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ZJ-F高性能抗海水腐蝕劑



我國正處于社會經(jīng)濟發(fā)展的高速階段沿海經(jīng)濟帶作為改革開放發(fā)展的最前沿陣地,更是發(fā)展中的重中之重。填海取地、圍島已造成常態(tài)。 但由于海水成分中的氯(Cl-)離子 ,硫酸根(SO42-)離子等物質(zhì),會對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造成一定的腐蝕破壞,致使建筑物產(chǎn)生結(jié)構(gòu)安全隱患,大大降低建筑物的使用壽命。所以對沿海工程(海港、海島)使用的混凝土,采取抗海水腐蝕措施是必須的。
   

鋼筋混凝土腐蝕案例

“中建”牌ZJ-F高性能抗海水腐蝕劑是我公司與武漢理工大學(xué)合作研究開發(fā)的一種新型高性能抗海水腐蝕,它由多種有機材料和無機活性超細粉體復(fù)合而成,成功地將抗裂、抗?jié)B、防腐有機結(jié)合起來。在混凝土中摻入一定量的ZJ-F,能使混凝土結(jié)構(gòu)自身具有防海水腐蝕、抗裂和防水功能,能抵御海水鋼筋一些復(fù)雜的腐蝕環(huán)境條件,確保建筑物的使用功能和結(jié)構(gòu)安全,提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,延長建筑物的使用壽命。

  . 抗裂防腐機理

 1. 鋼筋混凝土如何被侵蝕

 1)較弱的混凝土保護層或已開裂的混凝土受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面,使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物、硫酸鹽介入,鋼筋周圍氯離子(Cl- )、硫酸根(SO42- )離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞,鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng),其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約 2~4倍,從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,導(dǎo)致保護層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫,并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕,使得鋼筋有效斷面面積減小,鋼筋與混凝土握裹力削弱,結(jié)構(gòu)承載力下降,并將誘發(fā)其它形式的裂縫,加劇鋼筋銹蝕,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。

2)侵蝕介質(zhì)與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生腐蝕應(yīng)力,水泥水化時生成氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、低硫型水化硫鋁酸鈣為不穩(wěn)定的物質(zhì),當與環(huán)境侵蝕介質(zhì)中的氯離子(Cl- )、硫酸根(SO42- )離子、CO2等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,會生成鈣礬石、水化氯鋁酸鈣、水化碳鋁酸鈣等復(fù)鹽,這些產(chǎn)物會隨著侵蝕介質(zhì)的不斷侵入而不斷生成,產(chǎn)生不可控的持續(xù)的膨脹,釋放出膨脹性腐蝕應(yīng)力,當腐蝕應(yīng)力大于混凝土的拉應(yīng)力時,混凝土裂紋開始擴展、結(jié)構(gòu)開始破壞,外來侵蝕介質(zhì)的持續(xù)侵入更加加速了這種破壞作用。

 1. ZJ-F抗裂防腐機理

 1. 一方面,在混凝土中摻入防腐劑,能通過化學(xué)反應(yīng)作用,將水泥水化產(chǎn)物中不穩(wěn)定或亞穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的、對混凝土強度、密實性、耐久性有貢獻的穩(wěn)定的水泥石結(jié)構(gòu)物質(zhì)。前面所述,水泥水化反應(yīng)的產(chǎn)物中,氫氧化鈣、鋁酸鈣、低硫型硫鋁酸鈣等為不穩(wěn)定的物質(zhì),當外界侵蝕介質(zhì)中的氯離子(Cl- )、硫酸根(SO42- )離子、CO2等鹽類、泛酸類物質(zhì)持續(xù)侵入時會發(fā)生不可控的化學(xué)反應(yīng),生成膨脹性復(fù)鹽,釋放出不可控的膨脹性腐蝕應(yīng)力,導(dǎo)致裂紋擴展和結(jié)構(gòu)破壞。防腐劑中的活性硫酸鈣、鋁酸鈣、二氧化硅能與水泥水化反應(yīng)的不穩(wěn)定物質(zhì)發(fā)生二次水化反應(yīng),生成穩(wěn)定的高硫型水化硫鋁酸鈣、水化硅酸鈣等。而這種反應(yīng)是在水泥水化反應(yīng)過程中進行的,是可控制的(通過防腐劑的摻加量控制),不會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。而且將這些不穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)化后,避免或減少了在水泥水化完成后,外界氯離(Cl-)、硫酸根(SO42- )離子、CO2等物質(zhì)侵入與不穩(wěn)定水化產(chǎn)物發(fā)生腐蝕反應(yīng)的的機會。另外,此反應(yīng)產(chǎn)生的一定量的膨脹應(yīng)力,正好可以補償混凝土的收縮應(yīng)力,避免或減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。同時反應(yīng)生成的針、棒狀物質(zhì)填充混凝土毛細孔,使混凝土更加致密,形成致密的保護層,提高混凝土的抗?jié)B性和護筋性。

<!--[if !supportLists]-->2.另一方面,防腐劑中的有機組分能在鋼筋表面形成一層致密的吸附膜,并有良好的滲透遷移作用,能在鋼筋周圍形成一層保護網(wǎng)膜。由于密實保護層和膜的形成,對氯離子、硫酸根離子滲透和擴散起到有效的阻止作用。

3. ZJ-F可提高混凝土的抗凍性和抑制堿-骨料反應(yīng),從而提高混凝土的耐久性。

 1)、ZJ-F摻入混凝土中,改善了混凝土內(nèi)毛細孔結(jié)構(gòu),提高混凝土中毛細孔的均勻度,降低混凝土中非封閉毛細孔的成孔率,增加混凝土的密實性,減少可能受凍的水分滲入,提高混凝土的抗凍性能。

 2)、ZJ-F中的超細Si-Al-O組分,能在混凝土中生成以鋁或硅為核心的四面體晶狀物,在此四面體結(jié)晶物附近往往帶有 多余的負電價,極易吸納某些游離的K+、Na+,使原游離態(tài)離子轉(zhuǎn)化為非游離態(tài),緩解混凝土的堿集料反應(yīng)

  . 主要技術(shù)指標

1、符合JTJ275-2000《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》中海港用高性能混凝土的指標要求:

2、符合JC/T10011-2006《混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑》技術(shù)要求。

3、抗氯離子滲透性能指標電通量小于1000庫侖;

4、氯離子擴散系數(shù)≤0.01 ;

5、抗蝕系數(shù)(K)0.95;

6、膨脹系數(shù)(E)1.50;

7、抗壓強度比(28d)100%;

8、抗硫酸鹽極根濃度(SO42- :15000ml/L-;

9、 凝結(jié)時間與基準砼相當.

10ZJ-F中的活性成分與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng),生成的針棒狀晶體能夠填充混凝土毛細孔,使混凝土更加致密,提高混凝土的抗?jié)B性和護筋性。

 *應(yīng)用范圍

1. 適用于各類沿海、近海受海水、海風(fēng)侵蝕的工程。

2. 適用于對耐久性要求較高的混凝土工程,如:隧道、地鐵、輕軌、跨海橋梁、大壩、機場、體育場館、會展中心等。

 
*工程案例

 ZJ-F高性能抗海水腐蝕劑典型案例(湛江第十四屆省運會主場館項目)

 ZJ-F高性能抗海水腐蝕劑典型案例(海南三亞鳳凰島)

 


 
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