钢筋混凝土防锈防腐施工技术方案

钢筋混凝土防锈防腐施工技术方案一、工程概况（一）项目背景与腐蚀环境本项目为沿海工业厂房（或结合实际场景调整），混凝土结构长期暴露于海洋大气、潮汐飞溅区及工业废气环境中。氯离子侵蚀、工业酸性介质污染及混凝土碳化作用叠加，导致钢筋锈蚀风险显著提升，需通过系统性防锈防腐措施保障结构耐久性。（二）防腐工程范围与目标防腐范围涵盖露天混凝土梁、柱、楼板及外露钢筋构件（如预埋件、钢结构连接件）。目标为：5年防护期内钢筋锈蚀速率≤0.01mm/年，混凝土碳化深度年增长≤0.5mm，确保结构安全使用年限延长至设计要求（如50年）。二、腐蚀成因分析（一）钢筋电化学腐蚀混凝土碱性环境（pH≈12~13）使钢筋表面形成钝化膜（Fe₂O₃），可抑制锈蚀。若钝化膜因碳化、氯离子侵入等破坏，钢筋表面形成阳极（锈蚀区）与阴极（未锈蚀区），引发电化学反应：阳极Fe→Fe²⁺+2e⁻（铁溶解），阴极O₂+2H₂O+4e⁻→4OH⁻（氧还原）。Fe²⁺与OH⁻结合生成铁锈（体积膨胀2~4倍），最终导致混凝土开裂、剥落。（二）混凝土碳化劣化空气中CO₂通过混凝土孔隙渗透，与Ca(OH)₂反应生成CaCO₃，使混凝土pH值降至9以下，钝化膜失效。碳化深度随环境湿度（60%~70%最易碳化）、混凝土密实度增加而发展，沿海地区因海风携带CO₂，碳化速率较内陆快15%~30%。（三）氯离子与化学介质侵蚀氯离子（Cl⁻）通过混凝土孔隙到达钢筋表面，优先吸附于钝化膜缺陷处，破坏膜结构并形成“点蚀核”，加速锈蚀（氯离子浓度＞0.06%时，锈蚀速率显著提升）。工业环境中的SO₂、H₂S等酸性介质，会与混凝土反应生成硫酸盐、亚硫酸盐，导致混凝土酥松、强度下降。三、施工准备工作（一）材料准备1.防腐涂料：选用环氧富锌底漆（锌含量≥80%）+环氧云铁中间漆+氟碳面漆（或聚氨酯面漆），底漆需与基材附着力强，面漆耐候、耐盐雾（盐雾试验≥1000h）。2.阴极保护材料：牺牲阳极采用锌合金阳极（海水环境适用），外加电流系统选用钛基混合金属氧化物阳极，参比电极采用饱和硫酸铜电极（CSE）。3.混凝土修复材料：环氧树脂灌浆料（修补裂缝）、聚合物改性水泥砂浆（修复碳化层/剥落区），强度≥C40、抗渗等级≥P8。（二）工具与设备准备表面处理：干式喷砂设备（除锈等级Sa2.5）、电动打磨机（St3级除锈）、高压水枪（清洁混凝土表面）。涂装施工：无气喷涂机（涂装效率高、膜厚均匀）、滚筒/毛刷（局部修补）、湿膜测厚仪（实时监测膜厚）。检测工具：涂层测厚仪（干膜）、划格器（附着力检测）、参比电极（阴极保护电位检测）、酚酞试剂（碳化深度检测）。（三）技术准备1.图纸会审：核对防腐范围、涂层厚度、阴极保护参数（如阳极数量、间距），明确特殊部位（伸缩缝、预埋件）处理要求。2.技术交底：向施工班组讲解腐蚀机理、施工工艺（如喷砂压力0.5~0.7MPa、涂装间隔24h）、质量标准（涂层厚度偏差≤-20μm）。3.试验段施工：选取20㎡典型区域验证工艺，优化表面处理、涂层配套性及阴极保护电位稳定性参数。四、施工技术措施（一）表面处理技术1.混凝土表面处理：清除浮浆、油污、疏松层，高压水枪冲洗（压力≥0.8MPa），干燥后修补裂缝（宽度＞0.2mm用环氧树脂灌浆，＜0.2mm用环氧腻子刮平）。碳化层处理：钢丝刷或喷砂去除碳化层（酚酞试剂检测无变色），露出新鲜混凝土，修补层厚度≥5mm（聚合物砂浆）。2.钢筋表面处理：裸露钢筋（预埋件、锈蚀外露钢筋）采用喷砂除锈（Sa2.5级，表面粗糙度Rz=40~70μm）或电动打磨除锈（St3级，无可见油脂、氧化皮）。除锈后4h内涂覆环氧富锌底漆（避免二次生锈）。（二）涂层防护施工1.底漆施工：环氧富锌底漆按比例调配（固化剂:主剂=1:4~1:5），搅拌均匀后静置15min，无气喷涂（喷枪压力15~20MPa），干膜厚度≥70μm，喷涂2遍（间隔24h）。2.中间漆施工：环氧云铁中间漆（固化剂:主剂=1:10），喷涂1~2遍，干膜厚度≥100μm，增强涂层屏蔽性与机械强度，涂装间隔≥12h。3.面漆施工：氟碳面漆（或聚氨酯面漆），喷涂2遍，干膜厚度≥80μm，总涂层厚度≥250μm（设计要求）。施工环境温度5~35℃，相对湿度≤85%，避免雨天、大风天施工。（三）阴极保护系统施工1.牺牲阳极法（小型结构/海水环境）：阳极布置：沿构件底部/侧面钻孔（直径50mm，深度≥100mm），植入锌合金阳极，间距2~3m，阳极与钢筋通过铜缆连接（连接电阻≤0.01Ω）。回填：孔内填充膨润土+硫酸钠电解质（改善导电性），压实后密封。2.外加电流法（大型结构/强腐蚀环境）：阳极安装：混凝土表面钻孔（直径30mm，深度≥50mm），植入钛基阳极，间距1~2m，阳极导线（BV-16mm²铜芯线）与整流器正极连接。参比电极布置：每50㎡设置1个CSE参比电极，埋入混凝土表面下50mm，导线与整流器负极、钢筋连接。整流器调试：输出电压1.5~3V，电流密度0.1~0.2mA/m²，使钢筋表面电位≤-0.85V（CSE），确保钝化膜修复。（四）混凝土缺陷修复1.裂缝修补：宽度≤0.2mm：环氧腻子刮填，表面打磨平整。宽度＞0.2mm：沿裂缝切V型槽（宽10mm，深15mm），环氧树脂灌浆料高压注射（压力0.3~0.5MPa），固化后聚合物砂浆找平。2.剥落区修复：凿除疏松混凝土至坚实基层，边缘切齐（坡度≤1:3），聚合物砂浆分层修补（每层厚度≤20mm），养护7d后涂覆防腐涂料。五、质量控制要点（一）材料质量控制涂料：核查合格证、检测报告，抽样检测附着力（划格法≥5MPa）、耐盐雾性（1000h无起泡、生锈）。阴极保护材料：锌合金阳极含锌量≥99.95%，钛基阳极涂层厚度≥100μm，参比电极电位稳定性≤±5mV/月。（二）施工过程控制表面处理：喷砂后4h内涂底漆，混凝土表面含水率≤8%（烘干法检测）。涂装施工：每遍涂层厚度用湿膜测厚仪监测，干膜厚度抽检（合格率≥90%，单点最小值≥设计值的85%）。阴极保护：连接电阻≤0.01Ω（毫欧表检测），通电后72h内监测钢筋电位（≤-0.85V）。（三）检测方法与标准检测项目检测方法合格标准--------------------------------------------------------------涂层厚度涂层测厚仪设计值-20μm≤厚度≤设计值+10μm附着力划格法（1mm×1mm）等级≤2级（GB/T9286）阴极保护电位参比电极≤-0.85V（CSE）混凝土碳化深度酚酞试剂年增长≤0.5mm六、验收标准与规范依据（一）外观与涂层质量验收涂层表面平整、无流挂、漏涂，颜色均匀（GB____《建筑防腐蚀工程施工质量验收规范》）。涂层厚度合格率≥90%，单点最小值≥设计值的85%（GB/T____《给水排水管道工程施工及验收规范》）。（二）阴极保护系统验收牺牲阳极：阳极与钢筋连接牢固，电解质填充密实，电位≤-0.85V（CSE）。外加电流：整流器输出稳定，阳极接地电阻≤10Ω，钢筋电位≤-0.85V（CSE）（GB/T____《埋地钢质管道阴极保护技术规范》）。（三）混凝土耐久性验收碳化深度：5年内碳化深度≤设计允许值（GB/T____《混凝土结构耐久性设计标准》）。裂缝宽度：修复后裂缝宽度≤0.2mm，无新裂缝产生（GB____《混凝土结构工程施工质量验收规范》）。七、后期维护建议（一）定期检测与评估每年检测涂层厚度、附着力（抽样10%区域），每季度检测阴极保护电位（牺牲阳极系统）或整流器输出（外加电流系统）。每3年评估混凝土碳化深度、裂缝发展，形成耐久性报告。（二）涂层修复与更新涂层破损（面积＜5%）：局部打磨后补涂底漆、面漆，新旧涂层搭接宽度≥50mm。涂层老化（盐雾试验＜500h）：整体重涂（先打磨表面至