蘇盈俊

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

冶金廠在進(jìn)行冶金作業(yè)時，無可避免的需要使用到強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性并且?guī)в袕?qiáng)腐蝕性的介質(zhì)。例如在銅金屬的冶煉當(dāng)中使用到的鹽酸、氫氧化鈉等均會對冶煉廠中的鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)生腐蝕作用，從而加速鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的老化，對廠房結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定造成嚴(yán)重影響，故冶煉廠中對于鋼混結(jié)構(gòu)的防腐技術(shù)及防腐效果要求極高。在冶金行業(yè)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)中，腐蝕類型的區(qū)分可依據(jù)對建筑結(jié)構(gòu)造成腐蝕的腐蝕性介質(zhì)類型進(jìn)行劃分，一般又可分為氣態(tài)腐蝕性介質(zhì)、腐蝕性水、酸堿溶液、固態(tài)腐蝕性物質(zhì)以及腐蝕性污染土這五大類。依據(jù)腐蝕程度來劃分則可分為全面腐蝕和局部腐蝕類型。具體說來，在有色冶金行業(yè)常見的熔煉車間、電解車間、一車間等，均是防腐蝕設(shè)計的重點(diǎn)建（構(gòu)）筑物，而如何對鋼混建筑進(jìn)行防腐便是接下來要討論的問題[1]。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐蝕技術(shù)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由混凝土及鋼筋鋼材共同組成的復(fù)合型材料，因此，針對鋼混結(jié)構(gòu)的防腐需要分別從鋼筋、混凝土這兩種不同的材料入手，同時，需要對兩種材料各自具備的性能進(jìn)行研究分析。

以混凝土而言，混凝土本身是非均勻性介質(zhì)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有多孔特性，即使表觀狀態(tài)下混凝土結(jié)構(gòu)往往顯得十分密實(shí)，但在微觀觀察下，混凝土為多孔的非密實(shí)性結(jié)構(gòu)。正是由于混凝土結(jié)構(gòu)這種多孔特性，很容易在混凝土內(nèi)部形成水、氣通道。通道的產(chǎn)生會促進(jìn)混凝土材料同腐蝕性介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土被腐蝕?；炷帘桓g后會產(chǎn)生脹裂現(xiàn)象，這一現(xiàn)象會進(jìn)一步加劇混凝土的腐蝕程度。因此，提高混凝土本身的抗腐蝕能力可以從混凝土的密實(shí)性著手，提高砼抗?jié)B能力能夠有效隔絕外接腐蝕性介質(zhì)進(jìn)行砼內(nèi)部?，F(xiàn)目前通常采用提升水泥性能等級以及添加參合料的方法來對混凝土的抗腐蝕性能進(jìn)行優(yōu)化。以鋼筋而言，鋼筋腐蝕會導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐久性降低，對結(jié)構(gòu)安全有較大的影響。鋼質(zhì)材料在含水的空氣中易發(fā)生氧化生銹，故提高鋼筋的抗氧化能力是對鋼材抗腐蝕性能提升的重要研究方向。常用的鋼筋防銹蝕方法無非是采用外層涂刷涂層材料來隔絕空氣和水分以及改變鋼材中的碳含量而開發(fā)成的不銹鋼材這兩種主流的方法[2]。

圖1 建筑結(jié)構(gòu)腐蝕分類

1.1 物理防腐技術(shù)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物理防腐的核心思想就是通過外部的防腐材料來阻隔鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料同外界的腐蝕性介質(zhì)接觸。物理防腐技術(shù)是在實(shí)際工程中應(yīng)用最為廣泛的防腐處理技術(shù)，其常用防腐材料有防腐蝕塊材、聚合物水泥砂漿、金屬材料、聚氯乙烯塑料、木材、樹脂類、水玻璃類、瀝青類、防腐蝕涂料。不同的材料需要根據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在不同的環(huán)境下進(jìn)行調(diào)整和適配[3]。

1.2 化學(xué)防腐技術(shù)

鋼筋混凝土材料的化學(xué)防腐方法主要為電化學(xué)保護(hù)法，而電化學(xué)保護(hù)法根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)的不同又分為陰、陽兩極保護(hù)法。

1.3 復(fù)合防腐技術(shù)

不管是物理防腐技術(shù)還是化學(xué)防腐技術(shù)，任何單一的技術(shù)都不可能對鋼筋混凝土這樣復(fù)合性的材料進(jìn)行全面的防腐保護(hù)的，因此，復(fù)合防腐就是在這一理念下發(fā)展而來，采用不同的、多類型的防腐手段共同來提升材料的防腐性能，多技術(shù)手段可以有效避免單一技術(shù)手段所存在的不足。例如在金屬的外涂層上，難免會在運(yùn)輸、安裝等過程中形成一些缺口，從而產(chǎn)生局部腐蝕的現(xiàn)象。但是，同時采用陰極保護(hù)及涂層兩種辦法則可以有效的避免這一問題，當(dāng)外涂層有所損壞時，陰極保護(hù)技術(shù)能夠計時在結(jié)構(gòu)外涂層破損處自動生成涂層，從而有效的提升材料的抗腐蝕性能。

2 鋼混結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計理論

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計中，好的設(shè)計是需要綜合多方面的因素最后給出一個綜合性的解決方案。因此，工程結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計需要考慮如圖2 所示的幾點(diǎn)。

圖2 防腐設(shè)計的考慮因素

（1）工藝流程設(shè)計。一項(xiàng)合理的防腐蝕方案需要從經(jīng)濟(jì)計量學(xué)的角度出發(fā)然后進(jìn)行評價的，需要對流程工藝、技術(shù)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)成本和效益之間進(jìn)行反復(fù)對比，權(quán)衡利弊。

圖3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)計量學(xué)分析步驟

（2）防腐設(shè)計的方法步驟。

圖4 防腐設(shè)計的步驟

3 冶煉廠鋼混結(jié)構(gòu)防腐能力的提升優(yōu)化

如何有效的優(yōu)化冶煉廠鋼混結(jié)構(gòu)的防腐能力，可以從以下幾個方面出發(fā)[4-6]。

3.1 提高砼的抗碳化能力

提高混凝土抗碳化的能力可以采取適當(dāng)提升混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計強(qiáng)度等級來進(jìn)行提升，例如C20 混凝土的抗碳化能力僅為C30 抗碳化能力的一半。因此，適當(dāng)選用強(qiáng)度等級較高的混凝土，能更好的保證結(jié)構(gòu)的耐蝕要求。

3.2 混凝土結(jié)構(gòu)厚度加厚

提升結(jié)構(gòu)混凝土保護(hù)層厚度能夠提升結(jié)構(gòu)及內(nèi)部鋼筋的抗腐蝕能力，一般來說，砼保護(hù)層厚度減少1/4 便會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗碳化能力縮減1/2。

3.3 施工質(zhì)量控制

按規(guī)程規(guī)范進(jìn)行施工，對砼水灰比進(jìn)行嚴(yán)格把控。

對鋼筋與模板相接觸的地方使用同設(shè)計強(qiáng)度的混凝土塊進(jìn)行加固，并且保證模板接縫的嚴(yán)密，從施工源頭消除混凝土蜂窩麻面等問題的產(chǎn)生。

3.4 加強(qiáng)鋼混結(jié)構(gòu)外表防護(hù)

冶煉廠中長期充滿強(qiáng)腐蝕性氣液，因此，鋼混結(jié)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)件外表面的防護(hù)措施。同時，砼骨料選用含硅量高、抗腐蝕能力強(qiáng)的材質(zhì)如卵石。結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)墊層可采用厚卵石灌瀝青進(jìn)行表面防護(hù)。地面則可采用瀝青砂漿進(jìn)行防護(hù)。

4 結(jié)語

冶煉廠鋼混結(jié)構(gòu)的防腐性能至關(guān)重要，只有嚴(yán)格按照防腐工藝的設(shè)計及保證施工質(zhì)量才能有效的延長冶煉廠中鋼混結(jié)構(gòu)的使用壽命，精心設(shè)計，精心施工，合理使用，是保證構(gòu)件安全、經(jīng)濟(jì)、耐久的關(guān)鍵。