耐腐蝕外加劑在南京賽虹橋交通樞紐工程中的應用

關鍵詞：城市污水 混凝土腐蝕 外加劑UC-10

隨著我國城市建設的發(fā)展，城市污水也在增加，據(jù)對國家受監(jiān)控的141個城市水質的調查，水質達Ⅰ～Ⅲ級的約占37%，水質差的Ⅳ和Ⅴ級竟達63%。城市污水對市政建設混凝土工程造成腐蝕已成為較為突出的問題。采用混凝土摻耐腐蝕外加劑的辦法，既有明顯防腐效果，操作也簡便，已成功應用于南京市賽虹橋交通樞紐工程。

1 工程簡況

南京賽虹橋交通樞紐工程是南京市主城區(qū)“外環(huán)十井字”型快速道路的重要組成部分，也是主城區(qū)南部的東西向大道及主城內環(huán)快速系統(tǒng)的重要路段。 除地上工程外， 還有大量的涉水地下及水中工程，這些工程的部分混凝土遭受秦淮河及其支流的污水（環(huán)境水）腐蝕。 根據(jù)地質勘察報告，對工區(qū)河水的化驗結果表明， 秦淮河水對混凝土具有強腐蝕性，應采取三級防護措施。 經(jīng)綜合研究分析和比較，選用在混凝土中摻加由南京友西科技有限責任公司開發(fā)和生產(chǎn)的耐腐蝕外加劑UC-10 的辦法進行施工。

2 混凝土耐腐蝕外加劑UC-10的性能

環(huán)境介質對混凝土的腐蝕， 主要機理是由于混凝土中的水泥及其水化產(chǎn)物與腐蝕介質發(fā)生反應，產(chǎn)生物理作用或化學作用。 最為普遍的是水泥水化的氫氧化鈣與侵蝕介質的作用，發(fā)生置換、溶出、化合、分解等。 因此，如能控制或調整水泥水化作用及其產(chǎn)物，就可以防止或減少腐蝕作用的發(fā)生。 另外，提高混凝土的致密性可以減緩腐蝕性介質向混凝土內部擴散以降低混凝土被腐蝕的速度。混凝土中摻入耐腐蝕外加劑UC-10 就具有上述兩種防腐的功能。

耐腐蝕外加劑UC-10由多種表面活性劑和高活性物質以及部分納米級材料組成， 除有較高的耐鹽類腐蝕性能外，還能使混凝土具有高流動性、高強度和高抗?jié)B性。

3 摻耐腐蝕外加劑UC-10混凝土在賽虹橋交通樞紐工程中的應用

3.1 混凝土材料組成

水泥：    普通硅酸鹽水泥42.5

砂：       中砂

石：       碎石Dmax=2.5cm

外加劑： UC-10耐腐蝕外加劑。

3.2 混凝土性能

3.2.1 室內混凝土性能試驗

摻UC-10的室內混凝土性能試驗結果見表1。

3.2.2 工程中采用摻UC-10混凝土物理性能試驗

1)混凝土抗壓強度:用UC-10耐腐蝕外加劑，可以根據(jù)工程需要配制不同等級強度的混凝土。表2為工程中混凝土配制情況。

由表1-表3混凝土性能試驗結果表明。摻UC-10耐腐外加劑的混凝土抗壓強度、抗?jié)B性能都符合設計要求。尤其是混凝土的抗?jié)B性能十分優(yōu)越。

3.2.3 耐腐蝕性能

將摻UC-10的砂漿試件在自來水中養(yǎng)護一定齡期后。 一組試件繼續(xù)在自來水中養(yǎng)護。 另外一組(或幾組試件)分別置于腐蝕介質中浸漬,浸漬3個月或6個月后。 兩組試件分別從水中及腐蝕介質中取出。進行砂漿抗折強度的對比試驗。

耐腐蝕性能用耐腐系數(shù)K表示。 計算準確至0.1。

            K=R_PF/Rp

式中:K為耐腐系數(shù)；R_PF為腐蝕介質中浸漬試件的抗折強度（MPa）；Rp為在自來水中繼續(xù)浸泡同樣時間的試件抗折強度（MPa）。

摻UC-10的砂漿試件在不同腐蝕介質及不同技術條件下的試驗結果見表4。 表中，UC-10摻量為10%，污水為工程區(qū)內環(huán)境水，第5、6項為標養(yǎng)，其余為室溫下養(yǎng)護。

從表4可以看出，摻UC-10的砂漿不論在硫酸鹽或鹽酸介質，以及天然污水中浸漬3個月和6個月。 其耐腐蝕系數(shù)均大于0.8 根據(jù)我國:GB749-1965《水泥抗硫酸鹽試驗方法》第26條的規(guī)定：“某種水泥制成的試體在天然環(huán)境或人工配制的硫酸鹽溶液中浸泡6個月。耐腐系數(shù)K6小于0.8時。則認為該種水泥在該環(huán)境水或該濃度的硫酸鹽溶液中抗蝕性能較差。也就是說，抗折強度比大于0.8時,該種材料耐腐蝕性較好。 因此，采用UC-10的混凝土有較好的耐硫酸鹽腐蝕性和具有耐一般酸性腐蝕的性能。賽虹橋交通樞紐工程處的秦淮河水，SO₄^2-離子較多，采用UC-10進行制作抗腐蝕混凝土效果比較理想。在灌注樁、隧道、底板、側墻等工程的混凝土全部采用摻耐腐蝕外加劑UC-10共計約3萬m³混凝土。混凝土由攪拌站集中供應。施工順利，經(jīng)市政工程質檢單位跟蹤抽檢，混凝土性能全部合格。