本發(fā)明涉及鋼筋混凝土改造施工領(lǐng)域，尤其涉及一種耐蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工方法。

背景技術(shù)：

1、在土木工程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍廣泛，其為既能夠承受壓力又能夠承受拉力的復(fù)合結(jié)構(gòu)，具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。然而，隨著使用時間的增加，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生劣化，鋼筋混凝土的耐久性問題亟待解決。鋼筋的腐蝕是影響鋼筋混凝土耐久性的關(guān)鍵因素，腐蝕介質(zhì)沿著裂縫和孔隙侵入鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，加速結(jié)構(gòu)的性能退化，導(dǎo)致混凝土保護(hù)層開裂、鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度下降以及構(gòu)件承載力降低。

2、鋼筋混凝土的銹蝕防護(hù)措施主要有混凝土表面外涂層法，其能夠在鋼筋表面形成一層保護(hù)層，防止大氣中的腐蝕介質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部，從而減緩鋼筋的銹蝕速度。例如，中國專利cn106738234a公開了一種耐腐蝕預(yù)制裝配式鋼筋混凝土檢查井的生產(chǎn)工藝，其先對鋼筋進(jìn)行防腐加工，在鋼筋上涂刷有聚氨酯和石墨烯的混合涂層，再用混凝土澆筑，完成后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和蒸養(yǎng)處理，脫模后在其表面依次涂刷聚氨酯樹脂涂層和鋅合金涂層。但是，上述方法不適用于處于海洋環(huán)境的海洋混凝土，海洋混凝土中含有大量氯離子，混凝土表面外涂層無法阻止混凝土內(nèi)部的氯離子對鋼筋產(chǎn)生的腐蝕，鋼筋表面雖有涂層，但混凝土內(nèi)部氯離子的持續(xù)侵蝕和海洋環(huán)境會加速涂層的失效，鋼筋表面的涂層不易再涂，防護(hù)持久性差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述無法對處于海洋環(huán)境的海洋混凝土提供持續(xù)耐蝕防護(hù)的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種耐蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工方法，耐蝕效果好，防護(hù)持久性高，可有效防止處于海洋環(huán)境的海洋混凝土的腐蝕。

2、本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：一種耐蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

3、1）將硅酸鹽水泥、細(xì)骨料、粗骨料、氯化鈣、減水劑和水混合成混凝土，制備鋼筋混凝土預(yù)制件；

4、2）鋼筋混凝土預(yù)制件的兩端涂抹防腐劑，在其表面覆上防水層，并在20-22℃下封閉養(yǎng)護(hù)26-28?天后進(jìn)行交替養(yǎng)護(hù)，制得鋼筋混凝土構(gòu)件并投入使用；交替養(yǎng)護(hù)的過程為47-49h的高溫高濕養(yǎng)護(hù)和23-25h的低溫干燥養(yǎng)護(hù)交替進(jìn)行30次，其中高溫高濕養(yǎng)護(hù)溫度為59-61℃、濕度為97-98%，低溫干燥養(yǎng)護(hù)溫度為19-21℃、濕度為39-41%；

5、3）鋼筋混凝土構(gòu)件投入使用180-270天后，在其表面涂刷亞硝酸鹽型阻銹劑，放置t1時間之后，進(jìn)行補刷，補刷量為涂刷量的1/3～1/2，即得到耐蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；t1為距表面25mm處亞硝酸鹽離子濃度達(dá)到最大值時的時間，所述亞硝酸根離子濃度由下式計算所得：

6、；

7、其中為亞硝酸根離子濃度，?為混凝土內(nèi)初始亞硝酸根離子濃度，c0為涂刷層初始濃度，t為鋼筋混凝土涂刷后的放置時間，亞硫酸根流出系數(shù)k為0.274%/月，取樣點距混凝土表面的距離x取25mm，亞硝酸根擴(kuò)散系數(shù)d為33mm2/月。

8、本方案的養(yǎng)護(hù)工藝包括封閉養(yǎng)護(hù)和交替養(yǎng)護(hù)，封閉養(yǎng)護(hù)讓混凝土初凝成型，高溫高濕能讓混凝土內(nèi)部未完全水化的水泥顆粒的進(jìn)一步水化，增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，低溫干燥養(yǎng)護(hù)有助于混凝土內(nèi)部水分的緩慢蒸發(fā)和孔隙結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，增強(qiáng)了混凝土的耐久性和抗裂性；通過高溫高濕和低溫干燥的交替，可以使混凝土內(nèi)部的應(yīng)力得到釋放和平衡，減少因溫度變化而產(chǎn)生的內(nèi)部裂縫，進(jìn)而減少腐蝕介質(zhì)的入侵通道，同時，交替養(yǎng)護(hù)可以模擬混凝土在實際使用環(huán)境中可能遇到的溫度和濕度變化，使其逐漸適應(yīng)這種變化，提高其在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)定性和耐久性。

9、對投入使用后的鋼筋混凝土構(gòu)件表面涂刷亞硝酸鹽型阻銹劑，亞硝酸根離子通過遷移作用滲透到混凝土內(nèi)部，抑制鋼筋腐蝕，隨著時間增加，混凝土表面的亞硝酸根離子濃度因滲透逐漸降低，同時，混凝土內(nèi)部的亞硝酸根離子濃度雖在前期呈上升趨勢，但達(dá)到t1時間之后會因滲透速率降低、擴(kuò)散和反應(yīng)而降低，在檢測到亞硝酸根離子濃度達(dá)到最大值后，對鋼筋混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行補刷，補充亞硝酸根離子，能夠及時補充因自然消耗或反應(yīng)減少的亞硝酸根離子，維持混凝土內(nèi)部亞硝酸根離子的有效濃度，同時，給予亞硝酸根離子充足的時間與鋼筋表面反應(yīng)，從而延長了阻銹劑的保護(hù)作用時間，增強(qiáng)了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體耐蝕性能，有效減緩了鋼筋的銹蝕速率，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。由于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定混凝土保護(hù)層最小厚度為δ=25mm，所以將距混凝土表面的距離25mm處作為取樣點。

10、作為優(yōu)選，步驟1）中，所述鋼筋混凝土預(yù)制件中cl-含量為0.1~0.65?kg/m3，含氣量為4~6%。

11、作為優(yōu)選，步驟3）中，所述亞硝酸鹽型阻銹劑為包含陽極型阻銹成分a和陰極型阻銹成分b的阻銹組合物，所述陽極型阻銹成分a為亞硝酸鈉，陰極型阻銹成分b為苯并三唑，二者重量比為1~9：3，亞硝酸鹽型阻銹劑的涂刷量為1.75~2.63?kg/m3。

12、亞硝酸鈉和苯并三唑組合物的阻銹效果穩(wěn)定且阻銹效果好，這是因為亞硝酸根離子通過在鋼筋表面生成fe2o3的保護(hù)膜，阻礙鐵的陽極溶解，亞硝酸根離子吸附在鐵表面上降低了體系的自由能，使鈍化變得更容易，為鋼筋提供了陽極保護(hù)；苯并三唑與鋼筋反應(yīng)生成多層保護(hù)膜fen(cl)p(bta)m緊緊覆蓋在鋼筋表面，阻止氯離子的進(jìn)入，為鋼筋提供了陰極保護(hù)，在二者協(xié)同作用下，同時為鋼筋提供陽極和陰極保護(hù)，在鋼筋表面形成致密的保護(hù)膜，有效的保護(hù)了鋼筋且可以長期阻銹。

13、涂刷總量為1.75~2.63?kg/m3，補刷量為涂刷量的1/3～1/2時，能有效阻銹。當(dāng)涂刷總量小于1.75?kg/m3時，亞硝酸根離子濃度不足，滲透量不足，使鋼筋表面產(chǎn)生宏電池，造成宏電池腐蝕，當(dāng)涂刷總量大于2.63?kg/m3時，其阻銹效果也不會再提升，其原因在于，阻銹劑的滲透能力是有限的，當(dāng)涂刷總量過大時，多余的阻銹劑無法有效滲透到混凝土內(nèi)部，而是停留在混凝土表面形成較厚的涂層，影響混凝土的透氣性；補刷后，亞硝酸根離子充分滲透并覆蓋鋼筋表面并與鋼筋表面的金屬離子反應(yīng)，達(dá)到有效防蝕no2-/cl-摩爾比，形成了有效的保護(hù)膜，此時，即使再增加補刷量，也不會有更多的有效成分參與到反應(yīng)中來，因此阻銹效果不會進(jìn)一步提升。為達(dá)到有效防蝕，no2-/cl-的摩爾比至少為0.5。

14、作為優(yōu)選，步驟1）中，所述鋼筋混凝土預(yù)制件的水灰比為0.3～0.5。

15、當(dāng)水灰比過小，鋼筋混凝土構(gòu)件的密實度過大，阻銹劑滲透性差，提高了試塊抵御外部有害離子的侵蝕的性能；當(dāng)水灰比過大，鋼筋混凝土構(gòu)件的孔隙過多，腐蝕介質(zhì)容易侵入，同時，孔隙率的增加會降低混凝土的強(qiáng)度，進(jìn)而降低混凝土的耐久性。

16、作為優(yōu)選，步驟1）中，所述硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級為42.5，添加量為280~320?kg/m3；所述細(xì)骨料為細(xì)度模數(shù)2.6~2.8的河砂，添加量為750~770?kg/m3；所述粗骨料為粒徑5~20?mm的碎石，添加量為1000~1100?kg/m3；所述減水劑為羧酸系減水劑，添加量為4.5~5.0kg/m3。

17、作為優(yōu)選，步驟2）中，所述防腐劑為環(huán)氧樹脂。

18、作為優(yōu)選，步驟3）中，涂刷工藝具體為：對鋼筋混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行預(yù)處理，將亞硝酸鹽型阻銹劑分多次涂刷在預(yù)處理后的鋼筋混凝土構(gòu)件表面，每一次涂刷等前一次涂刷面干燥后間隔一段時間再進(jìn)行。

19、多次涂刷可以確保阻銹劑更均勻地覆蓋在鋼筋混凝土構(gòu)件的表面，減少遺漏或薄弱區(qū)域，每次涂刷等前一次涂刷面干燥后再進(jìn)行，可以避免涂刷層之間的相互干擾，使亞硝酸鹽型阻銹劑能夠充分發(fā)揮其作用，增強(qiáng)阻銹效果；同時，多次涂刷可以增加阻銹劑涂層與鋼筋混凝土構(gòu)件表面的結(jié)合力，使涂層更加牢固地附著在表面，有利于亞硝酸根離子向內(nèi)滲透。

20、作為優(yōu)選，步驟3）中，所述預(yù)處理為對鋼筋混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行修補、清潔和磨砂處理。

21、預(yù)處理能恢復(fù)表面平整度，去除表面雜質(zhì)，提高表面粗糙度，提高阻銹劑滲透性。

22、作為優(yōu)選，步驟3）中，每一次涂刷量為25-50ml。

23、作為優(yōu)選，步驟3）中，每一次涂刷等前一次涂刷面干燥后3~5h再進(jìn)行。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

25、（1）耐蝕效果好：本發(fā)明通過交替養(yǎng)護(hù)，使混凝土內(nèi)部的應(yīng)力得到釋放和平衡，減少因溫度變化而產(chǎn)生的內(nèi)部裂縫，減少腐蝕介質(zhì)的入侵通道，同時，交替養(yǎng)護(hù)可以模擬混凝土在實際使用環(huán)境中可能遇到的溫度和濕度變化，使其逐漸適應(yīng)這種變化，提高其在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)定性和耐久性；通過在鋼筋混凝土構(gòu)件表面涂刷和補刷亞硝酸鹽型阻銹劑，使亞硝酸根離子充分滲透并覆蓋鋼筋表面并與鋼筋表面的金屬離子反應(yīng)，形成了有效的保護(hù)膜，耐蝕效果好；（2）防護(hù)持久性高：?通過對鋼筋混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行補刷，補充亞硝酸根離子，使亞硝酸根離子濃度保持在一個相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)，確?；炷羶?nèi)部和表面都能維持有效的亞硝酸根離子濃度，從而持續(xù)抑制氯離子對鋼筋的腐蝕，延長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。