淺談混凝土防腐阻銹劑和膨脹劑在青海海東地區工業民用建筑中的應用

鄧茹 李宏武 張青錄

摘要：青海海東地區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采用鋼筋混凝土結構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民用建筑中要更加關注混凝土的耐久性，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滲性。

關鍵字：鋼筋混凝土 干縮 防腐阻銹劑 膨脹劑

引言

在現代社會的工業民用建筑行業中，鋼筋混凝土結構是當今使用最廣泛的建筑材料，而因混凝土內鋼筋發生銹蝕導致的混凝土結構的過早破壞，已成為影響混凝土結構耐久性的重要因素。為解決這一問題，國內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因素對鋼筋的銹蝕作用，已經取得了不少的成就。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，導致其抗滲性能差。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，提高混凝土的抗滲性，效果顯著。

1. 防腐阻銹劑在混凝土中的應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） 或抑制銹蝕的產生與發展（陰極型或混合型） ；2） 不改變混凝土的基本性能（如強度、密實性等） 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） 對人與環境基本無害。目前阻銹劑有以下幾種：（1）無機鋼筋阻銹劑，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生反應，使鋼筋表面被氧化生成一層致密的保護膜。（2）有機阻銹劑，因為無機亞硝酸鹽阻銹劑在環保方面的問題使得有機阻銹劑得到很大發展，它是通過限制離子在陰極區的運動，隔離有害離子使之不與鋼筋接觸而達到防腐阻銹的目的，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同的效果。在此基礎上人們研發了許多復合型防腐阻銹劑，如YJ-504型混凝土防腐阻銹劑經過阻銹效果的評定完全符合相關標準。目前防腐阻銹劑已經在鋼筋混凝土結構中得到了廣泛的應用，以后的目標是要研發出更加高效、環保的阻銹劑。

2.膨脹劑在混凝土中的應用研究和取得的成果

膨脹劑是一種化學外加劑，加在水泥中，當水泥凝結硬化時，隨之體積膨脹，起補償收縮和張拉鋼筋產生預應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、不影響早期強度和后期強度，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：1）實現結構自防水，取消外防水措施，提高經濟效益2/3；2）取消超長現澆結構后澆帶，地下工程60M長不設后澆帶，超過60M，以膨脹加強帶取代后澆帶，降低成本、縮短工期；3）大體積混凝土溫差裂縫控制，采用產品，放寬溫控指標，一般不必再采用冷卻骨料、在混凝土中埋設冷卻管等傳統施工方法，節約施工費用；4）屋面現澆施工：采用MPC等產品現澆屋面，具有結構簡單、造價低廉、防水耐久性好等特點，已獲廣泛使用。

3.同時摻入防腐阻銹劑和膨脹劑在工業民用建筑中的應用

工業民用建筑通常由樓地層、墻或柱、基礎、樓電梯、屋蓋、門窗等幾部分組成。在這些構造中主要以鋼筋混凝土和鋼架骨架結構組成。青海處于寒冷地區冬季室內采暖的建筑物，室內外溫差可以達到幾十度，這樣墻身就需要進行保溫處理。但保持墻體兩側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露，從而引起保溫材料甚至墻身的破壞。往往容易發生滲漏。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滲性。

3.1試驗原材料和試驗方法

3.1.1試驗用原材料

（1）水泥：青海民和祁連山水泥有限公司生產的P﹒O42.5水泥。

（2）粉煤灰：青海大通兆順公司生產的Ⅱ級粉煤灰。

（3）細骨料：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：西寧鑫運達XYD-HPC聚羧酸高性能減水劑。

（6）引氣劑：西寧鑫運達建材有限公司。

（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。水質分析。

3.1.2試驗方法

新拌混凝土性能參照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》；混凝土抗壓強度參照GB/T50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》；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方法標準》。骨料最優級配：常態40：60，混凝土配合比計算采用假定容重法；考慮施工運輸損失及溫度影響，坍落度以出機15min測值為準，用水量以滿足坍落度要求進行調整。

3.2混凝土配合比及性能檢測

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

3.3混凝土強度試驗檢測

混凝土抗壓強度的試驗方法是將成型混凝土抗壓強度的試件，振動時間為30s，養護間溫度為20±3℃，濕度大于95%。將養護至設計齡期的試件放在試驗機中間，加壓方向應與試件的搗實方向垂直，并使試件受壓均勻，以每秒0.3～0.5MPa的速度連續而均勻的加荷（不得沖擊），直至試件破壞。

3.4混凝土耐久性能試驗檢測

混凝土的耐久性是指在外部和內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，是混凝土結構經久耐用的重要指標。外部因素指的是酸、堿、鹽的腐蝕作用碳化作用等。混凝土除要求具有設計的強度外，還應具有在所處環境下的耐久性能，包括耐腐蝕性和抗滲性等，本配合比對C45P6的混凝土進行了抗蝕性和抗滲性能試驗。導致混凝土的破壞主要有物理性侵蝕和化學性侵蝕兩個方面，如硫酸鹽結晶的破壞和環境水對普通硅酸鹽水泥的化學腐蝕，就以上兩個導致混凝土遭受硫酸鹽侵蝕硫破壞的機理，我們在混凝土配合比試驗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.結語

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

（2）混凝土的膨脹劑可提高建筑物的抗滲性和抗裂性。

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

參考文獻

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