耐腐蝕外加劑在南京賽虹橋交通樞紐工程中的應(yīng)用
關(guān)鍵詞:城市污水 混凝土腐蝕 外加劑UC-10
隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展,城市污水也在增加,據(jù)對國家受監(jiān)控的141個城市水質(zhì)的調(diào)查,水質(zhì)達Ⅰ~Ⅲ級的約占37%,水質(zhì)差的Ⅳ和Ⅴ級竟達63%。城市污水對市政建設(shè)混凝土工程造成腐蝕已成為較為突出的問題。采用混凝土摻耐腐蝕外加劑的辦法,既有明顯防腐效果,操作也簡便,已成功應(yīng)用于南京市賽虹橋交通樞紐工程。
1 工程簡況
南京賽虹橋交通樞紐工程是南京市主城區(qū)“外環(huán)十井字”型快速道路的重要組成部分,也是主城區(qū)南部的東西向大道及主城內(nèi)環(huán)快速系統(tǒng)的重要路段。 除地上工程外, 還有大量的涉水地下及水中工程,這些工程的部分混凝土遭受秦淮河及其支流的污水(環(huán)境水)腐蝕。 根據(jù)地質(zhì)勘察報告,對工區(qū)河水的化驗結(jié)果表明, 秦淮河水對混凝土具有強腐蝕性,應(yīng)采取三級防護措施。 經(jīng)綜合研究分析和比較,選用在混凝土中摻加由南京友西科技有限責任公司開發(fā)和生產(chǎn)的耐腐蝕外加劑UC-10 的辦法進行施工。
2 混凝土耐腐蝕外加劑UC-10的性能
環(huán)境介質(zhì)對混凝土的腐蝕, 主要機理是由于混凝土中的水泥及其水化產(chǎn)物與腐蝕介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生物理作用或化學(xué)作用。 最為普遍的是水泥水化的氫氧化鈣與侵蝕介質(zhì)的作用,發(fā)生置換、溶出、化合、分解等。 因此,如能控制或調(diào)整水泥水化作用及其產(chǎn)物,就可以防止或減少腐蝕作用的發(fā)生。 另外,提高混凝土的致密性可以減緩腐蝕性介質(zhì)向混凝土內(nèi)部擴散以降低混凝土被腐蝕的速度。混凝土中摻入耐腐蝕外加劑UC-10 就具有上述兩種防腐的功能。
耐腐蝕外加劑UC-10由多種表面活性劑和高活性物質(zhì)以及部分納米級材料組成, 除有較高的耐鹽類腐蝕性能外,還能使混凝土具有高流動性、高強度和高抗?jié)B性。
3 摻耐腐蝕外加劑UC-10混凝土在賽虹橋交通樞紐工程中的應(yīng)用
3.1 混凝土材料組成
水泥: 普通硅酸鹽水泥42.5
砂: 中砂
石: 碎石Dmax=
外加劑: UC-10耐腐蝕外加劑。
3.2 混凝土性能
摻UC-10的室內(nèi)混凝土性能試驗結(jié)果見表1。
1)混凝土抗壓強度:用UC-10耐腐蝕外加劑,可以根據(jù)工程需要配制不同等級強度的混凝土。表2為工程中混凝土配制情況。
由表1-表3混凝土性能試驗結(jié)果表明。摻UC-10耐腐外加劑的混凝土抗壓強度、抗?jié)B性能都符合設(shè)計要求。尤其是混凝土的抗?jié)B性能十分優(yōu)越。
將摻UC-10的砂漿試件在自來水中養(yǎng)護一定齡期后。 一組試件繼續(xù)在自來水中養(yǎng)護。 另外一組(或幾組試件)分別置于腐蝕介質(zhì)中浸漬,浸漬3個月或6個月后。 兩組試件分別從水中及腐蝕介質(zhì)中取出。進行砂漿抗折強度的對比試驗。
耐腐蝕性能用耐腐系數(shù)K表示。 計算準確至0.1。
K=RPF/Rp
式中:K為耐腐系數(shù);RPF為腐蝕介質(zhì)中浸漬試件的抗折強度(MPa);Rp為在自來水中繼續(xù)浸泡同樣時間的試件抗折強度(MPa)。
摻UC-10的砂漿試件在不同腐蝕介質(zhì)及不同技術(shù)條件下的試驗結(jié)果見表4。 表中,UC-10摻量為10%,污水為工程區(qū)內(nèi)環(huán)境水,第5、6項為標養(yǎng),其余為室溫下養(yǎng)護。
從表4可以看出,摻UC-10的砂漿不論在硫酸鹽或鹽酸介質(zhì),以及天然污水中浸漬3個月和6個月。 其耐腐蝕系數(shù)均大于0.8 根據(jù)我國:GB749-1965《水泥抗硫酸鹽試驗方法》第26條的規(guī)定:“某種水泥制成的試體在天然環(huán)境或人工配制的硫酸鹽溶液中浸泡6個月。耐腐系數(shù)K6小于0.8時。則認為該種水泥在該環(huán)境水或該濃度的硫酸鹽溶液中抗蝕性能較差。也就是說,抗折強度比大于0.8時,該種材料耐腐蝕性較好。 因此,采用UC-10的混凝土有較好的耐硫酸鹽腐蝕性和具有耐一般酸性腐蝕的性能。賽虹橋交通樞紐工程處的秦淮河水,SO42-離子較多,采用UC-10進行制作抗腐蝕混凝土效果比較理想。在灌注樁、隧道、底板、側(cè)墻等工程的混凝土全部采用摻耐腐蝕外加劑UC-10共計約3萬m3混凝土。混凝土由攪拌站集中供應(yīng)。施工順利,經(jīng)市政工程質(zhì)檢單位跟蹤抽檢,混凝土性能全部合格。
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