附件(国内研究成果摘录)
(一)《港珠澳大桥桥梁混凝土结构附加防腐蚀措施设计研究》(腐蚀科学与防护技术,沈雁冰等,2016.7)
通过对不同附加防腐措施的技术特点、经济效益和混凝土构件腐蚀风险三者综合分析,建议桥梁大气区混凝土构件附加防腐蚀措施设计采用一次硅烷浸渍附加防腐蚀措施,浪溅区/水变区混凝土构件附加防腐蚀措施设计采用外层不锈钢钢筋或环氧涂层钢筋加硅烷浸渍联合的防腐措施。
1、桥梁大气区混凝土结构采用硅烷浸渍防腐蚀措施从腐蚀风险(耐久性安全储备) 和全寿命成本角度,大气区的混凝土结构采用涂层和硅烷均可,但是涂层本身及后期的颜色退化会影响大桥外观,且涂层后期维护和重涂困难,而硅烷浸渍不仅不改变混凝土外观,且有憎水自清洁功能,后期维护和重涂容易。因此,建议大气区的混凝土结构采用一次硅烷浸渍的外加防腐措施;
2、桥梁浪溅区/水位变动区混凝土结构采用外层不锈钢钢筋或环氧涂层钢筋加硅烷浸渍联合的外加防腐蚀措施透水模板、硅烷浸渍与后期通电阴极保护联合的外加防护措施全成本最低。但在全长22.179 km的海上分散的桥墩阴极保护实施难度大,后期维护困难;而不锈钢钢筋和环氧涂层钢筋虽然全寿命成本高,但却是相对较保险的措施。因此,经全寿命成本、技术可靠性和腐蚀风险三方面综合分析,建议桥梁浪溅区/水变区的混凝土构件采用外层不锈钢钢筋或环氧涂层钢筋加硅烷浸渍联合的附加防腐蚀措施。
不锈钢钢筋施工简单,可以实现永久性的防腐,环氧涂层钢筋成本相对较低,但涂层一旦破坏,不仅不会起到保护作用,反而会促进钢筋的腐蚀,环氧涂层钢筋对施工控制要求高。鉴于港珠澳大桥桥梁浪溅区/水变区的混凝土构件的施工既有工厂预制,也有现场浇筑。混凝土现浇构件因是外海施工,质量控制起来相对较难,结构出现缺陷的几率大,发生腐蚀的风险比预制构件要大;预制构件采用工厂标准化施工,混凝土质量控制起来相对容易,且采用工厂标准化施工可实现对环氧涂层钢筋的施工过程的严格控制,有效降低因施工造成环氧树脂涂层的破损。因此,从技术可靠性、腐蚀风险和全寿命成本等各方面综合考虑,建议浪溅区/水位变动区的现浇混凝土构件附加防腐蚀措施设计采用外层不锈钢钢筋的附加防腐措施,浪溅区/水位变动区的预制混凝土构件附加防腐蚀措施设计采用
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环氧涂层钢筋加硅烷浸渍(两次) 联合的附加防腐措施。
(二)《氯盐环境下混凝土结构防腐蚀措施研究》(中铁二院工程集团有限责任公司,陈思孝等,2012.8)
1、混凝土结构表面浸渍硅烷类涂料性能研究:不同配合比的混凝土浸渍不同品种的硅烷后都具有良好的抗氯离子渗性能;硅烷的渗透深度随着龄期增长逐渐增大,但增幅较小,氯离子吸收量的降低值影响较小,说明混凝土龄期对其影响较小;为保证较好的防腐蚀性能,必须保障硅烷的涂覆量。不同环境条件对硅烷的抗氯离子性能有一定的影响,环境越干燥,氯离子吸收量的降低值越高,越有利于硅烷的渗透,但渗透深度相差不大。
2、混凝土结构表面浸渍溶胶性无机渗透结晶型材料防腐蚀研究:溶胶性无机渗透结晶型材料( 如RC-GUARD 堪能) 是一种溶胶性的无机渗透结晶型混凝土改质材料。将RC-GUARD 堪能涂布于混凝土表面,可以使其渗入混凝土内部发生化学反应生成新的物质,充填混凝土内的毛细通道、孔隙和裂缝,抵御氯盐环
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境中氯离子的侵蚀,起到防腐蚀作用,提高了混凝土的耐久性。根据其作用机理,不仅可用于氯盐环境,还可广泛适用于碳化、化学侵蚀、冻融、磨蚀、抗渗、抗冲刷等不同环境的各类混凝土结构工程。溶胶性无机渗透结晶型材料有以下特点:它由无机材料组成,渗入混凝土内部发生化学反应生成水化硅酸钙凝胶,不会老化,且处于混凝土本体内部,其寿命可以与混凝土本体相同;对小于0. 8 mm以内的裂缝可实现自身修复;使用低压喷涂,不需要大型、复杂、昂贵的机械设备,可在潮湿基面上直接施工,施工简单,效率高;本产品为水性产品,无毒、无色、无味、无挥发物,不可燃,安全环保。
(三)《氯盐融雪剂腐蚀桥梁构件的机理分析及防治对策》(内蒙古公路与运输,刘少伟等,2012)
1、混凝土构件配比设计、施工、监理时,加强对原材料中含Cl-的外加剂、施工中用水的Cl-、施工用砂( 包括海砂) 等材料中Cl-含量的严格控制,确保预应力混凝土和普通混凝土中的Cl-含量分别不超过水泥重量的0. 06%和0. 1%。因此要认真执行设计、施工、监理规范,切实做到对原材料使用的严格把关。
2、在混凝土构件设计中,尽可能做到:掺加能阻止氯盐腐蚀钢筋的阻锈剂,采用环氧树脂涂层钢筋,提高混凝土密实度等措施。
3、在混凝土构件施工完毕后,及时对混凝土表面涂刷防水防渗涂料,并在冬季前对混凝土构件进行全面涂刷,形成对含盐雪水的隔离层,以降低混凝土的吸水能力,防止氯盐融雪剂的渗入。
4、相关科研部门应积极与交通、市政等融雪剂使用部门加强联系沟通,尽快研制真正的环保高效、成本低廉、融雪能力强的融雪剂,用来替代氯盐融雪剂。 (四)《混凝土防盐腐蚀措施的探讨》(西安科技大学学报,王毅红等,2014.03)
1、现有常用的防盐腐蚀措施中,提高混凝土自身性能和改善混凝土外部环境的方法其施工及养护成本较高;包裹隔离法和表面涂层法的外部材料容易老化,耐久性不足;加大混凝土构件断面尺寸和加强施工现场防护方法仅属于辅助措施,并未完全解决防腐耐久性的问题。这些方法均具有一定的使用局限性,可以考虑作为防腐附加措施。
2、在强盐渍土地区,可以尝试采用土工布袋进行防腐,尤其对地基承载力要求较高的桥涵构造物,可以尝试采用大直径袋装混凝土灌注桩,利用桩基中防
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腐性能较好的防腐袋进行防腐,但其施工结束后防腐效果的检测方法有待完善。
3、土工膜可以较好起到隔水防腐作用,但由于其在一定的水压力下容易压破,需要与高强土工布相结合,形成“两布一膜”、“三布二膜”等“多布多膜”复合土工布袋,具有较好的发展和推广价值。
4、内掺或外涂XYPEX 试件在卤水浸泡条件下表面基本完好,在卤水干湿循环条件下,尽管试件表面有脱落,但经过XYPEX 的保护,在一定程度起到延缓卤水对混凝土腐蚀的作用,是一种防盐腐蚀的可用措施,在强盐渍土、盐湖地区,可以考虑采用内掺或外涂XYPEX 来防腐。
(五)《寒冷地区盐渍土环境钢筋混凝土防腐蚀工艺研究》(施工技术,岑文杰等,2016.12)
钢筋混凝土防腐蚀技术可归纳为两大类(见表1)。其一是被称作“基本措施”提高混凝土自身的防护能力,如抗盐污染高性能混凝土、高分子聚合物混凝土、混凝土内掺阻锈剂等;其二是被称作“附加措施”。常用的附加措施包括:环氧涂层钢筋、涂层防护、硅烷浸渍防护、牺牲阳极防护、外加电流阴极防护;另外针对冻融破坏的抗冻混凝土、针对盐渍土的附加措施: 清除盐渍土换填灰土;铺设隔绝层或隔离层,以防止盐分向上运移;做好施工现场降排水,防止盐水聚集结晶而导致盐胀。上述的钢筋混凝土防腐蚀技术可以单独使用,也可以根据情况组合使用。为了达到满足设计使用年限的最佳的防腐蚀效果同时满足控制投资规模节约成本的原则,需要有针对性地选择合适的防腐蚀技术措施。
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(六)《高速公路防撞护栏防腐措施浅析》(黑龙江交通科技,杨旭光,2014)
文章以国内混凝土防撞护栏的腐蚀防护工程典型案例为基础,综合考虑了施工、造价以及防腐蚀效果耐久性等各种因素,对聚合物水泥砂浆、硅烷浸渍、环氧涂层体系进行了对比分析,得到以下结论:
1、就施工复杂性由复杂到简单来排序,依次为环氧涂层体系 > 聚合物防水砂浆 > 硅烷浸渍,施工复杂性可以侧面反映施工费用以及施工工艺的可控性。但是目前的试验结果显示,单纯的硅烷浸渍并不能完全防止结构内部氯离子的堆积,只是延缓氯离子的渗透速率,在这一点上不及涂层防腐体系。
2、无论采取哪种防腐措施,国内大部分护栏防腐均为混凝土护栏出现病害后,进行的被动型防腐处治;病害处理难度大、造价较高。对于新通车的高速公路,部分高速公路在竣工完成后未投入使用前进行防腐处治,进行主动型防腐处治,相对于被动型防腐,大大减小了施工难度,病害处理量小,造价低。 (七)《硅烷防护对混凝土抗氯离子渗透性的影响》(水运工程,杨海成等,2013.8)
1、通过合理的浸渍工艺及养护措施的硅烷浸渍混凝土,尽管硅烷浸渍层仅为2-3mm,但浸渍层仍然能够有效降低氯离子对混凝土的侵蚀,提高混凝土结构使用寿命。浸渍硅烷混凝土氯离子扩散系数降低幅度在50%以上。
2、膏体硅烷由于挥发性低、粘附性好,与混凝土表面接触时间长、浸渍深
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高速桥梁防腐蚀附加措施研究



