海港鋼筋混凝土及鋼結(jié)構(gòu)碼頭防腐技術(shù)研究

摘 要:本文依據(jù)海港鋼筋混凝土及鋼結(jié)構(gòu)碼頭的防腐需求展開(kāi)了對(duì)陰極保護(hù)鋁合金犧牲陽(yáng)極法在鋼結(jié)構(gòu)碼頭中應(yīng)用以及涂層保護(hù)法在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)碼頭中應(yīng)用的技術(shù)原理、防腐設(shè)計(jì)、施工策略及效用探討，對(duì)提升海港碼頭的防腐抗蝕能力及防腐施工技術(shù)水平有積極有效的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞:海港碼頭鋼筋混凝土鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)

中圖分類號(hào):U656文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)09(a)-0080-01

1 海港鋼筋混凝土及鋼結(jié)構(gòu)碼頭防腐現(xiàn)象及防腐技術(shù)原理

隨著我國(guó)海港運(yùn)輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展各類海港結(jié)構(gòu)碼頭的腐蝕現(xiàn)象日益嚴(yán)重，其中以鋼結(jié)構(gòu)碼頭及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)碼頭的腐蝕現(xiàn)象最為普遍。海港鋼結(jié)構(gòu)碼頭產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象主要來(lái)自于其鋼材結(jié)構(gòu)表面電化學(xué)性質(zhì)的不穩(wěn)定與不均勻，在海水的長(zhǎng)期侵蝕下會(huì)在其鋼結(jié)構(gòu)表面形成很多大小不同的微腐蝕電池效應(yīng)，從而累積成嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的海港碼頭其腐蝕現(xiàn)象多發(fā)生于鋼筋混凝土的上樁基梁板結(jié)構(gòu)中，其上部結(jié)構(gòu)由于海水中氯離子在混凝土孔道中的微滲透逐步進(jìn)入鋼筋表面，破壞了其表面鈍化膜從而產(chǎn)生了電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象?；谶@些海港碼頭腐蝕成因我們可科學(xué)采用不同的防腐技術(shù)以阻礙其大面積的腐蝕破壞現(xiàn)象。在鋼結(jié)構(gòu)海港碼頭中，對(duì)于浪戲區(qū)密集的部位我們可采用重點(diǎn)防護(hù)性涂層保護(hù)技術(shù)，在水位變化區(qū)域用重防腐蝕涂層方法與犧牲陽(yáng)極法進(jìn)行綜合保護(hù)，提升防腐性能。在水下或泥下區(qū)域腐蝕程度較輕的部位則可采用犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)措施。該措施主要將碼頭鋼結(jié)構(gòu)表面與海水進(jìn)行有效隔離，或通過(guò)陰極化方式有效降低或消除其產(chǎn)生的微腐蝕電池作用，達(dá)到科學(xué)的防腐蝕目的。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樁基梁碼頭中，我們可合理采用在混凝土表面涂抹高效能防腐涂層的方式進(jìn)行隔離保護(hù)。具體的方式為在海港碼頭的平均潮位上部涂抹環(huán)氧漆及氯化橡膠漆的復(fù)合涂層，達(dá)到高效封閉碼頭混凝土表面的作用，并有效降低或阻止氯離子滲入混凝土內(nèi)部的頻率，延緩其對(duì)鈍化膜產(chǎn)生的破壞作用，并最終實(shí)現(xiàn)防腐保護(hù)的目的。

2 防腐技術(shù)在我國(guó)海港鋼筋混凝土及鋼結(jié)構(gòu)碼頭中的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)自八十年代起就展開(kāi)了對(duì)港工防腐蝕領(lǐng)域鋁合金犧牲陽(yáng)極保護(hù)法及保護(hù)材料的應(yīng)用研究，同時(shí)嚴(yán)格對(duì)應(yīng)用于海港碼頭的鋼筋混凝土表面防護(hù)涂料進(jìn)行篩選，深入研究涂層保護(hù)的施工工藝與施工方法，并于將研究成果逐步應(yīng)用于實(shí)體工程建設(shè)中，取得了顯著的階段性防護(hù)成果。該類防腐蝕技術(shù)工程遍布我國(guó)多個(gè)省市，甚至引入國(guó)外建設(shè)的港油碼頭中，例如孟加拉港油碼頭、澳門友誼大橋等，實(shí)現(xiàn)了研發(fā)技術(shù)與施工水平的跨越式提升。在工程建設(shè)完工后通過(guò)實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)我們發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)海港碼頭的防腐效果達(dá)到了98%以上，而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)碼頭的表面涂層則有效的阻止了海水中氯離子的深層次滲透，其滲透率比沒(méi)有進(jìn)行涂層防護(hù)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)碼頭降低了近一倍，令構(gòu)件的防破裂性能提高了近六成。

3 海港碼頭鋁合金棲牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)

3.1 鋁合金陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極法的技術(shù)要求與施工標(biāo)準(zhǔn)

在鋁合金結(jié)構(gòu)中，其犧牲陽(yáng)極電位比一般鋼制材料的電位負(fù)極更強(qiáng)，因此將鋁合金材質(zhì)焊接于鋼制結(jié)構(gòu)海港碼頭上可令其在海水包圍中形成有效的電化學(xué)大容量電池，電位較負(fù)鋁合金材料則變成了電池的陽(yáng)極，在海水中產(chǎn)生溶解反應(yīng)，并形成電流，通過(guò)海水介質(zhì)流入到海港碼頭鋼樁表面，令其鋼樁陰極產(chǎn)生極化反應(yīng)從而得到了有效的保護(hù)。依據(jù)目前我國(guó)已完善明確的鋁合金犧牲陽(yáng)極規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，我們可制定科學(xué)的鋁合金陽(yáng)極施工技術(shù)要求，筆者認(rèn)為，宜采用鋁一鋅一銦一錫陽(yáng)極施工技術(shù)，為了符合環(huán)保要求，其成分應(yīng)確定為鋅2.5%，銦0.025%、錫0.02%，同時(shí)陽(yáng)極的鐵芯應(yīng)采用鋼板進(jìn)行制造。為符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)0.001歐姆接觸電阻的要求，我們應(yīng)在鋼板及基體的接觸部位鉆三個(gè)20直徑的孔洞，以確保其鋼板與陽(yáng)極基體的接觸牢固。

3.2 鋁合金陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極法的科學(xué)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)實(shí)踐中我們應(yīng)科學(xué)的依據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式、保護(hù)年限需求以及海港的自然環(huán)境條件，參照我國(guó)規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范設(shè)計(jì)。首先該結(jié)構(gòu)的保護(hù)電位應(yīng)負(fù)于850毫伏，而保護(hù)電流的密度取值則應(yīng)依據(jù)裸露鋼結(jié)構(gòu)的水位變化區(qū)域進(jìn)行合理確定，在水下區(qū)域應(yīng)為每平方米0.085～0.11安培，拋石區(qū)域?yàn)槊科椒矫?.05安培，泥下區(qū)則為每平方米0.02安培。在犧牲陽(yáng)極的設(shè)計(jì)布置環(huán)節(jié)我們應(yīng)依據(jù)其結(jié)構(gòu)形式及大小、所需的保護(hù)電流值，采取上下與縱橫方位均勻分配陽(yáng)極的方式，從而科學(xué)獲取一致性保護(hù)電位。在結(jié)構(gòu)點(diǎn)連接的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，基于鋼板樁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們應(yīng)將其混凝土包覆的胸墻在前方用各鎖扣電焊進(jìn)行焊接連通，而在棧橋形式的鋼管樁基碼頭中，則應(yīng)采用直徑14的鋼筋對(duì)獨(dú)立墩鋼管的樁頭進(jìn)行電焊連接，同時(shí)將其用鋼筋引到混凝土面，令銅棒裸露于混凝土表面三厘米處，從而形成有效的電位測(cè)量保護(hù)作用。

4 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)海港碼頭的涂層保護(hù)

依據(jù)海港碼頭鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)噴涂防腐涂層的科學(xué)優(yōu)勢(shì)我們進(jìn)行合理的施工噴涂，首先應(yīng)對(duì)其混凝土結(jié)構(gòu)表面做細(xì)致的處理，先對(duì)其表面存在的缺陷，例如蜂窩麻面及大小不一的縫隙等進(jìn)行水泥砂漿的找平修補(bǔ)，而后將其表面的松散浮裝物及油污進(jìn)行清潔去除。在碼頭工程中，我們還應(yīng)采用自來(lái)水的高壓沖洗方法，將其混凝土表面中含有的鹽分徹底清除。在高空橋梁的前期處理中我們應(yīng)采用壓縮空氣法將其表面附著的粉塵予以去除，同時(shí)對(duì)于采用自來(lái)水沖洗處理的表面要待其干透后再進(jìn)行涂料的噴涂，一般最少要等待一天以上。在利用壓縮空氣進(jìn)行表面灰塵的清除處理環(huán)節(jié)，我們應(yīng)在噴涂主要涂料漆之前采用加噴環(huán)氧封閉漆的方式，利用該類漆料質(zhì)地較稀，滲透能力強(qiáng)，易于大量滲透于混凝土內(nèi)部的特點(diǎn)，從而有效提升主漆噴涂時(shí)其與混凝土結(jié)構(gòu)表面的粘結(jié)強(qiáng)度。在配料的噴涂環(huán)節(jié)，我們應(yīng)采用雙組份的涂料并依據(jù)既定標(biāo)準(zhǔn)比例進(jìn)行配合調(diào)漆，并將兩種涂料進(jìn)行充分、均勻的攪拌。在噴涂過(guò)程中我們應(yīng)科學(xué)采用高壓無(wú)氣的涂料噴涂裝置設(shè)備進(jìn)行施工，從而確保其涂層外觀的平整，避免其表面的凹凸不平引發(fā)嚴(yán)重的留掛現(xiàn)象。另外在噴涂厚度的控制中我們可通過(guò)控制其濕膜厚度的方式實(shí)現(xiàn)，即在測(cè)點(diǎn)處測(cè)量得出的涂層厚度大于或等于設(shè)計(jì)厚度的數(shù)值應(yīng)占總量測(cè)量數(shù)值的85%，其余測(cè)量的厚度數(shù)值也至少不應(yīng)低于設(shè)計(jì)厚度的85%。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，我們只有在充分了解海港碼頭防腐性能需求的前提下，深入分析眾多防腐技術(shù)的內(nèi)涵原理，合理選擇防腐性能強(qiáng)的技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的施工建設(shè)，才能有效提升海港碼頭的耐腐蝕能力，使之持久穩(wěn)固，從而大大節(jié)省我國(guó)用于海港碼頭維修重建的成本投入，為廣大人民創(chuàng)造豐富的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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