桩基重度防腐砼的设计探讨

2020-02-27 00:37张禛良
全面腐蚀控制 2020年3期
关键词:腐蚀性氯离子桩基础

张禛良

(大庆油田天宇工程设计有限责任公司,黑龙江 大庆 163000)

0 引言

随着经济的发展,城市规模扩大,各种建筑工程也是层出不穷,而砼对于各种建筑工程来说是一种不可或缺的材料,但是一些地方因为其自身的特殊原因,在工程建设中会使用重度防腐砼,而重度防腐砼的使用是要严格按照配合比的。在建筑跨海大桥时,就会采用重度防腐砼来建筑桩基以延长桩基的使用寿命,进而更好的保障桥梁的质量和安全。

1 重度防腐砼的使用

对于一般的建筑来说使用防腐砼浇灌桩基即可,普通的防腐砼就可以起到减弱地下水对砼的腐蚀性。对于重度防腐砼来说,一般都是在靠近海边或者海港附近的建筑工程中使用的较多,因为这些地方的建筑会经常接触到海水,每次海潮的涨落都会对钢筋砼造成冲击,给砼的表面造成一定的磨损,而海水中又含有大量的氯离子,这些建筑通过常年累月的被海水冲刷,使海水中的氯离子渗透到砼中,从而于砼中钢筋相互反应,加速钢筋的氧化腐蚀,使结构的寿命不能达到设计年限(一般我国建筑物的设计年限为50年)[1]。由此可见海水对钢筋砼的腐蚀性是非常强的,因此海边是必须使用重度防腐砼来灌浇桩基础的。

一般的具有腐蚀性的化工厂建筑也是需要使用防腐砼,其对砼的腐蚀程度会比海水中氯离子产生的腐蚀具有更强的腐蚀性,而化工厂对防腐砼的配合比还需要参考特殊行业要求。

2 桩基重度防腐砼的设计探讨

本文将以深圳下洞大桥为例对桩基重度防腐砼的设计进行分析。深圳下洞大桥是盐-坝高速公路B段的重点工程,在桥的上部结构中使用的是装配式预应力砼连续箱梁,下部结构中主要包括:桩基础、扩大基础、V形墩等[2]。

(1)海水对桩基的腐蚀机理

由于深圳下洞大桥所处的环境湿度较高,通过对设计资料的查看和实际情况的考察发现,桩基础所受到的侵蚀主要有两种。第一种是大浪和漂流固态物的冲击。急速过来的波浪或者是漂流的固态物体会长期对桩基础的表面进行冲刷,加剧了桩基表面的磨损速度和程度,长此以往导致桩基础发生腐蚀;第二种是海水中存在着氯离子等其他活性离子,并且这些活性离子的含量较高,桩基础的表面长期与活性离子进行接触,会使氯离子等逐步渗透到桩基础的内部,加剧对桩基础的腐蚀。这样看来,海水对于桩基具有较强的腐蚀性。由于大部分桩基都位于海水中,必须对海上桩基础灌注重度防腐砼,来减少海水对桩基的腐蚀;

(2)桩基重度防腐砼的设计

在进行桩基重度防腐砼的设计时,必须保证重度防腐砼的配合比满足相关规定和国家要求。参照《公路桥涵施工技术规范》、《以及海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》得出,桩基重度防腐砼的配合比必须满足以下七点要求。第一点,不能使用火山灰质水泥,强度等级要<32.5;第二点,煤灰水泥质量最好>25%。粉煤灰的质量要求要在Ⅱ级以上;第三点,应用高效减水剂;第四点,水灰比>0.5;第五点,砼抗渗等级要<S14;第六点,砼抗氯离子渗透性>2000;第七点,砼设计标号为C30,适配强度<38MPa。由于深圳下洞大桥桩基大部分处于海水中,使得桩基周围的氯离子含量较高,因此在进行衡量重度防腐砼性能时氯离子的渗透能力是重要的指标之一。对于砼来讲,其内部结构越松散,抗拒氯离子的渗透性就越弱。为了使配合比性价比更高,可以采用粉煤灰这种超细微粒。

在设计过程中,为了更好地满足装机的重度防腐要求,使用广州PⅡ42.5水泥、F-DNA220A 高效减水剂和0.17%的氯离子等[3]。由于设计中所使用的材料都是品质最佳的,因此在经过反复实验后,最终获取了成功,所有防腐砼都达到相应的要求,使得海上桩基的施工顺利完成并取得良好的成果。

3 结束语

综上所述,现阶段,在我国的桥梁建筑中,对重度防腐砼的使用不是很多,但随着社会的发展,重度防腐砼的应用会越来越广泛,并且对重度防腐砼的要求也会越来越高。随着我国跨海大桥数量的不断增多,重度防腐砼在桥梁建筑中所发挥的作用也会越来越大,可以进一步推动我国桥梁建筑行业的进一步发展。

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