工艺管架基础混凝土腐蚀的原因分析及对策

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发布时间：2021-09-15

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工艺管架基础混凝土腐蚀的原因分析及对策
王清文
(大庆石化公司乙烯工程指挥部，黑龙江大庆163714)
2008年大庆石化公司120 kt／a乙烯改扩建工程在施工
中，发现有一些原有的旧工艺管架基础混凝土表面酥松，钢
筋保护层剥离，钢筋锈蚀，混凝土基础腐蚀严重。经水质化
验分析地下水中含有由工艺管线泄漏到地下的化学物质。
其中酸性物质和氯离子对混凝土腐蚀性较大。为了避免新
建管架基础混凝土再受腐蚀，通过建设单位、设计单位、生
产单位的专家分析论证，最终制定了混凝土基础表面防腐
设计方案。
1 基础混凝土被腐蚀的原因分析
1．1 混凝土的碳化
水中或空气中CO 气渗透到混凝土内，与其碱性物质
起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程
称为混凝土碳化，又称作中性化，其化学反应为：Ca(OH) +
CO：=CaCO，+H20。碳化后使混凝土的碱度降低，强度也降
低，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件
下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。
1．2 氯离子的渗透加剧了腐蚀
(1)氯离子的侵入：在水分浸透的同时，由于碳酸气、
氯离子的渗透引起混凝土中性化。
(2)钢筋的腐蚀：由于浸入的水、气、氯离子等，钢筋被
腐蚀。即使不中性化，钢筋表层所含磷分，也会使钢筋发生
腐蚀。
(3)裂纹的产生：由于钢筋被腐蚀、体积膨胀(2．5倍)，
混凝土产生裂纹。
(4)强度降低：腐蚀物质从裂纹处进一步浸入，加速钢
筋的腐蚀、体积膨胀，从而降低混凝土强度。
对管架混凝土基础采用防腐涂料是行之有效的防腐蚀
措施，可以起到在混凝土表面形成屏蔽阻隔层作用，以阻止
氯离子、二氧化碳以及其他化学物质等腐蚀介质浸入混凝
土造成腐蚀。
2 混凝土防腐蚀涂料的选用
由于混凝土属于强碱性建筑材料，因而要求混凝土防
腐蚀涂层具有良好的耐碱性、耐酸性、附着力和抗渗透性，
另外，涂层本身还应具有良好的耐候性和长效性。对于地下
基础混凝土结构，其表面涂层应具有极佳耐候性，在有效防
护期内不出现严重粉化及变色、脱落、开裂等现象。
根据GB50046-2008《工业建筑防腐蚀设计规范》和
GB50212-2002~建筑防腐施工及验收规范》等相关标准『ll
要求，环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、氯化橡胶涂料、乙烯树脂
涂料、丙烯酸树脂涂料等被认为是适用的涂料品种，根据国
内外混凝土防腐涂装的经验来看，选用以下涂料可以获得
良好的涂装效果。
(1)渗透型环氧封闭底漆
由于混凝土表面和钢材相比较为疏松多孔，因而涂装
渗透性封闭底漆以增强其表面强度，增加涂层与混凝土的
附着力，还起到增加涂层封闭性和抗渗透性作用。
FPP 502是1种高固体份低粘度的强渗透性抗碱底漆，
它能深入渗透进混凝土，反应固化后锚固和封闭基面，为后
续的涂装提供良好表面。
(2)环氧腻子补平层
由于混凝土表面凹凸不平，需采用腻子补平，环氧腻子
具有极佳的附着力、耐碱性、耐腐蚀性和强度，是1种理想
的补平材料，可以增加混凝土表面强度和涂层耐久性，提高
涂层的抗渗透性。
(3)屏蔽型环氧厚膜型中涂漆
是一种高固体份厚膜中涂漆，具有极佳的附着力、耐碱
性和抗渗透性，涂装后增加涂层厚度，增强整个涂层的抗渗
透性。
(4)耐候性优异的脂肪族聚氨酯面漆
该涂料常作为各种恶劣气候条件下长效涂装系统的面
漆，涂膜具有极佳的耐腐蚀性，在强烈日光紫外线照射不易
降解、粉化和变色，能使涂层长期保持良好外观。
3管架基础混凝土涂装配套方案
管架基础混凝土涂装方案的确定要考虑以下因素：
(1)所处腐蚀环境：包括地面、地下水，管网管线泄漏
点所排出的化学介质等。
(2)混凝土表面状况：是否有开裂现象，表面平整光滑
度，疏松度和强度等。
管架建成后，如未对基础混凝土表面进行防腐处理，在
经过若干年后，混凝土表面可能因腐蚀出现裂纹、松动、凹
陷、孔洞等现象，随使用时间而程度不同。在涂装时需采取
不同的防腐处理措施。
(3)防腐层是否有抗裂性设计要求：如果已出现混凝
土内钢筋腐蚀造成混凝土开裂，涂装后是不能保证涂层因
混凝土的进一步开裂而出现裂纹，这将造成局部防腐涂装
失效，在这种情况下，采用粘贴玻璃纤维布层提高涂层抗裂
性能是必要的。
(4)防腐蚀设计年限要求及维修重涂间隔时间计划。
对于新建的或腐蚀尚不严重的管架混凝土，推荐的防
腐涂装方案见表1。