建筑行业防腐蚀及其效益分析

1、建筑行业防腐蚀方法及其效益分析我国存在着广泛的腐蚀环境，海岸线很长，并且还有广泛的盐碱地等，在这样的环境 下，大量的公用和民用基础设施均会受到氯盐引起的钢筋锈蚀，这成为影响混凝土结构耐久性的主要问题之一，也同样面临着严重的建筑腐蚀危险。除了建在沿海地区的一些建筑之外，一些建在受污染河边的工程的桥梁墩台水位浮动的部位也会被受污染的淡水所腐蚀各国的统计数字表明，腐蚀造成的直接经济损失约占国民经济生产总值的% %。如1995年美国腐蚀导致的损失为 3000亿美元，占GNP的%；我国2000年腐蚀导致的损失 600 多亿美元（人民币 5千多亿），约占GNP的6%。所以说腐蚀造成的直接经济损失相当惊人！

2、然而令人不安的是随着国民经济的发展，这种损失还以迅猛的势头在继续增长。当前，一些企业在承建基础设施、公共建筑、民用建筑工程中，根本没有工程防腐蚀 意识，致使众多未进行防腐蚀技术处理的工程建筑使用寿命大大缩短，也使一些钢筋混凝土结构的建筑出现严重腐蚀。这样的工程，如遇到强烈地震等自然灾害，后果将不堪设想。与防腐技术先进国家相比，我们的技术和管理水平还不够高，我们对建筑腐蚀危害的认识更加不足，常常有一些施工企业为了降低施工成本而不愿给所承建的建筑采取防腐措 施。经过调查表明，我国的已有基础设施腐蚀破坏是普遍和严重的。因此找出建筑行业防腐蚀的方法对当前腐蚀破坏的现状有极其重要的现实意义。首要方面就是

3、混凝土的使用：由于混凝土属于强碱性建筑材料，因而要求混凝土防腐蚀涂层具有良好的耐碱性、附着力和抗渗透性，另外，涂层本身如果还应具有良好的耐候性和长效性。对于海边桥梁混凝土结构，其表面涂层应具有极佳耐候性，耐日光紫外线降解， 耐盐雾及海洋大气腐蚀，在有效防护期内不出现严重粉化及变色、脱落、开裂等现象。根据JTJ275-2001海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范、GB5004695工业建筑防腐蚀设计规范和 GB502122002建筑防腐施工及验收规范等相关标准要求，环氧树 脂涂料、聚氨酯涂料、氯化橡胶涂料、乙烯树脂涂料、丙烯酸树脂涂料等被认为是适用的涂 料品种，根据国内外桥梁混凝土防腐涂装的经验来看

4、，选用以下涂料可以获得良好的涂装效果：渗透型环氧封闭底漆 由于混凝土表面和钢材相比较为疏松多孔， 因而涂装渗透性封闭底漆以增强其表面 强度，增加涂层与混凝土的附着力，还起到增加涂层封闭性和抗渗透性作用。FPP502 是一种高固体份低粘度的强渗透性抗碱底漆，它能深入渗透进混凝土，反 应固化后锚固和封闭基面，为后道涂装提供良好表面。环氧腻子补平层 由于混凝土表面凹凸不平 ,需采用腻子补平 ,环氧腻子具有极佳的附着力、耐碱性、 耐腐蚀性和强度， 是一种理想的补平材料， 可以增加混凝土表面强度和涂层耐久性， 提高涂 层的抗渗透性。屏蔽型环氧厚膜型中涂漆是一种高固体份厚膜中涂漆，具有极佳的附着力、耐碱性

5、和抗渗透性，涂装后增加涂 层厚度，增强整个涂层的抗渗透性。耐候性优异的脂肪族聚氨酯面漆 该涂料常作为各种恶劣气候条件下长效涂装系统的面漆，涂膜具有极佳的耐盐雾 性、耐海洋大气腐蚀性， 在强烈日光紫外线照射不易降解、粉化和变色，能使涂层长期保持 良好外观。3、桥梁混凝土涂装配套方案 桥梁混凝土涂装方案的确定要考虑以下因素： 所处腐蚀环境：包括水上或水下，浪溅区、承重梁或路面等；混凝土表面状况 :是否有开裂现象，表面平整光滑度，疏松度和强度等； 桥梁建成后，如未对混凝土表面进行防腐处理，在经过若干年后，混凝土表面可能 因腐蚀出现裂纹、松动、凹陷、孔洞等现象，随使用时间而程度不同。在涂装时需采取不同

6、 的防腐处理措施。防腐层是否有抗裂性设计要求： 如果已出现混凝土内钢筋腐蚀造成混凝土开裂， 涂装 后是不能保证涂层因混凝土的进一步开裂而出现裂纹， 这将造成局部防腐涂装失效， 在这种 情况下， 采用粘贴玻璃纤维布层提高涂层抗裂性能是必要的， 对于桥墩， 视原混凝土开裂程 度和防腐设计要求进行局部粘贴玻璃纤维布或整体缠绕都是可行的防裂措施。防腐蚀设计年限要求及维修重涂间隔时间计划。对于新建的或腐蚀尚不严重的桥墩混凝土，推荐的防腐涂装方案如下：类别 所用涂料或材料 施工方式 涂膜厚度 参考用量基面处理 见条封闭底漆FPP502环氧封闭底漆采用辊涂、刷涂或喷涂方式涂装 1-2道，直至底材完全封闭。

7、渗透性底漆 (50-100)找平腻子FF516环氧腻子 采用刮涂方式满刮一道，直至表面平整顺滑。/中涂漆EPM333环氧厚膜型中涂漆采用辊涂、刷涂或无空气喷涂方式涂装2道。150面漆PU413脂肪族聚氨酯面漆采用辊涂、刷涂或喷涂方式涂装 2道。80 采用该涂装方案，在海洋大气环境下， 15 年内不需重涂和维修。注：对于不同的 涂装方式和不同的环境，涂料用量的数值会有不同。4、桥墩防腐施工工艺及质量控制措施前期工作4.1.1 表面处理搭设脚手，安装吊船，经安全检查后用电动角磨机打磨混凝土表面，除去表面疏松 层。凿去胀裂或松动的混凝土。用高压水枪喷射冲洗墩柱混凝土表面，冲洗后自然干燥。质量要求为：

8、冲洗后混凝土表面应洁净、牢固密实无松动，局部混凝土凸面磨平， 方能进入下一工序。对桥墩外露的钢筋和型钢进行表面除锈处理，涂刷环氧树脂防锈底漆二道。对混凝土局部大的凹陷、孔洞及裂缝处可以采用丙烯酸乳胶水泥砂浆进行局部修补，再用丙烯酸乳胶水泥腻子批刮，也可以先涂装环氧封闭底漆，然后用环氧腻子批刮补平。封闭底漆施工环氧封闭底漆为双组份， 在使用前将甲乙组份混合后搅拌均匀后即可使用， 要求涂刷完成涂膜干燥后，混凝土表面密实，有可见漆层。环氧腻子施工将环氧腻子按规定比例将甲乙组份混合搅拌均匀后，满刮一道，刮平表面。经过中 间检查后进入下一工序。环氧厚膜型中涂漆施工将环氧厚膜型中涂漆按规定比例将甲乙组份混

9、合搅拌均匀后， 可采用刷涂、 辊涂或 高压无空气喷涂方式施工两道。注：如需粘贴贴玻璃纤维布， 应先铲除表面棱角毛刺， 用砂布打磨平滑， 去除浮灰。 然后正确裁剪布并留有搭接余量，边刷涂料边铺贴布，贴布先上后下， 贴实并赶尽气泡，不 得皱褶。脂肪族聚氨酯面漆施工将面漆按规定比例将甲乙组份混合搅拌均匀后， 可采用刷涂、 辊涂或高压无空气喷 涂方式施工两道。质量检查该工程可执行如下规范和标准：“海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范 ” JTJ2-725001“建筑防腐蚀工程施工及验收规范 ” GB5021-2002“建筑防腐蚀工程质量检验评定标准 ” GB5022-495以上介绍了关于建筑材料选择对于建

10、筑防腐蚀的显著办法， 接下来， 将对其带来的效 益进行分析。以下以环氧树脂涂层钢筋的应用为例。 提高工程结构的耐久性，历来都是我国工程界十分关注和不断探索解决的主要课题。由于钢筋混凝土不可避免的会出现一些缝隙或空隙， 使得其内部的钢筋在盐水等腐蚀介质的 侵蚀下， 产生锈蚀现象， 尤其在沿海的港口码头， 跨海大桥和需要洒盐水除冰雪的机场及高 速公路等设施中更为严重。锈蚀在钢筋表面产生的氧化铁皮,体积膨胀几十倍 ,导致混凝土开裂，保护层剥落，钢筋更加暴露于腐蚀介质中而使钢筋锈蚀速度加快。 近年来，由于钢筋锈 蚀而使建筑物还未达到设计使用年限就提前破坏，甚至发生灾难性后果的现象时有发生,因此钢筋锈蚀

11、的防护问题，已经受到我国工程界的普遍关注和重视。 1973 年美国的宾西法尼亚大桥首先使用了环氧树脂涂层钢筋技术来处理钢筋锈蚀问题至今已有30多年了 ,由于环氧树脂涂层钢筋能够非常有效地延长结构物的使用寿命,目前 ,环氧树脂涂层钢筋技术已被美、日、欧 ,以及中东等国家和地区广泛采用，并规定在恶劣环境中的工程必须使用环氧树脂涂 层钢筋。而我国经过试点也在北京首次采用此技术,所以 ,采用环氧树脂涂层钢筋技术作为钢筋防锈蚀的方法也必将在我国逐渐采用。 但采用环氧树脂涂层钢筋必将增加工程的投资成本 这里对成本的增加进行量化分析 ,为投资决策提供依据。一、原材料成本分析环氧树脂涂层钢筋，就是在工厂经钢筋

12、表面预处理（喷砂除锈 ）钢筋加热静电喷涂净水冷却质量检查而在钢筋表面喷涂一层环氧树脂保护膜的钢筋。 钢筋表面预处理 是将钢筋送进密封室内做喷砂除锈 ,并具有一定的粗糙度 ,以保证涂层与钢筋的粘结性。处理 后的表面不得含有氧化物有害物质 ,以及结疤、尖角、毛刺等影响涂层质量的表面缺陷。表 面处理合格和清除灰尘后的钢筋随即进入加热装置室内,通过感应加热炉加热，使表面达到一定的温度。 加热过的钢筋进入静电喷涂室中喷涂粉末环氧树脂,粉末在钢筋表面熔融形成一层均匀薄膜 ,若干秒后固化 ,冷却后便在钢筋表面形成惰性的优良防腐蚀保护层。和普通的 钢筋相比，环氧树脂涂层钢筋需要经过以上各道工序的处理和在钢筋表

13、面喷涂了一层厚约 树脂漆， 这就不可避免地增加原材料的成本。 现在市场每吨钢材的价格表明， 环氧树脂涂层 钢筋比采用普通钢筋的原材料成本高大约一倍左右。二、施工成本分析但从总体上看， 环氧树脂涂层钢筋的施工并不是很复杂， 我国根据试点工程情况 和国外的应用经验证实： 一般素质的施工队伍， 经过技术交底后均可胜任。 但由于环氧树脂 钢筋表面的树脂涂层很容易破损， 因此，为避免吊索与钢筋间因挤压、 摩擦造成涂层的损坏， 需要采用高强度的尼龙绳或麻绳为吊索； 涂层钢筋在储存时为避免紫外线照射引起涂层的褪 色和老化需要在其上部覆盖黑色的塑料布。 因此在运输、 保管过程中， 不可避免的要增加一 部分人工

14、费和材料费。涂层钢筋在加工过程中，为了保护涂层，需要采用弯制专用套管，以 及在操做平台表面加铺布毡垫层 ;涂层钢筋在连接过程中，也需要较普通钢筋稍微复杂的施 工工艺；在施工过程中， 钢筋涂层有损坏的部位， 还需要采用专门的修补液进行修补。 这些 方面都需要增加一些施工成本。总之，在整个施工过程中，由于环氧树脂涂层钢筋的采用，需要增加的施工成本约使整个施工成本提高25%。三、环氧树脂涂层钢筋黏结锚固性能对成本的影响影响涂层钢筋的黏结锚固性能的因素有很多方面，主要包括：1. 涂层厚度的影响 :当钢筋直径不同时， 筋径越大及涂层越厚， 黏结强度降低越大。2. 钢筋外形的影响 :涂层钢筋的粘结锚固性能

15、随肋部与钢筋轴线夹角的变化及螺 纹的陡缓而变化。3. 混凝土保护层厚度的影响 :保护层厚度的增大粘结锚固性能也增加。4. 涂层钢筋弯制形状的影响 :带弯钩或弯起的比直钢筋好。5. 混凝土的强度及箍筋的约束影响 :随混凝土强度增加， 其黏结锚固性能提高， 环 氧树脂涂层钢筋的黏结强度与混凝土强度的平方根成正比；另外， 有箍筋约束的环氧树脂涂层钢筋的黏结强度相对于没有箍筋约束的明显提高。研究表明，环氧树脂涂层钢筋的黏结锚固强度比无涂层钢筋在一般条件下降低 10%左右，在最不利条件下降低不超过 20%。所以，为了保证涂层钢筋与混凝土间的黏结锚 固强度， 就需要将涂层钢筋的锚固长度增加一定值， 而增加锚固长