提高混凝土结构耐久性的方法

     提高混凝土结构耐久性的技术有“高性能混凝土技术”和“外加保护技术”。近十多年来，我国也开始重视混凝土耐久性问题，但相关研究主要偏重于“高性能混凝土技术”方面。外加保护技术包括掺钢筋阻锈剂、阴极保护、涂层钢筋、封闭保护等。阻锈剂对促进钢筋表面钝化，延缓钢筋锈蚀有较好的作用，但也有影响混凝土强度的实例。在混凝土外表面采用防护层的措施在小范围、强腐蚀环境中(如某些工业厂房)可能是首选方案。但对于处在自然环境中的大量钢筋混凝土建筑物(如工业大气、海洋环境等) ，外层防护措施，或因自身耐久性不足、或因造价太高、施工不便、重新涂敷困难等，使其应用受到一定限制。阴极保护是一种唯一应用在已腐蚀中的钢筋混凝土结构的防腐方法。它是用阳极电连接钢筋，在砼结构表面再加上沥青层，低压的阳极电使阴极钢筋保持表面惰性。此方法的工序操作较为复杂，同时亦要面对沥青层会在几年后磨损作废的难题。涂层钢筋主要有热浸镀锌钢筋和涂层钢筋两大类。镀锌钢筋起源于20 世纪70 年代，镀锌层还兼有牺牲阳极保护作用，但由于保护作用有限、表面析氢影响黏结力甚至引起氢脆、贮存不当会产生白锈等问题，对其实际应用人们持谨慎态度。到目前为止，镀锌钢筋、包铜钢筋已很少使用，合金钢钢筋( 耐蚀钢筋) 在日本得到一定发展，而美国、加拿大与欧洲，对不锈钢钢筋及环氧涂层钢筋研究较多，特别是环氧涂层钢筋，得到了较广泛的工程应用，被确认为是防钢筋锈蚀的有效措施之一。另外还可采用钢筋的替代产品纤维增强复合材料(FRP)，纤维增强复合材料(FRP)本身不是钢材，但目前应用不多，其与混凝土的共同受力机理尚不能为广大工程技术人员所了解。

 

环氧树脂涂层钢筋，即采用适当方法在经过净化处理的钢筋表面制成整体包裹环氧树脂涂层的钢筋。环氧树脂涂层钢筋于1973 年首次在美国宾西法尼亚洲的一座桥面板上使用，近年来，美国环氧树脂涂层钢筋的用量在桥梁方面占钢筋总用量的70%～80%，其他结构方面占钢筋总用量的6%～7%。此外，欧洲、日本、中东地区、澳洲、韩国、印度、新加坡、马来西亚、泰国、印尼、以至非洲的苏丹也有众多工程采用。在海洋环境、使用防冰盐及其他强腐蚀条件下，使用环氧涂层钢筋是被推荐措施之一，有些是首选措施。我国起步较晚，国内第一家引进国外生产流水线的是香港宏利工业有限公司，其环氧涂层钢筋加工厂设在广东海丰县境内，于1994 年正式投入生产。我国分别于1997 年和2001 年制定颁布了JG 3042—1997《环氧树脂涂层钢筋》标准和GB/T 18593—2001《熔融结合环氧粉末涂料的防腐蚀涂装》标准。至于以环氧树脂涂层作为高强度预应力钢筋的防锈措施，则可见于欧盟的行业规范ISO 14655：1999 和美国的ASTM A882：2002。近年来，我国在腐蚀较严重的恶劣环境条件下的钢筋混凝土建筑物:如桥梁、码头等也逐渐引进并采用该种涂层钢筋。

 

需要指出的是，环氧树脂钢筋在再生混凝土结构中的应用前景广阔。再生混凝土是指将废弃的混凝土经裂解、破碎、清理、筛分后制成混凝土骨料，全部或部分代替天然骨料配制而成的新混凝土。天然骨料混凝土中，由于骨料强度较高，所以并不是影响混凝土强度的主要因素。而对再生混凝土而言，由于再生骨料表面包裹的水泥砂浆强度较低，再加上混凝土块在解体破碎过程中，由于损伤积累而使再生骨料内部存在大量微细裂纹，这些都对再生骨料混凝土的强度产生不利影响。与天然骨料混凝土相比，它本身存在更多的裂缝，当受到盐水或酸雨等侵蚀时，更易导致钢筋混凝土的钢筋锈蚀。由于再生混凝土技术能够从根本上解决废弃混凝土的出路问题，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益，符合可持续发展的要求，产业化前景十分广阔。在以后的研究工作中可以将环氧树脂钢筋应用到再生混凝土里可以提高再生混凝土结构的耐久性。

 

汪淼等通过对环氧涂层钢筋混凝土和高性能混凝土的技术及经济比选，再根据我国目前施工水平的实际情况，认为码头结构耐久性设计应优选环氧涂层钢筋混凝土。