受NaOH重腐蚀化工厂房的加固技术

1、受 NaOH 重腐蚀化工厂房的加固技术祝亦霖、祝又霖、朱天顺、邹鲜江、刘保金、闵祖明、聂群安（武汉大筑建筑科技有限公司）摘 要：介绍重防腐涂料外包钢“三重连接法”与粘贴碳纤维法加固 受 NaOH 强碱重腐蚀化工厂房的施工工艺与材料性能。关键词：强碱重腐蚀，化工厂房，重防腐涂料，外包钢加固，三重连 接法，碳纤维布湖北省沙市沙隆达集团碱蒸发车间建于 1973年，为 3 层钢筋混凝土框 架结构（局部4层），生产NaOH强碱。由于60100C高温NaOH蒸汽长 期充满厂房，钢筋混凝土构件受到强腐蚀，每年进行一次修理。由于没有 找到有效的方法，修理的成效并不理想。1999年时，第 1 、2层腐蚀已专门严

2、峻，几乎所有柱梁混凝土通长开裂，钢筋大面积锈蚀，混凝土大块脱落、 钢筋锈断或瘀结成块，厂房已处于十分危险的状况，不得不采纳 200 3 00 钢管作临时支撑（注：此车间若停止生产，整个集团则瘫痪，月缺失 45 00 万元， 故只能修理，不能拆除重建） 。武汉大筑建筑科技有限公司采纳重 防腐涂料和新的加固技术承接此工程，按预定的要求和目标完成了加固修 理工程，使一个原先腐烂不堪的厂房焕然一新，展现了新技术的前途。现 将工程简介如下：防腐蚀的选择、设计与施工我国的防腐蚀材料从整体水平看，位于世界前列，已与世界进展同 步，专门是重防腐蚀涂料，国外现有的品种国内几乎都有，市场有需要的 防腐蚀涂料新品种

3、大都能及时开发出来，具有中国特色的防腐蚀涂料也在 持续进展，其性能指标均已赶上或超过国外同类产品。现在存在的咨询题是，推广应用的速度太慢，使许多容易解决的腐蚀 咨询题长期无法解决，以致全世界每年因腐蚀而造成的缺失高达1000 多亿美元。在沙隆达碱蒸发车间的防腐工程上，我们要紧是按照耐强碱，耐不同 温度和用于钢材防腐蚀三个条件进行防腐蚀材料的选择。 通过试验选择了 2 种重防腐涂料：第一种重防腐涂料为以高氯化聚乙烯和环氧树脂为要紧成 分的重防腐蚀涂料，此涂料具有优异的在 100 C以下抗强碱化学药品性能， 将试件放在温度6080C，浓度为30%的NaOH溶液中煮3小时，未见试 件变化，。第二种重

4、防腐蚀涂料为漆酚酞树脂重防腐涂料，此涂料具有优异 的高温环境中抗强碱化学药品性能，将试件放在温度130150C，浓度为60%的 NaOH 溶液中煮 5小时，未见试件变化。第一种涂料用于环境温度较 低、腐蚀较轻的结构处，第二种涂料用于环境温度高，腐蚀严峻的结构处。防腐蚀工艺的设计由于该车间的高温度 NaOH 蒸汽长期存在，腐蚀性专门强，我们采纳 了多道防腐蚀工序：对原有混凝土中的钢筋除锈后，涂刷 2 道防腐涂料； 在加固用钢板的内、外表面喷涂 25 道防腐涂料； 环氧树脂结构胶涂刷于防腐涂料外表面，起严密封闭作用； 在钢板外现浇50mm厚混凝土（或粉刷30mm厚水泥砂浆）； 在新浇混凝土（或水泥

5、砂浆）外表面喷涂环氧树脂胶一道。 防腐涂料的要紧施工方法要紧施工方法 将原混凝土内钢筋打磨除锈，严峻锈蚀的钢筋则切割去掉，然后涂 刷 2 道重防腐蚀涂料；加固用钢板内外表面洗除油污后打磨露出新奇表面（即有发亮表面） ， 再次清洗除去杂物；在钢板外表面喷涂防腐蚀底漆 12（腐蚀严峻处 2 道），面漆一道；在 钢板外表面喷涂底漆 2 道，中间漆一道，面漆 2 道；每道防腐涂料间隔时刻为 36 小时；每道成膜厚度为2535卩m;将干燥的新浇混凝土（或水泥砂浆）打磨，除去表面水泥浮层，在将 环氧树脂胶喷涂于表面。2、要紧施工注意事项： 被涂构件表面必须处理洁净和干燥； 钢板外表面要打磨粗糙，打磨后 4

6、 小时内喷涂防腐涂料。 稀释剂尽量少用，最多不宜超过 5%。 环氧树脂胶的稀释应采纳活性稀释剂，以保证喷涂后的粘结强度。 环氧树脂、固化剂和增韧剂选用粘度小的品种。 施工时相对湿度不宜超过 85%，天气温度不宜超过35C。防腐涂料的厚度必须保证，要用涂料测厚仪全面检测厚度，达不到要 求的，要增加涂刷道数。加固方法的选择、设计与施工加固方法的选择 可用于此工程的现行加固方法有以下几种：粘钢法、外包钢板法、粘 碳纤维法、扩大截面法、钢结构托换法、外包型钢法等。按照碱蒸发车间的生产工艺和要求 NaOH 强度对各种物质的腐蚀性能， 我们将几种加固方法混合应用于此项工程中，不仅加固成效好，工期短， 而且

7、成本比原概算下降 50%以上。对腐蚀严峻的柱梁采纳外包钢板三重连接法加固，然后在钢板外支模 板浇捣 50mm 厚 C30 混凝土。对腐蚀较严峻的柱梁采纳外包钢板三重连接法和粘碳纤维法加固，然 后在钢板或碳纤维外粉刷 30mm 厚的水泥砂浆。关于腐蚀十分严峻的梁采纳外包型钢法加固。加固方法的设计 设计依据：现行混凝土结构和钢结构设计规范，现行混凝土结构加固 技术规范和碳纤维片材加固技术规程等。运算：（略）。 要紧设计大样图:板套钢 056 vul 一 202 图1:外包钢板三重连接法加固柱连接法和粘碳纤维法加固柱图2:外包钢板三重5X 50扁 钢 内注结构胶两端各五道“ U 形0.12mr单层碳

8、纤维布10X（梁宽 +50） 底面封口板210X20C梁侧夹板内注大筑结构胶M1化学螺栓 400焊接钢托梁图4:外包型钢图3:粘碳纤维加固梁加固梁加固方法的施工本文仅对外包钢板（或型钢）三重连接加固法作简要分析：三重连接技术的简介外包钢板三重连接加固法是将钢板外包于混凝土构件（或砖混结构） 上对混凝土构件进行加固，钢板与混凝土构件的连接则先用高强粘接内胀 螺栓将钢板固定于混凝土构件上，再用通长满焊将多块钢板焊为一个整体， 最后将建筑结构胶灌注于钢板和混凝土构件间隙之间。即称为“锚固一一 焊接一一粘接”三重连接技术。试验证明：三重连接技术能有效地保证外包钢板与混凝土构件共同作 用，使钢板与混凝土

9、构件能够同步受力，排除应力滞后，能较大幅度地提 升加固构件的承载力，延展性也有明显提升，有利于抗震。要紧施工工艺：将疏松和有裂缝处的混凝土层凿除洁净（锈蚀钢筋打磨并防腐蚀处 理），将混凝土表面的水泥浆浮层打磨，直至露出砂石面层，弹线钻预埋螺 栓孔；用清洗剂认确实清除钢板表面的油污层，再将钢板打磨粗糙并清理 杂物，按实际尺寸下料并钻螺栓孔；用 M16粘接内胀螺栓（螺栓间距300 400）将钢板锚固并紧贴于混凝土表面；钢板与钢板相交处全部为通长焊 接；用速凝耐压密封胶将钢板上所有的缝隙与孔洞封闭，待密封胶干硬后， 用机械方法将灌注型粘钢胶由下向上，由中间向两侧慢速压入钢板与混凝 土之间，使钢板与混

10、凝土构件牢固的粘接为一体。粘钢胶固化后（一样24h后），在钢板外表面用结构胶粘上一层中粗砂， 增加外浇混凝土或水泥砂浆面层与钢板表面的附着力。要紧技术参数：（1）大筑灌注粘钢结构胶技术性能表外观甲组分：淡黄色透亮液体举存比例（重量比）甲：乙=1 : 0.30.5乙组分：棕红色液体混合后密度（g/cm2）1.051.1胶体自身强度（MPa）压缩 70施工温度（C）550拉伸 30可操作时刻（min）25 C 45钢一钢粘接强度（MPa）剪切 2410C 60固化时刻（h）25 C612拉伸 3610C2436钢一混凝土粘接强度C80混凝土破坏耐湿热老化性（时刻h/剪切MPa）4000/22（2）

11、高强度粘接内胀螺栓技术性能表二内胀 螺栓 规格固定 钢板 最大 厚度（mm）钢材破坏（kN）混凝土破坏（kN）锚栓弯矩(N m)M 1Rd.s拉力.、八剪力拉力剪力混凝土锥体破坏NRd, c构件边缘破坏V Rd.c作用力反向混凝土破坏V Rd.cpC20C30C40C50C60C20C30C40C50C60C20C30C40C50C60M12103417212630313328354043454862677377122M16306331324046485150617173787389103113119289M2040984945556467718097110118123102125144158166565M24501417160728489931131391601701771351671942122191221M30 50224112831011171241311842242572602791882342672973061908注：螺栓材质：钢，强度等级 6.8级 粘结锚固胶：大筑