混凝土结构受氯离子腐蚀后的加固措施滕超

混凝土结构受氯离子腐蚀后的加固措施滕超

黑龙江省三建建筑工程有限责任公司

摘要:混凝土结构加固措施的有效落实,一方面能够延缓建筑工程结构体系的受腐蚀速率,由此延长建筑功能体系的使用寿命,降低工程重新修筑的经济损耗;另一方面,加固措施的有效落实,更能够增强建筑混凝土结构的整体性,如此更确保了建筑功能空间使用安全。本文基于混凝土结构受氯离子腐蚀检定结结果展开分析,在明确相应加固措施后,期望为后续建筑工程的持续使用提供良好参照。

关键词:混凝土结构;氯离子;腐蚀影响;加固措施

一、建筑工程概况

为研究氯离子腐蚀对混凝土结构的影响,以便为后续加固措施的有效落实提供良好参照,本文选用某沿海纯碱厂举例,通过环境影响、功能影响等多方面因素判断加固补偿措施,以便建筑功能体系可以继续使用。

根据实地调查可知,此纯碱厂在工程建设之初并未对地方岩土质量及气候环境进行细致研究,且并未提供完善的防腐蚀措施,在长时间的环境等因素影响下,便造成了较严重的氯离子腐蚀状况,不但极大影响了混凝土结构的稳定性与材料刚度,同时多处裂缝更影响了混凝土框架结构的整体性,在日常功能使用期间,极易受到地震与沉降等因素影响,使建筑功能使用存在安全风险。

1.检测结论及加固建议

在纯碱厂蒸吸工段区域,由于在纯碱生产过程中各种溶液进行混合,有一定的腐蚀性,所以在这一部分的钢筋易产生锈化和腐蚀情况。一定时间的生产操作,对钢筋进行检查发现钢筋的腐蚀率在25%以上,部分钢筋承压的箍筋等已经出现断裂的情况,而且大部分使用构件已经出现表面锈化腐蚀的情况,随着腐蚀的不断加重,相关器械的横截面积不断变小,尤其是承受抗剪强度的箍筋如果产生损坏,将不能保证整体结构的稳定性。

2.检测归类分析

通过及时对其的检查,并对该区域的厂房检定D级危房,进行相应的保护隔离措施,并对该厂房进行加固处理的工作,根据其检测鉴定的结果判定其腐蚀原因主要是由于该厂的工作位置在沿海区域,沿海区域的空气较为湿润而且含有一定的盐分,其中盐分中含有当量的活跃氯离子,而活跃的氯离子对混凝土有一定的腐蚀作用的,并且在钢筋混凝土建造过程中并没有对其采用相应的防腐措施,这样就加剧了腐蚀的情况,长时间钢筋混凝土受到日晒和盐分的侵蚀就会造成腐蚀情况出现。

二、混凝土结构受氯离子腐蚀原因分析

1.环境腐蚀因素

本工程处于沿海地带,由于海洋气候等因素的影响,建筑周边空气湿度较大且盐分含量较高,其中活性氯离子为海盐的主要成分,并且此建筑并未做隔离措施,自然会大面积的附着于建筑混凝土结构的表面,在阳光长时间暴晒的情况下,便会加剧氯离子对混凝土的腐蚀速率,并且在裂缝等问题出现后,氯离子与水分子便会对混凝土内部钢筋系统造成影响,由此直接对建筑结构稳定性造成破坏,难以保障建筑功能使用的安全性。

2.设计施工因素

在建筑工程设计初期,建设单位并未指派专业的现场勘查人员,对地方岩土质量与环境影响因素进行深入分析,如此便导致了建筑设计条件不足,出于经济性的要求影响,便不会采用防腐蚀措施。其次,部分建筑施工材料质量不满足供暖工程实际要求,同样会加剧材料受腐蚀的速率,使得建筑工程结构受到严重损害。最后,在施工过程期间,相应施工管理人员并未根据场地环境提供完善的施工方案,导致在工程施工期间,受到周边气候环境的影响,使建筑结构体系内部存在氯离子腐蚀的隐患,如此自然难以保障建筑结构体系构建的质量。

3.功能维护因素

出于建筑功能角度考虑,纯碱厂工作本身便涵盖了氯离子加工与运输的流程。在工作期间,因为管理者不熟知氯离子对建筑混凝土结构的损害,所以并未提供完善的建筑防护措施,并且在加工管理制度方面也存在多处疏漏,如此便极易造成氯离子内部腐蚀混凝土构件的状况。长此以往,建筑稳定性与混凝土构件的刚度会直线下降,若仍旧沿用以往的加工流程,则极易对加工人员的生命财产安全埋下隐患。

三、建筑受腐蚀结构加固措施分析

建筑受腐蚀混凝土结构加固措施需考虑建筑功能与原有基础形式等多方面因素,采取耐腐蚀材料隔离外界或内部氯离子腐蚀环境,并提供适应强度保证混凝土构件的稳定性,才能确保建筑可以被持续利用。故而,必须对加固措施进行更细致的研究。

1.粘钢加固法?

加固中采用该方法进行加固的混凝土构件,在第二年开始出现轻度锈蚀,并且结构构件开始脱离钢板构件的整体承载性能也开始降低。这样看来该方法所起到的加固作用并不长久,即使用于混凝土结构加固也没有办法延长结构构件的使用寿命保证纯碱厂的运行安全。?

2.体外预应力加固法?

使用该方法对已腐蚀的框架梁结构进行加固,并在第二年对其加固效果进行检测结果发现,框架梁结构内钢筋发生了锈蚀现象,并且框架梁结构中的混凝土出现胀裂现象加固效果同样不持续。?

3.加大截面法?

加固中采用加大截面法,施工的混凝土结构在第二年性能检测时,仍然具有良好的加固效果,不仅能保证混凝土结构的承载能力,而且混凝土表面,并未出现裂缝剖开结构内部钢筋发现钢筋也尚未受到腐蚀,因此比起前两种加固法,加大截面法的加固作用更加长久,加固效果更加明显。

四、氯离子腐蚀扩散规律分析

氯离子含量测定在钢筋锈蚀较为严重的部位钻取混凝土芯样。

(1)两处芯样直径为3.lcm长度为l0cm将每个芯样按离开混凝土表面lcm的长度进行切割芯样制作成10份将每份芯样研磨成粉末状使其能够通过0.08mm的水泥筛子用硝酸银滴定法测定氯离子的含量。(2)扩散规律分析大量氯离子积聚在混凝土结构表面,并渗入其内部随深度增加氯离子含量逐渐减小。芯样1和芯样2均出现逐渐降低现象,双向扩散过程在新旧混凝土结合部位,对于新浇混凝土氯离子由外向内渗透,而原混凝土内残存的高浓度氯离子,则由里向外扩散。芯样1和芯样2在深度4cm氯离子含量,均出现高于深度3cm和San氯离子含量的现象,并且深度3cm氯离子含量大于San氯离子含量。?由此可知,氯离子具有双向扩散规律,在加固处理纯碱厂的混凝土结构时,必须结合氯离子扩散规律,尽量采用加大截面法进行结构加固,以延长结构加固作用和使用寿命。

四、结语

建筑混凝土结构受氯离子腐蚀加固措施的有效落实,不但能够有效降低氯离子环境持续腐蚀的速率,以此保障建筑工程能够正常使用,同时凭借加固措施与材料,更可以增强建筑结构部件的整体性,避免了建筑工程坍塌的风险。故而,在论述混凝土结构受氯离子腐蚀后的加固措施期间,必须明确建筑混凝土结构受氯离子腐蚀的原理,并针对性提供保护措施,才能为后续建筑工程的可持续利用提供更全面的保障。

参考文献:

[1]丁荔.持载与干湿循环下CFRP加固钢筋混凝土梁的耐久性研究[D].大连理工大学,2017.

[2]李风雷.掺入混杂纤维对混凝土墩柱耐海水腐蚀性能影响[D].苏州科技大学,2017.

[3]刘杰.疲劳荷载作用下混凝土中氯离子扩散行为试验研究[D].长沙理工大学,2016.

[4]邱林峰.硫酸盐—氯盐环境下钢筋混凝土腐蚀过程的实验研究[D].南京理工大学,2017.

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