【doc】氯碱工业环境中建筑结构的防腐设计

【doc】氯碱工业环境中建筑结构的防腐 氯碱工业环境中建筑结构的防腐设计 2003年第4期(总98期) 氯碱工业环境中建筑结构的防腐设计 王建平徐岩 [提要】:通过对我厂工业建筑的调查,分析了建筑结构在氯碱工业环境中遭受侵蚀 的原 因,并提出了相应的防护,从而提高建筑结构的寿命. 关键词:建筑结构腐蚀氯碱工业侵蚀性介质防护 腐蚀是指材料在环境作用下引起的破坏或变 质.氯碱工业在化工生产中所使用的原料,中间 产品以及成品,如原盐,液碱,液氯,盐酸,氯 气等等均是腐蚀性很强的介质.基于此,氯碱工 业是化学腐蚀比较严重的单位,对于建筑结构, 腐蚀最强烈的常发生于化工生产的建筑物中,这 是由于各种化学侵蚀性气体,液体和细分散度的 颗粒直接与建筑结构发生作用,以及渗入土壤里 面与基础发生作用导致建筑材料腐蚀,从而对厂 表1 房,构筑物产生危害.对建筑结构安全构成了威 胁,乃至破坏,大大缩短了建筑结构的使用寿命. 通过调查我公司生产建筑结构腐蚀状况,分 析建筑结构在化学侵蚀介质作用下遭受侵蚀的原 因,我们选择适当的防腐方法,提高建筑结构寿 命.调查结果如表1. 1侵蚀性介质对建筑结构的腐蚀 在潮湿的空气及雨水中,化学侵蚀性气体, 序号建筑结构名称工作环境使用时间结构类型腐蚀部位,现象 盐锅周围砼框架开裂,脱落,破损严l化盐厂房空气中含有大量的盐蒸汽 ,气态氯l2年框架重 ,墙面变黄抹灰开裂 墙面抹灰开裂,局部脱落梁板柱遭受2一 次盐水厂房空气中含有大量的气态氯,水蒸气l2年砖混侵蚀 有气态氯,水银蒸汽,水蒸气散布在空35年砼框架开裂脱落,钢筋严重腐蚀,墙3水银电解厂房砖混 气中(报废)面砌体风化盐结晶 4离子膜电解厂房有少量的气态氯散布在空气中l2年框架室内,电解槽附近地面腐蚀严重 32年 砖基础侵蚀严重,砖表面有大量溶出 5氯气干燥厂房存有氯气,硫酸蒸汽,水蒸气砖混物,砂浆疏松,内墙表面抹灰大量脱(报废) 落,梁板柱开裂,钢筋锈蚀严重 空气中有大量逸出的氯,水蒸气及酸性25年砖墙表面有大量溶出物质砼框架开6盐酸合成厂房框架 冷凝液(报废)裂,钢筋严重锈蚀 7氯气压缩厂房空气中含有气态氯,水蒸气SO:,SO,35年砖混砖墙表面抹灰开裂脱落 8同碱厂房空气中有临近车间逸出的少量气态氯lO年框架结构完好 管架柱身及横梁开裂脱落,钢筋锈蚀9室外钢筋砼管架空气中有气态氯 ,盐酸气l2年 10室外钢结构管架空气中有气态氯,盐酸气25年均匀锈蚀,局部有孔蚀 5结语 内,外墙应用饰面砖,目前在高层建筑应用 的比较广泛,保证饰面砖的施工质量是保证建筑 物的装饰效果它的耐久性对城镇居民的安全十 分重要.施工实践证明,只要认真地做好原材料 的检验和基层处理,认真遵守合理的施工工艺和 施工方法完全可以保证质量,避免空鼓,甚至坠 落伤人等质量安全事故的发生. 收稿日期:20o3年7月27日 秦富光:齐翔集团建筑工程有限责任公司工程师(黑龙江富扛 尔基邮政缡码:16104l电话:0452-68686O2) 董世勇:齐齐哈尔金丰房地产开发公司助理工程师(黑龙江齐 齐哈尔邮跛缡码:161O0o电话:O452-24J62773) 一 93— 《一重技术》 盐蒸汽,碱蒸汽,游离的氯及酸具有很强的腐蚀 作用.它们在基础墙壁,梁板柱上形成冷凝液, 特别是氯在潮湿的环境中形成冷凝液,其主要成 分为盐酸和次氯酸,次氯酸随后分解放出氧,起 氧化作用,使腐蚀加剧. 1.1侵蚀性介质对普通黏土砖的影响 普通黏土砖耐化学腐蚀性不强,这是由它的 化学成分决定的.黏土物质受热分解的主要成分 是二氧化硅和氧化铝,在稀碱液,酸液作用下发 生化学反应生成易溶的盐,容易从砖中冲洗出 去,对黏土砖起破坏作用.特别是对砖墙下部与 地坪接触部分及砖基础,最初,侵蚀性介质稀溶 液腐蚀砖砌体表层,但随着化工生产车间流入侵 蚀性介质增加,导致土壤侵蚀性介质不断聚集. 渗入到砖内的溶液浓度逐渐升高,其损坏作用随 之加强,使该部分砖砌体遭受很大的破坏,从而 降低建筑结构寿命. 1-2侵蚀性介质对普通砼及砂浆的影响 当砼与酸性物质接触时,特别是在干湿交替 的环境中,无机酸(盐酸,硫酸,碳酸)可以很 快地与砼,砂浆中游离的氢氧化钙起反应,在其 内部生成水溶度不同的盐类,渗入到砼内部微 孔,在孔内结晶,产生膨胀应力,使其破裂,进 而腐蚀内部的钢筋,使之生锈减小钢筋断面,失 去钢筋与砼之间的粘结力,降低其结构强度. 当普通砼与碱性介质接触时,碱液吸收空气 中二氧化碳生成碳酸钠结晶,体积增加1—3倍, 产生膨胀应力,致使砼,砂浆多孔材料产生裂 缝,进而遭到破坏,同时稀碱液与水泥中的酸性 氧化物二氧化硅,氧化铝等材料发生反应,对砼 起到破坏作用. 盐类本身对砼不起破坏作用,但具有很强的 渗透性.当采用钢筋砼时,如果砼的密实度不 够,盐就会渗入到砼内部,锈蚀钢筋,使钢筋膨 胀,造成砼开裂,结构强度下降. 1.3侵蚀性介质对金属建筑结构的影响 氯碱企业钢结构腐蚀通常是由大气及大气中 含有的氯气,氯化氢气体造成的. 通常,金属建筑结构处于干燥的侵蚀性气体 介质中,金属表面形成一层能防止金属进一步氧 化的氧化保护层,基本不会受到腐蚀. 空气中存在水分,就会溶解空气中的各种气 体(氧,氮,二氧化碳)在金属表面生成电解质 水溶液,于是在金属的阳极段和阴极段之间产生 了电流,从而发生电化学过程,导致金属的大气 腐蚀,破坏金属表面的氧化保护层,金属表面越 .. 94.. 光滑,腐蚀的速度就越慢,反之则加快. 当潮湿空气中含有酸性气体(如氯气)时, 氯气与水发生化学反应,生成盐酸次氯酸,次氯 酸随后氧化分解.它们吸附在金属结构表面上, 加快电化学反应过程,使金属结构腐蚀加剧,对 金属结构产生破坏作用. 钢结构在常温下,对浓度在40%以下的碱是 耐蚀的.这是因为生成的氢氧化铁表层不溶于此 类碱性介质中. 钢结构盐腐蚀,通常条件下要比酸性小的 多,当金属结构表面被氧化后,在有盐介质的环 境中,腐蚀作用会加强. 总之,就生产条件下的破坏而言,酸要比 碱,盐对建筑结构腐蚀严重得多. 2在建筑结构的防护设计中通常采 取的措施 (1)对于成分大不相同的砌体,砼,砂浆, 在酸性和碱性介质中,所表现的情况截然不同, 为了保证结构材料具有最好的耐久性,必须对结 构材料在使用中起决定作用的耐蚀影响因素,采 取预防措施; (2)为防止侵蚀性液体渗入地基,最好在建 筑物周围用各种膏剂,黏土,沥青,含有氯化钙 的水玻璃压入周围土壤; (3)为保证砼耐蚀性,在制造砼时掺入密实 性表面活性材料,从而提高砼的密实度,降低砼 的渗透性,提高砼抗腐蚀能力; (4)为保证侵蚀性较弱的液体接触建筑结 构,可在表面做耐蚀表层,如浸渍,涂漆,涂 抹.这些保护层可涂抹在车间的屋架上,墙上, 柱上,楼板上,地坪及基础上; (5)当砼或钢筋砼结构处于极强的酸性介质 和碱性介质作用下,则须用耐蚀性很强的材料作 成专门的夹套或表层加以保护; (6)对于金属的建筑结构设计通常要考虑金 属结构所处的工作环境.正确选材,改善,调整 生产,工艺环境,采用合金金属,镀层设计,金 属表层处理,金属涂层设计,衬里设计等方面. 目前,采用有机涂料如各类油漆,清漆等保 护大气中的金属结构,是最广泛的防腐手段,但 这类有机涂料在酸的环境中耐蚀能力差,近年 来,我公司采用新型的防腐涂料一氯磺化聚乙烯 ,墙体表面取得了较好 在金属结构表面,砼表面 的防腐效果. 3结语 在氯碱工业环境中,建筑材料的腐蚀是厂房 2003年第4期(总98期1 住宅地面工程中存在的几个问 吴兴娟王玉荣 [提要]:论述住宅建筑地面工程中常见的裂缝,脱壳,起砂,渗漏等现象产生的原因, 以 及为提高质量应采取的具体措施. 关键词:地面裂缝地面起砂渗漏防水层 随着我国住宅商品化制度改革的不断深入, 为满足和解决城乡居民对住宅数量较快增长的需 要,商品住宅建设正在逐年增加,最大限度地改 善了居民的居住条件.但是近几年来,新建住宅 由于施工与建材质量等方面的原因,楼面,地面 及卫生间渗漏比较普遍,给住宅楼的使用造成了 不应有的影响甚至引起纠纷.我们来分析一下住 宅地面工程中存在的几个问题. 1水泥地面裂缝 水泥地面裂缝破坏地面的整体性,影响使用 功能和美观.产生裂缝的原因是多方面的,主要 是使用材料不当,施工管理不善所致.如一般工 程基坑(槽)回填时,随意用堆积在施工现场的 土,一次填平后在虚土表面夯一下.也有的将室 内地面下的虚土作为基土,平整后夯一遍,没有 清除土中的有机物,没有挖出软弱土层.因局部 软土,松土不能承受地面上的外力,刚性混凝土 板块变形而破坏,产生裂缝. 防治措施:回填土前先清除坑,槽底积水和 淤泥.用含水量为19%-23%的粘土或含水量为 9%,l5%的砂质粘土作填土料.不用腐殖土,淤 泥,冻土,耕植土,膨胀土,湿陷性黄土,有机 质量大于8%的土作回填土.应按表l规定分层. 表1回填土虚辅厚度和压实遍数 夯实的种类虚辅厚度(ram)压实遍数 木夯?2003—4 蛙式打夯机20o,5003—4 辗压机20o,3006,8 2水泥楼面裂缝和脱壳 (1)沿预制楼板平行的裂缝 一 般多层砖混结构纵横墙基的交接处,地基 应力有重叠分布,该处应力若增加l5%,400/0,则 会使持力层产生不同的压缩.安装预制楼板时, 有的支座上不坐砂浆,有的铺浆不匀等都会增大 板的变形,也有的使用不合格的预制板,有的施 工忽视板缝的灌筑,使板缝不能传递相邻板的剪 力,使该楼板起不到整体的作用.以上都是造成 沿板缝产生裂缝的原因. 防治措施:凡使用的预制板都要有出厂合格 证,安装前检查支座面的标高,质量.洗刷干净 后,再用l:3水泥砂浆坐浆,然后将安装好的板端 用砖和砂浆填嵌密实.保持板缝均匀.洗刷板缝 的两侧,吊好板缝底模,缝侧先刷l:4:8的107胶: 水:水泥浆,随后用0.5:1:2:2的水:水泥:砂:细石子 混凝土灌筑,插捣密实,抹平.隔24d,时浇水养 护,再检查板缝底不漏水为合格.否则应返工. (2)沿预制板端头的横向通长裂缝 单向简支板在荷载作用下,预制楼板在结 构,干缩,温差的综合作用下,而拉裂楼面造成 没板端头裂缝.施工时必须对下板端头缝中(含 阳台,走廊),留分格缝或嵌玻璃条,铜条分格, 使裂缝沿分格条有规则开裂. (3)水泥楼地面不规则裂缝 基层面的泥灰,灰疙瘩没有清洗扫刷干净, 有的板面高低差大于15mm,预留管线高于基层 面.大面积地面没有留分格缝,当收缩和温差作 用下的拉应力大于面层砂浆的抗拉强度时,则产 生裂缝. 防治措施:严格按《规范》规定施工,控制 面层厚度不小于20mm,浆砂强度不小于M15,砂 浆的体积比为l:2,稠度不大于35mm.砂选用中 砂,含泥量小于3%;如用普通硅酸盐水泥,标号 不应低于425号,严禁使用过期的水泥和混用不 同品种,标号的水泥. 和构筑物遭到严重破坏的原因,影响了建筑物的 正常使用,降低了建筑结构寿命,给企业带来了 巨大的经济损失,因此,在进行有关设计时应给 予足够的重视,采取必要的防护措施,从而提高 建筑结构的寿命. 收稿日期:2O03年8月l8日 作者:黑龙江齐化集团有限公司工程师(黑龙江富拉尔基 邮政编码:161041电话:O452—62o0295) 一 95—