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ZJ-F高性能抗海水腐蚀剂



我国正处于社会经济发展的高速阶段沿海经济带作为改革开放发展的最前沿阵地,更是发展中的重中之重。填海取地、围岛已造成常态。 但由于海水成分中的氯(Cl-)离子 ,硫酸根(SO42-)离子等物质,会对钢筋混凝土结构造成一定的腐蚀破坏,致使建筑物产生结构安全隐患,大大降低建筑物的使用寿命。所以对沿海工程(海港、海岛)使用的混凝土,采取抗海水腐蚀措施是必须的。
   

钢筋混凝土腐蚀案例

“中建”牌ZJ-F高性能抗海水腐蚀剂是我公司与武汉理工大学合作研究开发的一种新型高性能抗海水腐蚀,它由多种有机材料和无机活性超细粉体复合而成,成功地将抗裂、抗渗、防腐有机结合起来。在混凝土中掺入一定量的ZJ-F,能使混凝土结构自身具有防海水腐蚀、抗裂和防水功能,能抵御海水钢筋一些复杂的腐蚀环境条件,确保建筑物的使用功能和结构安全,提高混凝土结构的耐久性,延长建筑物的使用寿命

  . 抗裂防腐机理

 1. 钢筋混凝土如何被侵蚀

 1)较弱的混凝土保护层或已开裂的混凝土受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物、硫酸盐介入,钢筋周围氯离子(Cl- )、硫酸根(SO42- )离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约 2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。

2)侵蚀介质与水泥水化产物发生反应产生腐蚀应力,水泥水化时生成氢氧化钙、水化铝酸钙、低硫型水化硫铝酸钙为不稳定的物质,当与环境侵蚀介质中的氯离子(Cl- )、硫酸根(SO42- )离子、CO2等物质发生化学反应时,会生成钙矾石、水化氯铝酸钙、水化碳铝酸钙等复盐,这些产物会随着侵蚀介质的不断侵入而不断生成,产生不可控的持续的膨胀,释放出膨胀性腐蚀应力,当腐蚀应力大于混凝土的拉应力时,混凝土裂纹开始扩展、结构开始破坏,外来侵蚀介质的持续侵入更加加速了这种破坏作用。

 1. ZJ-F抗裂防腐机理

 1. 一方面,在混凝土中掺入防腐剂,能通过化学反应作用,将水泥水化产物中不稳定或亚稳定物质转化为稳定的、对混凝土强度、密实性、耐久性有贡献的稳定的水泥石结构物质。前面所述,水泥水化反应的产物中,氢氧化钙、铝酸钙、低硫型硫铝酸钙等为不稳定的物质,当外界侵蚀介质中的氯离子(Cl- )、硫酸根(SO42- )离子、CO2等盐类、泛酸类物质持续侵入时会发生不可控的化学反应,生成膨胀性复盐,释放出不可控的膨胀性腐蚀应力,导致裂纹扩展和结构破坏。防腐剂中的活性硫酸钙、铝酸钙、二氧化硅能与水泥水化反应的不稳定物质发生二次水化反应,生成稳定的高硫型水化硫铝酸钙、水化硅酸钙等。而这种反应是在水泥水化反应过程中进行的,是可控制的(通过防腐剂的掺加量控制),不会导致结构破坏。而且将这些不稳定物质转化后,避免或减少了在水泥水化完成后,外界氯离(Cl-)、硫酸根(SO42- )离子、CO2等物质侵入与不稳定水化产物发生腐蚀反应的的机会。另外,此反应产生的一定量的膨胀应力,正好可以补偿混凝土的收缩应力,避免或减少混凝土裂缝的产生。同时反应生成的针、棒状物质填充混凝土毛细孔,使混凝土更加致密,形成致密的保护层,提高混凝土的抗渗性和护筋性。

<!--[if !supportLists]-->2.另一方面,防腐剂中的有机组分能在钢筋表面形成一层致密的吸附膜,并有良好的渗透迁移作用,能在钢筋周围形成一层保护网膜。由于密实保护层和膜的形成,对氯离子、硫酸根离子渗透和扩散起到有效的阻止作用。

3. ZJ-F可提高混凝土的抗冻性和抑制碱-骨料反应,从而提高混凝土的耐久性。

 1)、ZJ-F掺入混凝土中,改善了混凝土内毛细孔结构,提高混凝土中毛细孔的均匀度,降低混凝土中非封闭毛细孔的成孔率,增加混凝土的密实性,减少可能受冻的水分渗入,提高混凝土的抗冻性能。

 2)、ZJ-F中的超细Si-Al-O组分,能在混凝土中生成以铝或硅为核心的四面体晶状物,在此四面体结晶物附近往往带有 多余的负电价,极易吸纳某些游离的K+Na+,使原游离态离子转化为非游离态,缓解混凝土的碱集料反应

  . 主要技术指标

1、符合JTJ275-2000《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》中海港用高性能混凝土的指标要求:

2、符合JC/T10011-2006《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》技术要求。

3、抗氯离子渗透性能指标电通量小于1000库仑;

4、氯离子扩散系数≤0.01 ;

5、抗蚀系数(K)0.95;

6、膨胀系数(E)1.50;

7、抗压强度比(28d)100%;

8、抗硫酸盐极根浓度(SO42- :15000ml/L-;

9、 凝结时间与基准砼相当.

10ZJ-F中的活性成分与水泥水化产物发生反应,生成的针棒状晶体能够填充混凝土毛细孔,使混凝土更加致密,提高混凝土的抗渗性和护筋性

 *应用范围

1. 适用于各类沿海、近海受海水、海风侵蚀的工程。

2. 适用于对耐久性要求较高的混凝土工程,如:隧道、地铁、轻轨、跨海桥梁、大坝、机场、体育场馆、会展中心等。

 
*工程案例

 ZJ-F高性能抗海水腐蚀剂典型案例(湛江第十四届省运会主场馆项目)

 ZJ-F高性能抗海水腐蚀剂典型案例(海南三亚凤凰岛)

 


 
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