强腐蚀环境下能否采用管桩

强腐蚀环境下能否采用管桩中国寰球工程公司何进源《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2023（以下简称防腐规范）实施至今，各单位反馈意见最多的是：在SO42-、Cl、pH值、侵蚀性CO2的强腐蚀性环境下能够采用管桩？如若采用，应设哪些防腐措施？本文对这些问题作了解释，供参考。一、防腐规范对管桩适用性的规定由于管桩存在预应力钢筋对腐蚀敏感和管壁较薄的问题，所以防腐规范规定，管桩可用于中、弱腐蚀环境；当用于强腐蚀环境时作了“不应采用”和“不宜采用”的规定，见表1。强腐蚀环境下管桩的适用性表1拣强腐捏蚀介胀质名伐称毅预应春力混口凝土蹄管桩波SO溜4烤2-休不应灵采用垂Cl加-谣不宜旺采用苹pH效值药不应两采用惕侵蚀秀性C届O队2猫可用踏于中悉、弱妄腐蚀按规范用词说明，“不应”是表示严格，在正常情况下均应这样做的用词；“不宜”是表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的用词。二、近几年来“正常情况”的变化防腐规范是在2023年发布和实施的。管桩在当时的正常情况是：eq\o\ac(○,1)管桩在我国沿海地区推广使用已十年，但许多工程仅侧重于高强度、工期短、造价低等优势，而对管桩在腐蚀环境下的耐久性问题较少研究，所以国家标准图管桩的保护层厚度仅为25、30、35mm，不能满足防腐蚀工程的要求。eq\o\ac(○,2)在提高桩身混凝土耐蚀性能方面，许多单位已开展在混凝土中掺抗硫酸盐类防腐剂、耐蚀剂、钢筋阻锈剂和各种矿物掺合料的试验；但这些试验有待总结、鉴定、评估并制定相应的标准。近几年来，管桩的防腐蚀技术有了很大的发展：eq\o\ac(○,1)预应力混凝土管桩国家标准图已加大混凝土管桩的厚度，使钢筋的混凝土保护层厚度从原来的35mm提高到不少于40mm，已基本上满足了防腐蚀的要求；一些单位（如：广东三和管桩公司、建华管桩公司、广东省电力设计院）还制定了耐腐蚀管桩的标准，混凝土保护层厚度有40mm的，有45mm的，也有50mm的，能满足强腐蚀环境的要求。eq\o\ac(○,2)已总结了一批外加剂的科技成果，如：编制了行业标准《钢筋阻锈剂的应用规范》及《技术规程》、《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》，编制了水泥、混凝土耐久性的试验方法，一些外加剂经过专家评估，获得国家技术专利；企业标准的外加剂更是百花齐放了。因此，对于前几年认为的“正常情况”有了很大改变。按目前的技术水平，在某些强腐蚀情况下也可以采用管桩：eq\o\ac(○,1)在侵蚀性CO2强腐蚀环境下，完全可以采用管桩。eq\o\ac(○,2)在pH值强腐蚀环境下，由于目前的经验还不够，因此还是“不应”采用。eq\o\ac(○,3)在SO42-、Cl-强腐蚀环境下，只要采用合适的防腐措施，可以采用管桩。三、在侵蚀性CO2强腐蚀环境下可以采用管桩有好几个工程（如：云南西双版纳某工程、广东湛江某工程和三水电厂工程、广西某工程等）地下水的侵蚀性CO2含量＞60mg/l。碳酸（及CO2）与水泥石中的氢氧化钙作用生成碳酸钙，侵蚀性CO2可将混凝土表面难溶的碳酸钙作用生成可溶性的碳酸氢钙，使混凝土深层内的氢氧化钙裸露，又会与碳酸（及CO2）作用生成碳酸钙薄层，这一薄层又会被侵蚀性CO2作用生成可溶性的碳酸氢钙，如此反复不断进行，直至使混凝土完全破坏。熔按《袜岩土段》规幅范，辟腐蚀咬性等谨级难见表组2。耗水和仪土对将混凝绑土结彻构的很腐蚀禽性评稍价讯静贞得表2着币腐蚀孙等级亮侵蚀地性C贷O远2鸟（m碍g/助l守）显直接奴临水衰或强石透水惜层的摸地下赌水笔弱透丘水层咸的地善下水御弱矮15绣～设3功0盏30责～躺6务0敞中草30医～蚁6弃0宏60计～护1蓝00门强塘＞6伏0偶—立按1碎99拍5版稠的防诸腐规个范，物只有踏在侵侄蚀性禾CO苦2涨的含糕量大厕于4奴0m厨g/窝l时纹，地广下水扭对混波凝土咳结构验才有拳“肥弱招”贱腐蚀页。也孔就是东说，朽不存悔在强侵、中兵腐蚀哲。沿上述戏两本胳规范式对于瓶侵蚀调性C等O保2副的腐岭蚀性钉等级模虽然猎差别站很大惕，字但暮据《移岩土落》规考范编怖制人析员介春绍，甚在工胸程实悔践中娃，侵奋蚀性在C0沈2惰的强就腐蚀碗主要挣表现垦在水贿电站离混凝鲜土岗坝基驼础声廊道脏坝影体卸的丑腐蚀明，从撑未发双现对别混凝涨土基农础腐理蚀破馅坏的卵事例新，因踪此，锐对侵肝蚀性勿CO煌2闪强腐牛蚀时机也可海以采摸用管驴桩，条应预对混晨凝土才强度隔等级训、最京小水独泥用夜量和鸡最大良水灰呆比的偶要求继，勇但润不必爸采用低表面嫩防腐萝涂层迈和耐贞蚀垫执层的岗措施缺；另钞外手据《益防腐缩》规倡范编漂制人听员介麻绍，葬对于水侵蚀待性C做O桨2酷的防匠护，季提出龄混凝宝土强也度等扶级、衬抗渗屠等级生、水扁泥用分量、烫水灰扑比、滩钢筋校的混仙凝土驳保护决层厚肃度的脊规定堪也就吴可以斑了。斧因此程，不垃管称盾之为窄“畏强腐搭蚀兰”雀或称仁之为择“强弱腐言蚀苏”茧，《阿岩土陪》和足《防岗腐》序两本泼规范招在防练腐措位施方窑面是店大致针相同幅的贿，是询可以陪采用邮管桩糕的益。沟四、胞在p嫌H值差强腐慎蚀环窝境下慎不应泄采用挪管桩樱广东笛某工嫌程来搬函问荐：地尸下水津的p海H值半为3抓.8俱，能六否采铅用管脱桩？陕按防傻腐规疲范，沾pH群值3输.8舒属于尚强腐贸蚀，仿可采鼻用有绵防护卵措施搅的预丸制钢棵筋混寸凝土朗桩，惹不应朋采用岗管桩菜。傍管桩裂再高赤的抗岛渗性息能也凭无法愈抵御驴酸性知介质若的侵南蚀。凑酸性泉介质欧的腐次蚀性汇除了训与p尸H值患有关序外，帅还与纷是否羞含有兴其他赴离子有有关谢，据袜资料夕介绍暖，某跳地区笨pH艘值2鼻～3杨含较奥多铁独离子亡的硫愁酸酸浇性水桨的腐夏蚀速冒度不捆大。区五、肿在S适O搬4薯2-全强腐脉蚀环战境下联可采爽用有逃合理袄措施伯的管村桩菜1.查SO脱4茅2-庙对混饥凝土拴的腐辰蚀机拥理杜硫酸芒盐对马混凝彻土的疑腐蚀岁主要鹅是石刮膏结窑晶腐险蚀和济钙矾蛙石结红晶腐炒蚀：eq\o\ac(○,1)络SO眼4价2-践与水逮泥中蔑的C坚a漠2+际化学尖反应栽，生斯成硫票酸钙姥；二县水石努膏（威Ca逢SO侮4拉·耳2H恳2左O悲）让结晶皂,体穿积膨山胀1陈倍多乓.eq\o\ac(○,2)依硫酸辟钙与俊水泥嫁石中吉铝酸火三钙扶化学陷反应浊,生若成硫滥铝酸肯钙(厚钙矾雅石)肥,结晶晶膨汽胀力上达2导0M川Pa吉。榜依据症上述绿腐蚀娃机理州，抗跑硫酸悟盐腰硅衰酸盐禁水泥车规定报：喜高抗税的C调3屈S求＜绸50搬%，狭C多3拿A阿＜规3%万；中讯抗的制C胳3纯S胜＜爹55越%，浅C鼓3丘A柔＜园5%盏。刑除了添上述唱两种袖腐蚀险机理茶外，蜘还有匪碳硫薄硅衫钙石鄙型腐替蚀，章混凝次土破央坏的言形式微不是御胀裂范，而秧是酥匀化，翻这与毫混凝秋土所悼用的酱碳酸谁盐骨刷料和躺粉料肝以及仇水泥暴中的伙碳酸倍盐含狐量有驶关。命2.应腐蚀眠性等杨级此《岩辽土》达规范盈的规妻定见嫂表3净。净水对稠混凝坛土结转构的离腐蚀渗性评熊价抗捏梁读表3休逆腐蚀托等级啦腐蚀受介质硬环境霞类型光Ⅰ状Ⅱ虏Ⅲ皂微泰硫酸爆盐含器量S货O孕4碗2-旷（m露g/懒L）怠＜2充00帝＜3鸽00狠＜5侄00健弱浓20衬0～腰50联0主30隆0～鲜15挖00庄50启0～扇30撕00召中挎50忧0～杂15色00辞15轧00考～3造00也0摘30义00纱～6矩00花0通强上＞1郊50份0凯＞3寻00勺0墓＞6帐00夕0藏因与《换岩土翼》规帜范所叔列的渔SO灶4逗2-牺含量坏相比每，国律内有杀些行垒业标馒准的雅指标杀定的昌更宽区一些晶。例卧如：隔《铁荒路》饥规定蛋，弱阳透水妈性环到境土叠中的享强腐世蚀指歌标是氧SO杆4些2-惩含量忍为＞作24凑00消0m晓g/射kg商，而姓《岩怎土》封规范六按门Ⅱ傅类环暖境仅糟为＞棍45只00卧mg攻/k俭g，庙指标译相差徒5倍号。鱼3.描氯离搬子存筐在对殃SO熟4较2-移腐蚀后性的猛影响躲国内将外一他些标侨准舰、规赌范有冶不同遥的认默识：eq\o\ac(○,1)碎氯离脾子的驴存在液会速砍进S猾O捆4凉2-禁对混击凝土味的腐爽蚀性跪。例记如：享《盐隔渍标土》击规范押在计棍算硫摊酸盐家总量宁时的幻公式赏为：勤SO叙4航2-蜻总量具=控SO星4肠2-器+0寺.0咽75妨×您Cl豆-eq\o\ac(○,2)供氯离胶子的邀存在窗会降恋低S洽O炭4形2-淋对混挣凝土涌的腐岸蚀性狠。例屠如：蔬前苏河联即Г科OC疏T的碧规定料，水华中C灰l井-堡含量留（m液g/丽L）崇为＜奇30杂00鸡,3你00棵0～惨50旱00易，＞清50爬00炸时，达SO校4津2-陈含量周（m幻g/齐L）维分别椒为2昌50项、5织00奔、1宅00桨0时圾才有睡腐蚀枝。又株例如亡：《示耐久倍性》掌规范辛规定惧：分“弦对含萝有较疯高浓痒度氯绵盐的望地下管水、军土，鸟可不序单独汪考虑乞硫酸昌盐的券作用粉”剩。eq\o\ac(○,3)误不考阅虑影用响，伯如《见岩土管》规骗范。格从腐窄蚀机势理分岔析和祝研究铸成果最表明此，在种Cl派-肿和S厅O挨4的2-丧共存支的水净环境情中，摄混凝每土受含硫酸垂盐腐况蚀的怀情况台会比熟只有粗SO炒4骑2-纤存在极的水毯环境懒轻微喇一些雄，但叙轻微爪多少默？目蠢前还技不能寇得出盾准确晌的数领据烟。滔所以狂在计颤算S宋O槽4括2-筹含量排时，花不考演虑C佩l会-牧的影旷响较祖为安已全。像4.宅“歼干湿涝交替鄙”呆的涵尖义没表3似所述衫的水夜中S医O坏4贱2-夸含量坝是指双有干腰湿交糊替作穿用的塑情况闻，当臭Ⅰ赞、防Ⅱ怖类环院境无铺干湿趴交替回作用志时，够表中枕的数派值应锡乘以凝1.承3的缸系数榴。按剖《岩昂土》替规范沿条文绕说明贴的解客释是摘“厦干湿乞交替骗是指屠地下嫌水位窜变化崇和毛康细水植升降绿时，痛建筑薄材料摆的干业湿变丧化情六况都”膨。本锣人认葵为:地必须条强调光“打干湿傍变化喊”短这4告个字狸。因附为有肺些情黑况是肌“坐干胶”吐与炮“鸽湿戏”特的变扛化，害有些舌情况执是矩“驱潮梨”带与积“底湿甜”趣的变快化，移这与决土壤衫性质年、地彼下水哗位变议化频草率等曾有关享。近熔海地毁区拣的冷粗砂捕土壤总会有飘“荐干没”锹与杂“段湿妨”萄的变识化；垫但尿粉土辟、粘伸性土叨则可支能是时“犹地下老水位草的变溉化仅优引起册建筑凝材料亡的潮耳与湿植的变笋化，膛而不隔会引诞起干精与湿铁的变俯化崖”爽。有居些地影区一抢年内怖地下后水位女的变壶化只吩有1忠～2重次，求该变极化区挥也不呼可能棵是干妖湿变钉化。谣干湿违交替姑表现五在：eq\o\ac(○,1)娱水面答的变碌化区简；eq\o\ac(○,2)漆埋入勉土壤奇的虹俘吸区杨；eq\o\ac(○,3)欢一个侄面与贿水接推触另奶一个使面暴妇露于溜大气棵中，炒如：响隧道漫、挡贯土墙燃。丝5.脾水泥忙类材擦料抗铸硫酸茄盐侵立蚀的拥试验店方法榨目前搁这种渠材料愉的试院验方寇法比雾较多娃，如挨：《点水泥房抗硫匠酸盐庭侵蚀黄试验嫩方法顺》G撒B7算49千-6昂5（崖已废成止）牲、《淋水泥渐抗硫虏酸盐帆侵蚀妈快速架试验毅方法砌》G蛋B2假42衬0-榜8姻1、苗《岩予土》彻规范帖内历定的馋方法史、《瓜防腐赛》规帝范内串定的尸方法金、《蕉硅酸身盐水掏泥在夸硫酸娃盐环浸境中温的潜披在膨卡胀性滤能试储验方孕法》煌GB径/T宴74骆9-昂20烫01趋、《眯普通势混凝按土长违期性敌能和光耐久摧性能知试验薪方法储标准奥》G畜B/朵T5近00鸟82精中的翁抗硫五酸侵对蚀试往验、州《混倦凝土嗓抗硫敬酸盐肠类侵跟蚀防剑腐剂慢》J访C/忆T1誓01绩1-行20该06应的附咽录A签抗压腿强度崭、抗吼蚀系豪数和遍膨胀标系数寿试验携方法伞……梯但至倍今尚惰无统捐一的符方法冒。eq\o\ac(○,1)阳介质葬：一煎般都赖采用衣5%饲Na识2坊SO质4曾溶液否。eq\o\ac(○,2)剂水泥英材料工的品周种：蹲有选卧用水样泥砂漠浆，芽有选租用细温石混孕凝土枕，也具有采剥用普圣通混撕凝土晕的。eq\o\ac(○,3)禾试件闭尺寸桃有大霸有小有，计耗有：屠10芒mm吉×严10言mm闹×编30猎mm牵，桨10盒mm早×部10悉mm锯×阴6睛0m册m鸦，嫂40忽mm嫌×芹4见0m旷m丧×萝16件0m墙m船，址25废mm防×挂25逢mm碰×抛28易0m臭m猴，维10汇0m烛m眯×脏10类0m盼m坟×悠10蠢0m殿m跑。eq\o\ac(○,4)斗腐蚀最作用嫁有：缴常温井浸泡贴的，姜半浸昂的，蔽高温铜干湿兽交替界的，烈也序有在自膨炮胀的柔。eq\o\ac(○,5)永腐蚀著时间贸有：背14移天、蛮28岁天、包6蔑个月已和若玉干周忧期的纵，更产有兵十多莲年的陷。eq\o\ac(○,6)与评定拦方法归也没堤有统缓一，尖例如务：强添度为惨合格仍的保端留也率有船85传%、再80槐%、狭75尽%的拉。固础本人贼推荐捷混凝篇土试巡件采栋用5佩%N舞a呼2惜SO损4仿常温哄半浸爱一年招K捉12丛＞8效0%屯的方炊法。旁理由代是：eq\o\ac(○,1)烈混凝谦土试屠件比获胶砂唱试件牙更真须实一婆些统；eq\o\ac(○,2)就常温宏半浸该试件献表面鞭有结隆晶产蹦物，睛而混85周℃真的干植湿交鼠替与哪实际死情况哪不符兴，也趟不会率产年生结鹿晶物压；eq\o\ac(○,3)西结晶敬膨胀荡作用监刚开挎始时瞎，混帅凝土戏更密款实，盆强度尘不会席下降引，所尾以需踩要一傲年的删时间纸。另邮外，侨强度仿保持派率不居能低穿于8许0%灿，对圈耐久悔性设嘉计要喇求使么用年遥限较如长的签试件原，迫强度绢保持近率古最好连不低邮于叠90赚%。萄良6.效SO所4慎2-蚁强腐暮蚀环李境下法管桩杂的防陈护措割施涂沿海纱地区赶的海棒水，六SO伯4稀2-摊的含朴量敏会警逐渐允增高层，原魔先是猛SO购4中2-删约2探00烟0m摆g/运l左蛋右，摩由于范工业冒的发吸展，栋河水导中含片SO蜻4则2-教增加谊，致永使地预下水摄中的睬SO至4今2-袜含量猪高达闸40胖00役～5逐00偿0m固g/押l态。迫沿海兄地区针的疏地下运水常琴伴有霜含量居较高涂的氯访离子努，而贵且根地下炼水位劫都比伸较高涂，桩刃承台易标高丹一般崭在泽2易.5赛米俩以下末，所嘴以C淹l周-瞧多属谁于药“瘦弱植”载腐蚀吗，此波时不枕能按职“皆有较脸高浓耕度氯灶盐的保地下蹈水、华土，掌可不侧单独岗考虑润硫酸莲盐的胀作用筒”针的规朽定，撑而应李考虑读SO州4满2-杜的强银腐蚀霞作用漫了。划管桩敢的防搂护措前施有绕：eq\o\ac(○,1)桨应符张合防滩腐规唱范第腊4.拆9.抓4稀和4屈.9踏.6骡条规浓定。eq\o\ac(○,2)企管桩突混凝罗土只应考骡虑外州加剂滚（或喷矿物激掺合漂料）摩，械不但蛛对S忆O硬4碌2-坝有票抗民蚀格性钩，武而且怒对C某l庙-费也应建有傻抗瓶蚀性杰。eq\o\ac(○,3)誓桩的纪直径休取大徐一些季，使出混凝趣土的骨保护慌层厚碗度不典少于己45暗mm安。eq\o\ac(○,4)惊尽量即采用伯单桩园，需扶要接想桩时帆接头析应在份地下闪水位价以下恨。蹄7.歼管桩厚是否脾遭受责内外抵两面旧的侵肠蚀均管桩灿内的等水是黑“始死水朽”妥，不隶是阿“诸活水雅”仙，所杠以对牵死水涛的腐炎蚀性岛会从舌“资强槽”虫变成亡“另弱纺”钱，不豆存在霞双面缓腐蚀国。倦六、贡在C夏l兰-哥强腐柜蚀环牧境下标可采革用有做合理咽措施银的管搏桩弱痒1.央Cl蒜-妹对钢碎筋混赖凝土蚊中钢在筋的换腐蚀怪机理区源Cl宾-天的渗具透能签力很摆强，止在有必电解探质（想水）涉的情段况下限，它凶可与良铁发些生电估化学施作用驶生成翠氯化院亚铁想，之凝后在想有氧像与水舞的情繁况下场，电盼化学淘作用挎生成脸氢氧早化亚遭铁和仁无粘向结性颠能的杰氢氧老化铁就，氯学离子白可置尾换出葵来，贵它又逼会帝打头葡阵去劣腐蚀锐钢铁辨，生博成氯呢化亚勤铁，趣如此漏不断蛮腐蚀瓣。所菊以千有氯排离子挪的含妇氧水螺的腐旅蚀性过很强忘；如增果水猾中缺珍氧，延则只励能生牢成氯掌化亚喝铁，侮附在喉钢铁锄的表鹊面上获，腐腐蚀性剥减弱都。柜杨2.其腐蚀恋性等甜级恢毒《岩喂土》秘规范满的规致定见雄表4也。灭表4烘对钢牲筋混警凝土睛结构倍中钢叶筋的晓腐蚀店性评是价堡腐蚀答等级简水中铺的C肠l若-友含量迎（m昌g/漆l）祝土中鱼的C绵l律含量灶（m坐g/个kg古）请长期触浸水芳干湿僚交替终A卫B由微演弱说中悦强惜＜1壁00灶00陶10妇00舱0～练20酿00自0款——蛛——数＜1摆00谢10芝0～盾50抛0皇50奴0～廉50袖00集＞5赌00邮0配＜4式00需40贪0～样75敲0展75骂0～杯75条00列＞7舒50霞0仙＜2福50付25阻0～悦50溉0趁50手0～液50舱00妙＞5鸽00距0秀注：系A是已指地专下水设位以践上的芦碎石姜、砂僵土，拔稍湿富的粉活土，仁坚硬存、硬他塑的凯黏丑性土壶；雄B是券湿、岛很湿弟的粉栏土，络可塑载、软吩塑、劝流塑手的黏桌性土粪。介絮表4政是引来自原伪苏联繁19尺85逆年的封《建伸筑防谎腐蚀陷设计剃规范暑》。锋该规奖范午在二乌十多宴年里商有什顿么变罢化？户不大沾清楚柴。据吴了解门，前哑几年咬俄罗搅斯在败中国贺建设浸的工锻程仍薯采用壮这一惨标准绑作为击设计洲依据殿。束钢筋末在水误中、垫土中握的腐膜蚀大早多数缝都属潮于氧题去极徐化腐塘蚀。受钢筋沫长期比浸泡篇在水阻中，薯由于啄氧溶陵入较青少，谢不易萝发生慕电化疯学反泛应，萄故钢象筋