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自流平砂浆:建筑三大杀手之剥蚀

时间:2016-07-07 09:29 点击:

自流平砂浆专业公司—山东瑞德建材为你介绍建筑三大杀手的最后一位,剥蚀。

混凝土产生剥蚀破坏是由于环境因素(包括水、气、温度、介质)与混凝土及其内部的水化产物、砂石骨料、掺合料、外加剂、钢筋相互之间产生一系列机械的、物理的、化学的复杂作用,从而形成大于混凝土抵抗能力(强度)的破坏应力所致。最常见的剥蚀破坏有下列四种。

(1)冻融破坏。混凝土产生冻融破坏,从宏观上看是混凝土在水和正负温度交替作用下而产生的疲劳破坏;在微观上,其破坏机理有多种解释,较有代表性和公认程度较高的是美国学者J.C.Powers的冻胀压和渗透压理论。这种理论认为,混凝土在冻融过程中受到的破坏应力主要有两方面来源,一个是混凝土孔隙中充满水时,当温度降低至冰点以下而使孔隙水产生物态变化,即水变成冰,其体积要膨胀9%,从而产生膨胀应力;与此同时,混凝土在冻结过程中还可能出现过冷水在孔隙中的迁移和重分布,从而在混凝土的微观结构中产生渗透压。这两种应力在混凝土冻融过程中反复出现,并相互促进,最终造成混凝土的疲劳破坏。

(2)冲磨与空蚀。在水工建筑物过流部位往往容易发生冲磨和空蚀破坏,但冲磨与空蚀的破坏机理是不同的。冲磨破坏是一种单纯的机械作用,它既有水流作用下固体材料间的相互摩擦,又有相互间的冲击碰撞。不同粒径的固体介质,当它的硬度大于混凝土硬度时,在水流作用下就形成对混凝土表面的磨损与冲击,这种作用是连续的和不规则的,最终对混凝土面造成冲磨破坏。而空蚀破坏是在高速水流下由于水流形态的突然变化,在局部产生负压,从而使水气化而形成空穴(气泡),这些空穴随水流运动到高压区时又迅速破灭,此时对混凝土表面产生类似爆炸的剥蚀应力,从而形成混凝土表面的空蚀破坏。

(3)钢筋锈蚀破坏。混凝土中钢筋锈蚀的原因主要有两方面:①由于混凝土在空气中发生碳化而使混凝土内部碱度降低,钢筋钝化膜破坏,从而使钢筋产生电化学腐蚀现象,导致钢筋生锈;②由于氯离子侵入到混凝土中,也使钢筋的钝化膜破坏,从而形成钢筋的电化学腐蚀。因此,钢筋锈蚀过程实际是大气(CO2、O2)、水、侵蚀介质(C1—等)向混凝土内部的渗透、迁移而引起钢筋钝化膜破坏,并产生电化学反应,使铁变成氢氧化铁的过程。钢筋生锈后,其锈蚀产生的体积比原来增长2~4倍,从而在周围的混凝土中产生膨胀应力,最终导致钢筋保护层混凝土开裂、剥落。而保护层的剥落又会进一步加速钢筋锈蚀。这一恶

性循环将使混凝土结构的钢筋保护层大量剥落、钢筋截面积减小,从而降低结构的承载能力和稳定性,影响结构物的安全。

(4)化学侵蚀。化学侵蚀引起混凝土剥蚀破坏的原因也较复杂,从总体上看,都是可溶性侵蚀介质随着水渗透扩散到混凝土中,再与混凝土中水泥水化产物或其他组分发生化学反应,生成膨胀性产物或溶解度较大的反应产物,从而使混凝土产生胀裂剥蚀或溶出性剥离。混凝土受到化学侵蚀出现的破坏主要有两类:一类是硫酸盐侵蚀,属膨胀型破坏。当这些溶解度小而又有体积膨胀的产物不断增加时,在混凝土孑L隙中将产生不断增加的膨胀应力,最终导致混凝土开裂和剥蚀。另一类是酸性水的溶出性侵蚀,溶出性侵蚀会促使混凝土中的氢氧化钙不断溶出,从而引起水泥水化产物分解、水泥石结构疏松,混凝土强度降低。

二、混凝土建筑物修补材料的分类

针对混凝土建筑物老化病害—裂缝、渗漏及剥蚀,为了便于选用,将混凝土建筑物修补材料分为以下8类:

(1)表面嵌填堵漏材料。

(2)表面防渗材料。

(3)裂缝灌浆材料。

(4)剥蚀破坏修补材料。

(5)磨蚀破坏修补材料。

(6)结构补强加固材料。

(7)水下修补材料。

(8)化学侵蚀防护材料。

1、表面嵌缝封堵材料

表面嵌缝封堵材料主要用于裂缝灌浆处理开槽嵌填、伸缩缝堵漏嵌填、集中渗漏封堵等。常用的表面嵌缝封堵材料有聚合物水泥砂浆、环氧砂浆、非硫化丁基橡胶、GB嵌缝材料、SR塑性止水材料、弹性聚氨酯嵌缝材料、腻子型膨胀橡胶、聚硫嵌缝密封材料等。

2、表面防渗材料

表面防渗材料主要用于处理较大面积散渗。常用的表面防渗材料有聚合物水泥砂浆、沥青砂浆、钢丝网喷混凝土(砂浆)、环氧玻璃丝布复合材料(玻璃钢)、橡胶片材、聚氯乙烯(PVC)防水卷材、GB复合土工膜止水板、SR防渗盖片、水泥基渗透结晶型防水材料、防水涂料等。

3、裂缝灌浆材料

灌浆材料主要用于渗水裂缝防渗处理、混凝土裂缝结构补强、混凝土伸缩缝渗水处理,以及基础与绕坝渗漏处理等。常用的灌浆材料有水泥类浆材、环氧树脂类浆材、丙烯酰胺类浆材、丙烯酸盐类浆材、甲基丙烯酸酯类浆材、聚氨酯类浆材、沥青类浆材、互穿网络复合浆材等。

4、剥蚀破坏修补材料

剥蚀破坏修补材料主要用于冻融破坏、钢筋锈蚀引起的混凝土保护层剥落等。常用的剥蚀破坏修补材料有水泥砂浆、预缩水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、环氧砂浆、水泥混凝土、聚合物水泥混凝土、环氧树脂混凝土、喷射混凝土、高抗冻性混凝土、钢筋阻锈剂、界面处理剂与防护涂层材料等。

5、磨蚀破坏修补材料

磨蚀破坏修补材料主要用于高速水流或夹沙(石)高速水流引起的混凝土冲磨与空蚀破坏修补。常用的磨蚀破坏修补材料有高强水泥砂浆、高强水泥石英砂浆、环氧砂浆、高强耐磨硅粉混凝土(砂浆)、高强耐磨粉煤灰混凝土(砂浆)、铁矿石骨料抗磨蚀混凝土(砂浆)、钢纤维硅粉混凝土、铸石骨料混凝土(砂浆)、低收缩硅粉混凝土、多元胶凝材料抗冲磨混凝土、聚脲抗冲磨材料,以及“海岛结构”环氧合金抗冲磨材料等。

6、结构补强加固材料

结构补强材料主要用于混凝土结构与钢筋混凝土结构承载能力不够的补强加固工程。常用的结构补强材料有补强灌浆材料、钢板与黏结剂、预应力锚杆或锚索、玻璃钢、喷射混凝土、碳纤维复合材料等。

7、水下修补材料

水下修补材料主要用于水下混凝土建筑物裂缝、渗流等病害的修补。常用的水下修补材料有水下环氧砂浆、SXM水下快速密封材料、GBW遇水膨胀止水条、HK—963水下黏结剂、橡胶片材、SR防渗盖片、GB复合土工膜止水板、水下不分散混凝土(砂浆)、水下聚合物混凝土(砂浆)、水下环氧灌浆材料、水溶性聚氨酯浆材、聚氨酯/环氧树脂复合浆材、聚氨酯/甲凝复合浆材等。

8、化学侵蚀防护材料

化学侵蚀防护材料主要用于溶出性侵蚀(渗漏、扩散)、分解性侵蚀(酸性侵蚀、碳酸与硫氢酸侵蚀、镁盐与铵盐侵蚀)、盐类侵蚀(硫酸盐侵蚀、盐类结晶侵蚀、苛性碱侵蚀)、有机质侵蚀(油类侵蚀、生物侵蚀)等化学侵蚀的防护,以及化学侵蚀破坏的修补。常用的化学侵蚀防护材料有硫铝酸盐水泥、抗硫酸盐水泥、掺矿渣硫铝酸盐水泥、掺活性掺合料硅酸盐水泥、聚合物水泥砂浆等。

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