摘 要:本文依据海港钢筋混凝土及钢结构码头的防腐需求展开了对阴极保护铝合金牺牲阳极法在钢结构码头中应用以及涂层保护法在钢筋混凝土结构码头中应用的技术原理、防腐设计、施工策略及效用探讨,对提升海港码头的防腐抗蚀能力及防腐施工技术水平有积极有效的促进作用。
关键词:海港码头钢筋混凝土钢结构防腐技术
中图分类号:U656文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)09(a)-0080-01
1 海港钢筋混凝土及钢结构码头防腐现象及防腐技术原理
随着我国海港运输事业的蓬勃发展各类海港结构码头的腐蚀现象日益严重,其中以钢结构码头及钢筋混凝土结构码头的腐蚀现象最为普遍。海港钢结构码头产生的腐蚀现象主要来自于其钢材结构表面电化学性质的不稳定与不均匀,在海水的长期侵蚀下会在其钢结构表面形成很多大小不同的微腐蚀电池效应,从而累积成严重的腐蚀现象。钢筋混凝土结构的海港码头其腐蚀现象多发生于钢筋混凝土的上桩基梁板结构中,其上部结构由于海水中氯离子在混凝土孔道中的微渗透逐步进入钢筋表面,破坏了其表面钝化膜从而产生了电化学腐蚀现象。基于这些海港码头腐蚀成因我们可科学采用不同的防腐技术以阻碍其大面积的腐蚀破坏现象。在钢结构海港码头中,对于浪戏区密集的部位我们可采用重点防护性涂层保护技术,在水位变化区域用重防腐蚀涂层方法与牺牲阳极法进行综合保护,提升防腐性能。在水下或泥下区域腐蚀程度较轻的部位则可采用牺牲阳极法阴极保护措施。该措施主要将码头钢结构表面与海水进行有效隔离,或通过阴极化方式有效降低或消除其产生的微腐蚀电池作用,达到科学的防腐蚀目的。在钢筋混凝土结构桩基梁码头中,我们可合理采用在混凝土表面涂抹高效能防腐涂层的方式进行隔离保护。具体的方式为在海港码头的平均潮位上部涂抹环氧漆及氯化橡胶漆的复合涂层,达到高效封闭码头混凝土表面的作用,并有效降低或阻止氯离子渗入混凝土内部的频率,延缓其对钝化膜产生的破坏作用,并最终实现防腐保护的目的。
2 防腐技术在我国海港钢筋混凝土及钢结构码头中的应用现状
我国自八十年代起就展开了对港工防腐蚀领域铝合金牺牲阳极保护法及保护材料的应用研究,同时严格对应用于海港码头的钢筋混凝土表面防护涂料进行筛选,深入研究涂层保护的施工工艺与施工方法,并于将研究成果逐步应用于实体工程建设中,取得了显著的阶段性防护成果。该类防腐蚀技术工程遍布我国多个省市,甚至引入国外建设的港油码头中,例如孟加拉港油码头、澳门友谊大桥等,实现了研发技术与施工水平的跨越式提升。在工程建设完工后通过实时跟踪监测我们发现,钢结构海港码头的防腐效果达到了98%以上,而钢筋混凝土结构码头的表面涂层则有效的阻止了海水中氯离子的深层次渗透,其渗透率比没有进行涂层防护的钢筋混凝土结构码头降低了近一倍,令构件的防破裂性能提高了近六成。
3 海港码头铝合金栖牲阳极法阴极保护
3.1 铝合金阴极保护牺牲阳极法的技术要求与施工标准
在铝合金结构中,其牺牲阳极电位比一般钢制材料的电位负极更强,因此将铝合金材质焊接于钢制结构海港码头上可令其在海水包围中形成有效的电化学大容量电池,电位较负铝合金材料则变成了电池的阳极,在海水中产生溶解反应,并形成电流,通过海水介质流入到海港码头钢桩表面,令其钢桩阴极产生极化反应从而得到了有效的保护。依据目前我国已完善明确的铝合金牺牲阳极规范标准,我们可制定科学的铝合金阳极施工技术要求,笔者认为,宜采用铝一锌一铟一锡阳极施工技术,为了符合环保要求,其成分应确定为锌2.5%,铟0.025%、锡0.02%,同时阳极的铁芯应采用钢板进行制造。为符合国际标准对0.001欧姆接触电阻的要求,我们应在钢板及基体的接触部位钻三个20直径的孔洞,以确保其钢板与阳极基体的接触牢固。
3.2 铝合金阴极保护牺牲阳极法的科学设计
在设计实践中我们应科学的依据工程结构形式、保护年限需求以及海港的自然环境条件,参照我国规定的相关标准进行规范设计。首先该结构的保护电位应负于850毫伏,而保护电流的密度取值则应依据裸露钢结构的水位变化区域进行合理确定,在水下区域应为每平方米0.085～0.11安培,抛石区域为每平方米0.05安培,泥下区则为每平方米0.02安培。在牺牲阳极的设计布置环节我们应依据其结构形式及大小、所需的保护电流值,采取上下与纵横方位均匀分配阳极的方式,从而科学获取一致性保护电位。在结构点连接的设计环节,基于钢板桩结构特点,我们应将其混凝土包覆的胸墙在前方用各锁扣电焊进行焊接连通,而在栈桥形式的钢管桩基码头中,则应采用直径14的钢筋对独立墩钢管的桩头进行电焊连接,同时将其用钢筋引到混凝土面,令铜棒裸露于混凝土表面三厘米处,从而形成有效的电位测量保护作用。
4 钢筋混凝土结构海港码头的涂层保护
依据海港码头钢筋混凝土结构喷涂防腐涂层的科学优势我们进行合理的施工喷涂,首先应对其混凝土结构表面做细致的处理,先对其表面存在的缺陷,例如蜂窝麻面及大小不一的缝隙等进行水泥砂浆的找平修补,而后将其表面的松散浮装物及油污进行清洁去除。在码头工程中,我们还应采用自来水的高压冲洗方法,将其混凝土表面中含有的盐分彻底清除。在高空桥梁的前期处理中我们应采用压缩空气法将其表面附着的粉尘予以去除,同时对于采用自来水冲洗处理的表面要待其干透后再进行涂料的喷涂,一般最少要等待一天以上。在利用压缩空气进行表面灰尘的清除处理环节,我们应在喷涂主要涂料漆之前采用加喷环氧封闭漆的方式,利用该类漆料质地较稀,渗透能力强,易于大量渗透于混凝土内部的特点,从而有效提升主漆喷涂时其与混凝土结构表面的粘结强度。在配料的喷涂环节,我们应采用双组份的涂料并依据既定标准比例进行配合调漆,并将两种涂料进行充分、均匀的搅拌。在喷涂过程中我们应科学采用高压无气的涂料喷涂装置设备进行施工,从而确保其涂层外观的平整,避免其表面的凹凸不平引发严重的留挂现象。另外在喷涂厚度的控制中我们可通过控制其湿膜厚度的方式实现,即在测点处测量得出的涂层厚度大于或等于设计厚度的数值应占总量测量数值的85%,其余测量的厚度数值也至少不应低于设计厚度的85%。
5 结语
总之,我们只有在充分了解海港码头防腐性能需求的前提下,深入分析众多防腐技术的内涵原理,合理选择防腐性能强的技术进行科学的施工建设,才能有效提升海港码头的耐腐蚀能力,使之持久稳固,从而大大节省我国用于海港码头维修重建的成本投入,为广大人民创造丰富的社会效益与经济效益。
参考文献
[1]石春进.海港工程钢筋混凝土结构的腐蚀机理与防腐对策[J].科技资讯,2009(8).
[2]郭导.牺牲阳极的阴极保护施工技术在海港码头工程中的应用[J].港口科技,2009(7).