预应力混凝土管桩是桩基的一种,因其能够采用工厂标准化生产以及施工方便,质量而得到广泛的应用。管桩在实际工程应用中,常常会遇到土壤或地下水有腐蚀性,如何对桩体进行防腐,桩的安全有效工作便显得尤为重要。
1.腐蚀的形成及腐蚀强度
1.1腐蚀的形成:桩的腐蚀是由于与桩接触的介质具有腐蚀性而产生的,腐蚀介质分为三种形态,分别为气态介质、液态介质和固态介质,对于桩而言,则主要是液态介质和固态介质的作用,也就是地下水和桩周的土壤。在具有腐蚀性的介质作用下,腐蚀介质通过毛细孔渗入到混凝土的内部,并与混凝土内部的水泥石起化学反作用,并且腐蚀桩体内的钢筋。桩体及桩接头处的钢构件、焊缝等都会因被腐蚀而产生强度和耐久性的隐患,造成桩体的损伤。
1.2各种介质按其性质、含量和环境条件可划分为强腐蚀、中腐蚀、弱腐蚀和微腐蚀4个等级。当预应力混凝土管桩处于同一形态的多种介质同时作用时,腐蚀等级应取较高者。
1.3以某工程为例,该工程场地土分层如下:①层素填土;②层粉细砂;③层淤泥质粉质粘土;④层粉质粘土;⑤层粉质粘土;⑥层中粗砂;⑦层全风化花岗岩;⑧层强风化花岗岩;⑨层中风化花岗岩,厂区地下水位于地面以下0.7m处,厂区建筑物基础及桩均位于地下水位线以下。
经过综合判定,得出地下水对混凝土结构具弱腐蚀性(主要是由于SO42-较高),腐蚀等级确定以后,即可按照不同的腐蚀等级采取相应的防护方案。
1.4需要强调的是,预应力混凝土管桩不适用于强腐蚀等级下的环境。因为预应力混凝土管桩属于薄壁结构,在强腐蚀环境下,即使预应力混凝土管桩抗渗性能很好,也很难有效防止腐蚀介质的侵蚀。因此在工程中如遇强腐蚀环境,尽量避免采用预应力混凝土管桩。
2.桩防腐的措施
2.1在工程实际中,常常采用《预应力混凝土管桩》10G409图集选择桩。利用该图集进行桩型的选择时,应符合防腐要求。对地下水或者地基土壤对混凝土和钢材零部件有腐蚀作用的,宜选用AB型、B型或者C型管桩,必要时还可以采取加厚管桩壁厚和加大钢筋直径等措施。A型桩抗裂性能不如其他型号,且配筋较小,不利于抗腐蚀,因此不适宜选用A型桩。
2.2由于预应力混凝土管桩的管壁较薄,预应力筋对腐蚀敏感,因此在腐蚀环境下对桩体采取防腐措施就显得尤为重要。较基本的也是较需要首先做的工作便是提高桩的耐久性。管桩的桩身耐久性对耐腐蚀有着重要的作用,所以在制作管桩时应选取合适的水灰比、抗渗等级,混凝土强度、保护层等。
但是仅仅提高桩身的耐久性,对弱腐蚀和微腐蚀情况下尚可满足要求,对于中等腐蚀情况下,除提高桩本身的耐久性外,还应采取在混凝土中加掺合料和在桩体表面刷防腐涂层的措施。
首先可以根据腐蚀种类,采用不同的水泥基掺合料,例如抗盐硅酸盐水泥、浇筑混凝土时掺入抗盐外加剂或矿物掺合料等。这些掺合料本身就有结构稳定的特性,可以有效提高桩的耐腐蚀性。
其次根据不同的腐蚀类别和腐蚀等级,应进行不同的涂刷防腐蚀涂层处理。防腐涂层一般采用环氧沥青、聚氨酯涂层,另外增加混凝土腐蚀裕量也是一种传统且有效的方法。环氧沥青防腐涂料系用环氧树脂、煤焦沥青、颜料、填料、溶剂以及固化剂等为原料制作而成的防腐涂料。环氧沥青涂料具有优良的防腐蚀性能,且耐湿、耐水、耐盐水、耐士壤、抗微生物,对基层具有优良的附着力。聚氨酯涂料是聚氨基甲酸脂树脂涂料的简称。可以分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨酯涂料。双组分聚氨酯涂料一般是由异预聚物(也叫低分子聚合物)和含羟基树脂两部分组成,通常称为固化剂组分和主剂组分。这一类涂料的品种很多,应用范围也很广,根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。一般都具有良好的机械性能、较高的固体含量、各方面的性能都比较好。
北京弘盛瑞达建材有限公司专注于环氧树脂砂浆等