耐腐蝕外加劑在南京賽虹橋交通樞紐工程中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：城市污水 混凝土腐蝕 外加劑UC-10

隨著我國(guó)城市建設(shè)的發(fā)展，城市污水也在增加，據(jù)對(duì)國(guó)家受監(jiān)控的141個(gè)城市水質(zhì)的調(diào)查，水質(zhì)達(dá)Ⅰ～Ⅲ級(jí)的約占37%，水質(zhì)差的Ⅳ和Ⅴ級(jí)竟達(dá)63%。城市污水對(duì)市政建設(shè)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(jiǎn)便，已成功應(yīng)用于南京市賽虹橋交通樞紐工程。

1 工程簡(jiǎn)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(nèi)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(zhì)勘察報(bào)告，對(duì)工區(qū)河水的化驗(yàn)結(jié)果表明， 秦淮河水對(duì)混凝土具有強(qiáng)腐蝕性，應(yīng)采取三級(jí)防護(hù)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(zé)任公司開發(fā)和生產(chǎn)的耐腐蝕外加劑UC-10 的辦法進(jìn)行施工。

2 混凝土耐腐蝕外加劑UC-10的性能

環(huán)境介質(zhì)對(duì)混凝土的腐蝕， 主要機(jī)理是由于混凝土中的水泥及其水化產(chǎn)物與腐蝕介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生物理作用或化學(xué)作用。 最為普遍的是水泥水化的氫氧化鈣與侵蝕介質(zhì)的作用，發(fā)生置換、溶出、化合、分解等。 因此，如能控制或調(diào)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(zhì)向混凝土內(nèi)部擴(kuò)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(zhì)以及部分納米級(jí)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(dòng)性、高強(qiáng)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(yīng)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(nèi)混凝土性能試驗(yàn)

摻UC-10的室內(nèi)混凝土性能試驗(yàn)結(jié)果見表1。

3.2.2 工程中采用摻UC-10混凝土物理性能試驗(yàn)

1)混凝土抗壓強(qiáng)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(jí)強(qiáng)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(yàn)結(jié)果表明。摻UC-10耐腐外加劑的混凝土抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能都符合設(shè)計(jì)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(hù)一定齡期后。 一組試件繼續(xù)在自來水中養(yǎng)護(hù)。 另外一組(或幾組試件)分別置于腐蝕介質(zhì)中浸漬,浸漬3個(gè)月或6個(gè)月后。 兩組試件分別從水中及腐蝕介質(zhì)中取出。進(jìn)行砂漿抗折強(qiáng)度的對(duì)比試驗(yàn)。

耐腐蝕性能用耐腐系數(shù)K表示。 計(jì)算準(zhǔn)確至0.1。

            K=R_PF/Rp

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

摻UC-10的砂漿試件在不同腐蝕介質(zhì)及不同技術(shù)條件下的試驗(yàn)結(jié)果見表4。 表中，UC-10摻量為10%，污水為工程區(qū)內(nèi)環(huán)境水，第5、6項(xiàng)為標(biāo)養(yǎng)，其余為室溫下養(yǎng)護(hù)。

從表4可以看出，摻UC-10的砂漿不論在硫酸鹽或鹽酸介質(zhì)，以及天然污水中浸漬3個(gè)月和6個(gè)月。 其耐腐蝕系數(shù)均大于0.8 根據(jù)我國(guó):GB749-1965《水泥抗硫酸鹽試驗(yàn)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(gè)月。耐腐系數(shù)K6小于0.8時(shí)。則認(rèn)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(qiáng)度比大于0.8時(shí),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(jìn)行制作抗腐蝕混凝土效果比較理想。在灌注樁、隧道、底板、側(cè)墻等工程的混凝土全部采用摻耐腐蝕外加劑UC-10共計(jì)約3萬m³混凝土。混凝土由攪拌站集中供應(yīng)。施工順利，經(jīng)市政工程質(zhì)檢單位跟蹤抽檢，混凝土性能全部合格。