán)氧樹脂涂層鋼筋黏結(jié)錨固性能對(duì)成本的影響影響涂層鋼筋的黏結(jié)錨固性能的因素有很多方面，主要包括：1. 涂層厚度的影響 :當(dāng)鋼筋直徑不同時(shí)， 筋徑越大及涂層越厚， 黏結(jié)強(qiáng)度降低越大。2. 鋼筋外形的影響 :涂層鋼筋的粘結(jié)錨固性能

15、隨肋部與鋼筋軸線夾角的變化及螺 紋的陡緩而變化。3. 混凝土保護(hù)層厚度的影響 :保護(hù)層厚度的增大粘結(jié)錨固性能也增加。4. 涂層鋼筋彎制形狀的影響 :帶彎鉤或彎起的比直鋼筋好。5. 混凝土的強(qiáng)度及箍筋的約束影響 :隨混凝土強(qiáng)度增加， 其黏結(jié)錨固性能提高， 環(huán) 氧樹脂涂層鋼筋的黏結(jié)強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度的平方根成正比；另外， 有箍筋約束的環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的黏結(jié)強(qiáng)度相對(duì)于沒有箍筋約束的明顯提高。研究表明，環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的黏結(jié)錨固強(qiáng)度比無涂層鋼筋在一般條件下降低 10%左右，在最不利條件下降低不超過 20%。所以，為了保證涂層鋼筋與混凝土間的黏結(jié)錨 固強(qiáng)度， 就需要將涂層鋼筋的錨固長(zhǎng)度增加一定值， 而增加錨固長(zhǎng)