海港混凝土结构的涂层防护

海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀以及防腐技术摘要：在海洋环境下，钢筋混凝土结构腐蚀现象较多，钢筋腐蚀会造成海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀破坏，其中影响钢筋腐蚀最重要因素是氯离子、氧及湿气，使用传统局部修补术效果并不好，需采用各种新型防腐技术改善钢筋混凝土的结构与性能。

本文将首先分析下海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀，钢筋混凝土腐蚀机理，最后结合实际情况提出海洋环境下钢筋混凝土防腐蚀技术。

关键词：海洋环境；钢筋混凝土；腐蚀；防腐技术钢筋混凝土结构耐久性是很多研究者关注的焦点与重点问题，我国很多海港码头混凝土结构使用寿命常常不超过10年就出现顺筋锈胀开裂及剥落等等，海港码头工程质量深受影响。

在海洋环境下，腐蚀钢筋混凝土结构的主要原因是氯盐外侵，造成钢筋混凝土结构性能降低，壁内陆腐蚀现象更严重。

一、海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀钢筋周围混凝土在正常情况是高碱性的，并且钢筋表面会有一层致密钝化膜，其对钢筋有很强的保护能力，防止钢筋受腐蚀。

海洋环境下的钢筋混凝土，会受到来自海水中极强穿透能力氯离子影响，这些氯离子透过混凝土毛细孔到钢筋表面，钢筋周围混凝土液相中氯离子含量处于临界值时就会局部破坏钢筋钝化膜。

只要具备钢筋腐蚀需要的水氧等必要条件，就可能造成严重钢筋腐蚀[1]。

钢筋被腐蚀后会降低混凝土结构性能，促使其性能劣化如损伤钢筋断面、断裂钢筋应力腐蚀等等。

在海洋环境中，钢筋混凝土结构一般处于两种环境：直接暴露环境、间接暴露环境，其中前者是指将部分或全部浸泡在海水中的钢筋混凝土结构，间接暴露主要是沿海岸线构造的不与海水接触的钢筋混凝土结构。

当钢筋混凝土结构处在直接暴露环境且部分浸泡在海水中时，可以依据腐蚀程度分区：水下区、水位变化区、浪溅区与大气区。

浪溅区腐蚀最严重，这是海浪溅湿了处于高潮时的结构物，结构物在低潮时会蒸发水分，混凝土表层空隙液的氯离子浓度由此增高，并持续扩散到混凝土内，钢筋周围空隙液氯离子浓度由此增大，一直到达破坏钢筋钝化膜的临界浓度值[2]。

沿海码头混凝土结构的腐蚀及防护措施综述作者：孙健耿秀苹来源：《城市建设理论研究》2013年第19期摘要:随着社会经济的发展，许多沿海城市也快速发展起来了，加强沿海码头的防护是很有必要的，本文探索了沿海码头混凝土结构的腐蚀及防护措施。

关键词:沿海码头混凝土结构腐蚀防护措施中图分类号： TG171 文献标识码： A 文章编号：近年来，处于沿海及近海地区的混凝土结构, 由于海洋环境中的氯离子对混凝土的侵蚀引起钢筋锈蚀而使结构发生早期损伤, 导致结构耐久性降低。

在预期荷载不变的情况下, 结构的安全度和可靠度就会降低, 并可能使结构在达到其设计寿命之前就已经破坏, 造成极大的危害和巨大的损失。

钢筋混凝土结构结合了钢筋与混凝土的优点，已成为最常用的结构形式之一。

钢筋腐蚀破坏造成的直接、间接损失之大远远超出人们的意料，在欧美发达国家已构成严重的财政负担。

目前广泛应用于沿海及近海地区海港工程中的混凝土结构，由于海水、海风等海洋环境对钢筋混凝土结构的侵蚀，导致海工混凝土结构破坏非常普遍。

我国海洋工程中广泛使用的钢筋混凝土结构因腐蚀引起破坏的情况同样严重。

除海洋环境本身属于强腐蚀环境因素外，环境的日益恶化、相关的混凝土结构耐久性规定标准偏低、施工质量不能保证等因素，致使我国混凝土结构大部分在使用 10 年左右即出现较严重的腐蚀破坏，给国家建设和经济发展造成了巨大的损失。

因此，如何采取有效的防腐蚀技术措施，防止钢筋混凝土结构过早出现钢筋锈蚀破坏，确保建筑物达到预期的使用寿命是国内外学术界、工程界极为关切的热点。

从材料学科层次上分析，混凝土结构的腐蚀可分为混凝土本身的腐蚀破坏和混凝土中钢筋的腐蚀破坏。

混凝土的腐蚀破坏是由于混凝土直接暴露在自然环境和使用环境中，在各种外部物理、化学作用及材料内部因素的作用下，混凝土内的某些成分发生反应、溶解和膨胀，而降低或失去自身工作能力的性能，引起结构耐久性的失效。

混凝土腐蚀破坏的原因主要包括混凝土冻融破坏、碱- 集料反应和碳化。

码头工程混凝土结构防腐涂料施工方案目录一、编译依据 (3)2.编译说明 (3)三、项目概况 (3)3.1项目地点 (3)3.2项目基本情况 (3)3.3重大项目数量 (3)3.4涂层配套方案 (4)4、工程特点分析 (4)5.项目管理目标 (4)6、施工方法 (5)6.1总则施工流程 (5)6.2主流程的构建方法 (5)七、质量保证措施 (11)7.1质量目标 (11)7.2施工质量保证措施 (11)八、安全、文明、环保措施 (14)8.1现场安全保障措施 (14)8.2文明施工保障措施 (17)8.3环保措施 (17)9.材料使用计划 (18)10、建设计划 (18)的构建方法错误!未定义书签。

一、编译依据1.1上海吴淞口国际邮轮码头后续工程上游码头工程施工图。

1.2《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）。

1.3《水运工程混凝土施工规范》（JTS202-2011）。

1.4《海港工程混凝土结构防腐技术规范》（JTJ 275-2000）。

2.编译说明2.1 符合招标文件对工程质量、工期、安全生产、文明施工、环境保护等方面的要求。

2.2 满足业主、监理、设计单位及其他相关单位的要求。

2.3 根据工程特点，合理选择施工工艺，安排施工流程，科学组织施工，确保工程按时或提前完成。

2.4 充分发挥我公司的施工管理水平和技术优势，利用我公司长期的施工经验和成熟的施工技术和施工方法，确保工程施工质量达标。

三、项目概况3.1 项目地点项目位于上海市宝山区北部长江口宝山水道南岸，宝山作业区、宝钢综合码头、大件码头下游。

项目地点距吴淞口约1公里，距上海市中心25公里。

3.2 项目基本情况根据设计文件的要求，所有需要进行防腐处理的混凝土构件都应进行防腐处理。

包括预制室内涂装部分和码头现场涂装部分。

3.3重大项目数量主要工程数量表3.4 涂层配套方案表 1 涂层系统(1) 预制厂施工特点：所有具备涂装条件的预制构件均在预制厂内完成防腐涂装施工。

１前 言
中国新技术新产品
一３ ９—
关键 词 腐 防
冬季使用 的“ 融雪剂 ”化冰盐 ） 渍土（ （ ， 盐 含较高 砂石料和拌合用水 的试验研 究 ， 确保小于一定 钢筋 混凝土结构设施是现代使用最广泛 的 盐分 的土壤 ） ， 等 通过混凝土表层渗透 到达钢筋 值 ， 就可使钢筋长期处 于钝态。 构筑物之一。目 ， 前 我国正处 于基本建设高潮时 表面 ， 破坏钝化膜而 产生腐蚀 ， 大大缩 短了使 用 ３ ． ２涂料涂装保护 期， 随着海 洋开发的规模 不断扩 大 ， 海洋 产业 ， 寿命 。海 洋工程 中的钢筋 混凝土结构 往往 ３５ ￣ 混凝土表 面实施 涂料涂装保 护，可阻止或 包括临海工业如大量的港湾码 头、海 洋跨海大 年就 出现腐蚀 。试 验表 明 ， 、 有 无涂装 的混凝 土 减缓环 境介质 中氯离子 的侵人 ，也起到装饰效 桥 、以及 以旅游 和运输业 为 目的建造 的人工岛 暴露于海洋大气环境下 ７ 年时 间 ， 未涂装 的其 果 。但 必须解决涂层 中的耐碱性和附着力等两 和码头正在逐渐增加。另外 ， 国六 、 我 七十年代 钢筋腐蚀 面积接 近 ８％，而涂装 的几 乎未被腐 方面的问题 、受 阳光直射部位表面 的耐光老化 ０ 已建的大量临海码头等设 施已将 进人 腐蚀破坏 蚀 。 问题 、以及 潮湿表面实施时的湿 固化与湿面附 的高风险期。这些 已建和在建钢筋混凝 土设 施 碱一 骨料反应 ： 骨料反应是混凝 土中某 着力 问题 。 碱一 亟需 良好的腐蚀控制。 这已不单是技术 问题 ， 也 些活性矿物骨料 与混凝 土孑 隙中的碱性溶液 之 Ｌ 底层 涂料 （ 闭漆 ） 封 ， 有低粘度 和高渗 应具 间的反应。碱 一 骨料反应 中， 碱与 Ｓ ｉ 反应生成 透能力 ， 渗透到混凝土 内起到封闭孑隙和提 Ｏ 是关系到 国家经济发展 的长远利益问题 。 能 Ｌ ２海港工程钢筋混凝土结 构腐蚀 的原 因及 的碱 硅胶会吸收微孑 中的水分 ， Ｌ 发生体积膨 胀。 高后续涂层附着力的作用，是混凝土表面涂装 现状 当膨胀 压力超过 硬化水 泥浆 的抗拉 强度时 ， 就 保护 的关键 和质量控制步骤 。 就耐碱性而言 ， 呋 昆 当前 我国的海 港、 桥梁 、 隧道 以及海 岸工 程 会引起ｔ 凝土开裂破 坏。 喃树脂优 于环氧树脂 ，耐碱性好的封闭漆有利 等海 洋工程 建没蓬勃发展 ，使沿海地 区钢筋 混 碱一 骨料反应发 生的条 件有三个 ： 第一 ， 充 于涂层 长期 附着性能 。国 内海港码头工程中使 包 外部 的 用涂层保护 的工程实例 已较多 ，但尚未很好解 凝土结构 的数量迅速增长 。 然而 ， 我国海洋工程 分的水 （ 括混凝土中原有的水和来 自 钢筋 混凝土结构腐 蚀也十分严重 ，经济损失 巨 水 ） ； ， 第二 限量值 以上 的 Ｎ Ｏ ａ Ｈ浓度 （ 中原 决底漆的渗透与附着力问题。早期部分工程在 微孔 大。据调查，我国 ２０ 年海洋腐蚀损失约为 有 的碱和来 自外 部的碱 ） 三 ， 中存在反 使用几年后 ， ０４ ； 第 骨料 就出现涂层的析碱、 开裂乃至脱落 只要切断产生碱 一 反应的其 问题。 骨料 ５０ 亿元 ＾民币 ， 占国民生产总值的 ５ ０ｏ 约 ％。我 应性 二氧化硅 。 国上世纪 ９ 年代前修建的海港工程 ， ０ 一般使 用 中—个 因素 ， 就能抑制碱一 骨料反应 。 南 京 水 利科 学 研 究 院 分 别 于 １９ 和 ９７年 １－０ ０２ 年就钢筋锈 蚀严重 。 － 对已有建筑 而言 ， 反应性 ＳＯ 及 Ｎ Ｏ 已 ｉ２ ａ Ｈ １９ 年 ， 军獭 山驱 逐舰码头约 １００ ９９ 对海 ３０ｍ 和 海洋领域 的开发对—个国家的发展起到 了 经存在 于其 中 ，可控的因素只有 水。有报告显 北仑港区 ２ ５万吨级矿石装船码头约 １０ｍ 构 ２０ ￣ 很重要 的作用 ，近年来我国对海洋领域也是越 示 ， 在湿度 ≤８％ 。 ５ 时 即使发生碱— 骨料反应也不 件表面 ， 了 Ｆ 实施 Ｈ系列的呋喃改性环氧封闭底 来越重视 ，大量的新的海 洋工程 钢筋 混凝土结 会产生膨胀 ， 么， 那 通过防止外部水 分渗入就可 漆 环 氧煤沥青 中间漆与面漆的涂装保护 。 涂层 构物都在兴建中。 另外 ， 根据我 国海工工程的调 以控制碱一 骨料反应 。 性能检验 结果表 明 ， 涂层 附着力 （ 拉开法 ）－ － ／混 查 ，目前我 国现有的海 洋工程 钢筋混 凝土结构 ３钢筋混凝土结构防护技术措施 凝土本体抗 拉强度 ， 常达到 ２ Ｍ ａ 右 ； 通 ． ｐ左 ０ 呋 物如码头 、 桥梁等 ， 已进人 中 、 ， 许多 老期 亟需要 ３ ． １内掺 钢筋 阻锈剂 喃改性环 氧封 闭底 漆的渗 透深度达 ｌ３ ｍ 抗 ￣ｍ ； 国内外大 量的实践表明 ， 钢筋腐蚀 是影响 氯离子渗透试验表 明 ， 修复 。随着我国综合实力 以及 国际影 响力的不 未发现任何脱落与开裂 断提高，我国在海外承接的海洋工程钢筋混凝 钢筋混凝土耐久性的首要 、 因索 。 关键 混凝土中 现象。 土结 构物 的新建 和修 复工程 的项 目也 越来 越 钢筋锈蚀破坏 ， 已成为世界性 问题。 大量研究表 所 以，海港工程钢筋混凝土 中实施涂料涂 多。混凝土是复合的人工 材料 ， 有多孔性 、 具 显 明钢筋阻锈剂对 防止和减缓 钢筋锈 蚀具有 独到 装 保护是一种经济实用 的防腐蚀技术措施 。但 微裂缝结构和较粗糙的表面。由于混 凝土和钢 的效能 。其花 费少 ， 使用简便且 经济有效 ， 已成 涂 装质量的控制十分关键 ， 一旦局部存在各种 筋的变形性不同 ，导致结构表 面产生 较大的变 为防止钢筋锈蚀的主要技术措施之一 。 近年来 ， 缺陷与针孑被氯离子 突破 ，则在一定范 围内涂 Ｌ 形 ， 局部显微裂缝 和９￣ （ １０ ｍ ） 出现 ９ ． ０ ￣３ ｍ 。 ． 钢筋阻锈剂大量应用于海港工程 。 层 的封 闭保护作 用将会 丧失 。 潮湿面涂装时， 设 混凝土表面的粗糙度和多孑 性， Ｌ 为其表面 海工混凝土中钢筋的腐蚀 ，事实上是 一种 计选材 十分关键 ，因为任何一种封闭底漆在干 其 阳极反应都在钢筋 电解 质界 燥面与潮湿面的附着力存在明显的差别 ， 吸收水分创造了条件。促使钢筋混凝土腐蚀劣 电化学腐蚀 ， 阴、 所以， 化的原因主要有 以下几种 ： 面上发生， 若能阻止其中任何一种界面反应 ， 就 必要时需辅以其他措施提高构件表面的干燥程 中性化： 水泥水化产物中含氢氧化钙较多， 能抑制腐蚀。如果某种（ 或某些） 化学物质能够 度。另外， 前市售涂料品种， 目 均不能有效地克 因而混凝土是强碱 性的 ， 其孔隙 内溶液 的 Ｐ 优先 参与并 阻 止上 述两 种或其 中一种 界面 反 服活动性裂缝，除非是专项设计生产的弹性涂 Ｈ≥ １． ２ 。当大气 中的 Ｃ 后变成酸性液体 ， ６ Ｏ 遇水 不 应 ， 能长期保持稳定状态 ， 且 则用此类化学物质 层 。因此 ， 实施涂 料涂装 的钢筋混凝土构件 ， 首 断地 渗透侵蚀混凝土 ， Ｐ 其 Ｈ值逐 渐降低 ， 泥 就可有 效地阻止钢筋锈蚀 ，这种在混凝土拌制 先必须进行控 裂设计 ，至少达到构件在不同工 水 水 化产物发生分解 ， 导致混凝土胀裂 、粉化 脱 过程 中掺 加少量 化学物 质（ 外加剂 ） 过影响 况 条件下 ， 拉弯区裂缝的缝宽基本不变 ， ， 通 受 以确 落， 使其强度大大降低。 这个过程即中性化。 其 上述 界面电化学反应来阻止钢筋腐蚀的方法是 保涂层保护的效果 。 者， 再 预制件采取岸上涂装 反应如下 ：Ｏｖ ２＋ ａ 厂 ａ ０ Ｈ０ Ｃ ＝ ０Ｃ （ ｒ Ｈ Ｏ Ｃ ２ 简便 易行 的 ， 化学物质（ 这种 外加剂 ）对钢筋而 封闭 ，则存在 吊运安装 过程中局部损坏和现场 ， 冻融 ： 在寒冷的地区或季节 ， 混凝土 中的水 言 ， 就是阻锈剂。按阻锈机 理 ， 可分为阳极型 ， 阴 补 口问题 ；现 浇构 件则存在减少海水初期污染 分在 ０ 以下结冰 ， ￣ Ｃ 这使得其表面和 内部 由于 冰 极型 和混合 型三类 ；按材质种类可分为有机类 和涂装时 机问题 ；此外涂层设计使用年限通常 的体积增大而出现胀裂， 温度高时冰融化， 反复 和无机 类两 种。以往大规模工程应用的亚硝酸 只有 １ 到 １ 年 ，受 阳光直射 部位的面漆耐紫 ０ ５ 的冻融使？凝土浅表面 由于产生裂纹而变得疏 钙 ， 昆 属阳极型阻锈 剂。苯甲酸钠 、 重铬酸、 氯化亚 外线老 化设计 年限 通常不 到 １ 年 ， ， 继 Ｏ 届时 后 松 以致脱落。 冻融不仅破坏混凝土本身 ， 也使其 锡等 也是 阳极型阻锈剂。 近来 ， 开发了大量 的有 防腐技术措施如何， 两者的匹配性如何等问题， 中的钢筋失去保护而发生腐蚀。 因此 ， 害也是 机类阻锈剂 ，以及 有机胺盐类 与亚 硝酸钠的复 这些在设计或组织实施 中， 冻 均应充分考虑。 影响钢筋混凝土结构耐久性的重要 因素 。 合阻锈剂。 参考文献 氯离子侵蚀 ： 土的氯盐 （ｌ有 两种来 混凝 ｅ一 ） 内掺亚 硝酸钙和复合型亚硝酸钙钢筋阻锈 ｆ李常升． １ ］ 水利水 电工程质量监控 与通病防治全 源， 一是 使用 了含氯盐 的外加剂 ， 如使 用海砂 ， 剂 ，是一种经过长期‘ 试验研究和工程实践的经 书 】 ： ． 北京 环境科学 出版社 ， ９． １ ９ ９ 施工用水中含 Ｃ－ １加入含 Ｃ－ 、 １ 的防冻剂等等 。再 济实用 的钢筋保护措 施。与预估钢 筋周围混凝 『黄 国兴 ， ２ ］ 陈改新． 工混凝土建筑物修补技 术 水 就是环境 中的氯盐 ， 比如海洋 环境 、 城市立交桥 土 中氯化物含 量相 比， 过对实际使用的水泥 及Ｉ 通 Ｍ 北京 ： 中国水利水 电出版社． ９． １８ ９