滨海盐雾环境下硅烷浸渍对混凝土的保护探讨（167页）VIP专享VIP免费

滨海盐雾环境下硅烷浸渍对混凝土结构保护探讨谢志明（泉州市思康新材料发展有限公司，福建厦门，361008）摘要：论述了海洋盐雾的特殊环境特性，盐雾含量、氯离子沉降及氯离子在混凝土中扩散，造成钢筋混凝土结构发生混凝土劣化及钢筋锈蚀等。从防水、抗氯离子侵蚀、防止钢筋锈蚀以及裂缝对硅烷浸渍处理效果影响方面，介绍硅烷对混凝土耐久性保护。关键词：盐雾、混凝土、腐蚀、硅烷浸渍0引言我国地域辽阔，海岸线长，许多混凝土结构处于沿海于海洋环境中，长期承受盐雾作用。滨海盐雾环境下，高温、高湿的特点，有助于氯离子在混凝土表面的沉积，通过干湿交替作用渗透到混凝土内部，氯离子沉积引起的耐久性问题值得关注。盐雾中含有多种侵蚀介质，其中氯离子侵蚀是钢筋混凝土结构耐久性退化的主要原因。氯离子侵蚀会引起混凝土中的钢筋锈蚀，降低混凝土结构的承载能力和使用性能，影响结构的耐久性。我国华东、华南、北方沿海地区海工建筑结构破坏的主要原因是氯盐侵蚀导致的钢筋锈蚀。由于盐雾作用下的预应力筋的腐蚀，印度孟买塔内瑟尔河上的第一座后张预应力混凝土桥使用不到10年，不得不推倒重建[1]。钟丽娟等[2]对沿海地区混凝土结构耐久性病害调查时发现，天津与大连等地，由于大气区盐雾侵蚀造成的桥梁上部结构侵蚀屡见不鲜。在深圳，核电站大亚湾核电站混凝土结构目前已经大面积出现钢筋混凝土结构破损，不得不进行脱盐处理并进行进一步防腐保护工作。因此，对于处于滨海盐雾环境下的实际工程，盐雾作用成为影响工程结构服务寿命的重要因素，在结构的设计及施工过程中，目前在胶州湾海底隧道等工程项目耐久性设计是都对盐雾环境中氯离子的影响予以了充分的重视。1海洋大气环境环境盐雾极盐雾区划分1.1盐雾环境的形成。大气云雾物理角度看，盐雾是存在于大气中的盐核，呈润湿颗粒状。盐雾是含有盐分的微小液滴分散于大气之中所构成的一个弥散系统，是气候环境因素中的一个主要因素[2]。海洋环境中盐雾的形成一般以海水扰动理论解释[3]。海水扰动论是解释海洋环境下的盐雾形成的理论，如图1所示。海洋中海水日夜不停地激烈扰动，引起海浪相互撞击及海浪对海岸礁石的拍击，产生大量泡沫。气泡向海面升腾、破裂，泡沫又被气流撕成细小液滴，随气流升入空中经过裂解、蒸发、混拼等复杂的演变过程而成为弥散系统，形成大气盐核。这些盐核随着上升的气流可以达到2000多米的高空，也可随风飘至距海岸许多公里以外的陆地，从而形成海洋周围的盐雾环境区域[2]。1.2盐雾成分。盐雾的组成成分与海水相似，但经蒸发后的盐雾盐核中硫酸根离粒子比例较大。世界各地海水的成分基本一致，含量最多的是氯化物，占总盐分的90%左右，但海水表层的盐分有所区别[4]。曾菊尧等[5]通过对沿海城市的定点观测发现，海水的含盐浓度越高，盐雾的盐分也会越高。国外研究表明，颗粒直径大于40μm的盐核很少，直径少于2μm的盐核要比直径在2～40μm间的多105倍[4]。广州电气科学研究所20世纪60年代中期的盐雾颗粒浓度测试结果表明，不论在海边，还是在距海岸50km以上的地方，90%以上的盐雾盐核颗粒直径均小于5μm[5]。由于盐核的水分蒸发与重力作用，距离海岸越远，小直径的盐核颗粒所占比重越大。1.3盐雾区的划分根据CCES01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》，环境作用按其对配筋混凝土结构的侵蚀程度分为6级[6]。近海或海洋环境大气区环境作用等级见下表1、表2：如图2对于盐雾区的划分，对重度盐雾区和轻度盐雾区的分界点为50m学术界没有异议。但有学者认为轻度盐雾区与无冻融一般大气区的分界点为200m偏于不安全，CCES01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(2005年修订版)将分界点扩大到300m，DL/T5057-1996《水工混凝土结构设计规范》定的分界点为500m；若是冻融环境，其与轻度盐雾区的分界点则要小于无冻融一般大气区与轻度盐雾区的分界点。有学者建议轻度盐雾区与大气区的分界点为200m(冻融环境)或300m（无冻融大气区）。同时，由于风向、地形、风速及建筑物前方有无遮挡等对大气区氯离子浓度均有影响，在确定具体建筑物的环境盐雾分区时，还应该根据实际情况来界定环境盐雾分区[7]。2海...