营口港工程监理咨询有限公司 辽宁营口 115000
摘要:本文对构件外伸钢筋防锈的几个工艺措施进行了总结,主要针对钢筋产生锈蚀的原因,预制、现浇混凝土构件存在外伸钢筋无法及时进行下一道工序混凝土浇筑情况下,对构件外伸钢筋的成品保护工艺进行了解析。
关键词:外伸钢筋; 锈蚀原因; 防锈; 工艺特点; 质量控制措施
1背景
钢筋锈蚀是危害混凝土结构寿命和安全的主要因素,钢筋锈蚀会导致钢筋截面损失,减少受力钢筋截面面积,降低钢筋与混凝土之间的粘结力。钢筋锈蚀膨胀会引起保护层开裂、脱落,将进一步减小钢筋混凝土构件的承载受力面积,大大降低钢筋与混凝土之间的协同工作质量,降低构件使用寿命。尤其为港口工程中构件外伸预留钢筋防锈难度较大。
本通用码头工程位于葫芦岛港绥中港区,是葫芦岛港绥中港区的起步工程,港区外侧防波堤、护岸等配套设施尚未施工,施工区域属于无掩护水域。通用码头工程共安装卸荷板192块。卸荷板上部预埋与现浇胸墙连接钢筋,钢筋埋入卸荷板内900mm,外伸长度900mm,每块卸荷板预埋钢筋24根,外伸钢筋直径φ25mm。
因通用码头工程施工过程中,施工地点处于无掩护水域,卸荷板设计顶标高为+2.05m,绥中港区附近设计高水位为+1.88m,卸荷板外伸钢筋处于浪溅区,对构件外伸钢筋的防锈难度较大。
由于方块卸荷板施工工艺特点:先进行卸荷板荒码,进行码头后方棱体回填,回填至卸荷板顶标高,待后方棱体沉降稳定后进行反挖至卸荷板底标高,采用起重船进行卸荷板反调,再进行上部回填。且重力式码头受后方区域回填施工容易造成码头位移,方块卸荷板安装后容易产生沉降,为保证工程整体质量,重力式码头上部结构施工是在后方回填区域完成,且方块卸荷板反调安装且回填完成之后,沉降趋稳定方可施工。因此受施工间隙时间影响,卸荷板预埋外伸钢筋外露时间较长,且受到北方冬季暂停施工影响,葫芦岛港绥中港区冬休时间长达3、4个月之久,在海风、冰凌等因素的影响下,卸荷板预留外伸钢筋防锈工作也是很大的考验。
2 影响钢筋锈蚀的主要因素:
2.1 保护工作不到位
钢筋的保护工作对于防止建筑物钢筋锈蚀有着重要影响。钢筋防锈保护一定要做到工作责任落实到位、钢筋防锈保护工作管理到位,尤其半成品钢筋在特殊条件下的防护工作。虽然雨水、海水、海风等腐蚀性材料对钢筋产生的锈蚀有时候是不可控制的,但是通过有针对性的保护和处理,还是可以有效的防止和减弱钢筋在施工现场的锈蚀。尤其构件预留外伸钢筋保护对于钢筋防锈工作中有着重要影响,如果钢筋防锈保护工艺不当,未能在特定的环境下制定有效的钢筋防锈保护措施,钢筋将会产生不同程度的锈蚀,给后续施工质量带来影响,从而影响钢筋混凝土使用寿命和整体工程质量。
2.2 施工材料质量存在问题
混凝土材料的质量问题也是导致钢筋锈蚀的重要因素,主要指混凝土原材料中的硫酸盐或氯离子成分过高的影响,以及采用了导致钢筋腐蚀的含氧催化剂的水泥促凝剂等。为了避免或减弱钢筋锈蚀问题,应对添加剂中各类可能对钢筋锈蚀产生影响的成分引起足够的重视,在保证混凝土配合比要求的前提下,应严格按照规范要求选用合适的施工原材料以保证避免或减弱钢筋的锈蚀,提高工程的实体质量。
2.3气候环境的影响
施工过程中,气候环境影响也是钢筋锈蚀产生主要原因,如雨水天气影响,外海环境浪溅区钢筋外露,很容易造成钢筋氧化锈蚀。因此在不同的施工环境条件下,我们应根据环境特点制定相应的、有效的、科学的钢筋防锈蚀措施。
3防锈工艺
3.1 涂刷水泥浆工艺
按照水:水泥=1:1的配比进行配置水泥浆,在构件预留外伸钢筋表面采用刷子在钢筋上进行涂刷,涂刷厚度大于2mm,并需要保证涂刷均匀,不得出现钢筋外露现象。水泥浆涂刷完成后期加强观察,水泥浆出现开裂现象,并出现起皮秃落。
分析原因:应该同钢筋保护层较小才能引起的混凝土起皮甚至脱落,导致钢筋外露的情况相似。
优点:施工简便,成本较低,能够减小钢筋锈蚀速度。
缺点:钢筋仍有锈蚀现象。原因为钢筋表面水泥浆涂刷不均匀、个别位置涂刷厚度较小、水泥浆流坠等,在外海环境不能满足较好的防锈蚀功能,且在实践操作中,水泥浆清除过程中个别部位清除难度较大,未开裂区域需要打磨才能清除干净,打磨过程会对钢筋表面造成一定的破坏。
3.2 涂刷水泥浆增加包裹塑料布工艺
在涂刷水泥浆的基础上增加包裹塑料布工艺,完成涂刷水泥浆工序后,对构件外伸钢筋采用塑料布进行包裹,并使用黄胶带进行粘贴牢固。根据现场操作完成防护的后期观察,水泥浆开裂现象明显减少,但开裂部位锈蚀情况更为严重。
分析原因:水泥浆开裂明显减少是受到塑料布包裹后产生的潮湿环境对水泥浆产生一定的养护作用,水泥浆开裂露筋后,潮湿环境加速了钢筋的锈蚀,即使构件外伸钢筋不再受到海水影响,但塑料布内的潮气无法及时散去,加速了钢筋锈蚀。
增加塑料布包裹工艺不适合在外海环境、水工、室外结构中使用,可以用于室内房建项目构件外伸钢筋防锈处理。
优点:水泥浆防护产生的养护效果较好,能够减少水泥浆开裂现象。可以用于室内工程使用。
缺点:塑料布包裹产生的潮湿环境加速了外露钢筋的锈蚀,水工环境推广意义不大。
3.3涂层隔离法防锈
在使用涂层隔离法进行钢筋防锈处理时,不宜采用涂料、防锈漆、油脂涂刷于钢筋表面进行防锈处理,这些材料会明显降低钢筋与混凝土的粘结力。可以使用环氧树脂涂层进行钢筋表面防锈处理,环氧树脂涂层可以采用静电喷涂法,涂层厚度0.4mm-1mm。环氧树脂涂层在钢筋表面可以形成阻断钢筋与外界电流接触的保护层,是一种电离子防腐屏障。环氧树脂涂层与钢筋之间粘结性能良好,在涂层中混合一定的石英砂还可以进一步提高涂层表面混凝土的附着力。
优点:防锈效果好,对钢筋与混凝土的粘着力影响小。
缺点:成本较高。
3.4 涂刷防锈液工艺
用含有钢筋阻锈剂的水定期对预留外露钢筋表面喷刷进行防腐。在现场实践喷涂之后发现,受到海浪的影响,喷涂防锈液效果有效期较短,需要不定期对防锈液进行再次喷涂,对于施工过程存在间断期的工程不适宜使用。
优点:操作简便,成本低,短期效果好。
缺点:受海浪影响较大,有效时限较短,对于存在冬休、停工间隔较长的北方海港项目不适宜使用。
3.5砂浆包裹工艺
防锈砂浆配比:水胶比1:1.5,早强剂0.001,阻锈剂0.05,中砂7。
包裹用PVC管半径:5cm(约为被保护钢筋直径的2倍)。
刚开始使用PVC管套在需要做防护的钢筋上,向PVC管内灌入防护水泥砂浆,但是由于移除PVC管后防护水泥砂浆包裹的不够完整,由于PVC管成本较大,且在PVC管的存在的情况下拆除防护砂浆难度较大。因此对工艺进行了改进,首先将使用的PVC管劈成两半,在两半PVC管内放入配置好的防护水泥砂浆,需做防护的钢筋在中间,从钢筋两侧再将PVC管合在一起,固定大约15分钟之后即可拆除PVC管,但实操过程中发现,钢筋包裹防护水泥砂浆后,钢筋位置出现偏心,未能处于PVC管中心位置,从而造成个别位置包裹砂浆偏薄,会产生裂缝而造成钢筋外露,为此在PVC管直径设置固定钢筋卡子三个,位置设置位于上中下三处,从而使砂浆包裹均匀,防护效果有所提升。
下一道工序施工前,采用锤子等工具对钢筋防护砂浆进行敲打,防护砂浆就会脱落,钢筋防锈效果较好。
优点:成本低,效果好,操作简单,实用方便。
缺点:防护砂浆去除比较容易,在现场实行过程中出现个别因人为破坏情况。
4结束语
通过上述多项钢筋防锈工艺的实践操作、改进过程,总结出了不同施工环境、施工条件下,对于构件外伸钢筋防护效果较好的防锈工艺,使得葫芦岛港绥中港区通用码头工程卸荷板预留外伸钢筋的防锈质量得到明显提高,为今后施工中出现的构件外伸钢筋成品保护工作积累了一定的经验。