饰面层氯离子污染对混凝土构件的影响.pdf

第4 期 2 0 0 5 年4 月 广东土 木与 建筑 GUANGDONG ARCHI T EC T URE C I VI L ENGI NEER I N G N o ．4 A P R 2 0 0 5 饰面层氯离子污染对混凝土构件的影响 陈 智 谢 晓锋 2 ( 1 、 深圳 市宝安 区工程质量监督检验站 深圳 5 1 8 0 8 1 ；2 、 广 东省建筑科 学研究院 广 州 5 1 0 5 0 0 ) 摘 要： 建筑物主体工程从设计到施工各环节均有严格的质量控制体系． 但人们往往忽视装饰材料选用不当对 结构耐 久性 和安全性的影 响， 本 文通过 工程检测 实例 对其进 行探 讨 ， 以 引起人们 对这一 问题 的重视 关键词 ： 钢筋锈蚀 ；外侵 型 ：氯 离子 污染 钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性 的最主 要 的质量 问题之一 。 而氯离子污染 又是导致钢筋锈 蚀 的主要 因素。氯离子污染可分为内掺型和外侵型 两种 。 前者指混凝土原材料本身含有氯离子 而引起 的污染 。 后者指环境 中氯离子通过介质作用进入混 凝土结构而引起的污染。 其中外侵型氯污染 的形式 很多。 如装饰材料选用不当等在实际T程中较为常 见。本文结合深圳市宝安区某综合楼工程钢筋锈蚀 实例的检测分析 ， 对这一问题进 行探讨。 1 工程概况 深圳市宝安区某村综合楼为 1 2层小高层建筑 。 建筑总高度 4 5 ． 3 m。 总建筑 面积为 1 6 8 9 5 m ， 采用现 浇钢筋混凝土框架一 剪力墙结构， 人工挖孔桩基础。 该楼于 1 9 9 3年 6月完成主体结构施工及部分装饰 T程后． 由于历史原因至今一直未投入使用。在最 近 的例行检查中 ． 检测人员发现综合楼部分边柱和 边梁构件 内侧出现与主筋方 向一致 的异常 裂缝 。 最 大缝宽达 3 ram． 剔除混凝土保护层后发现 内部钢筋 严重锈蚀 ． 这是导致构件开裂的主要原 因． 但该部分 边柱 、 边梁的外侧和 中柱 、 非边梁等部位却未发现类 似裂缝和钢筋锈蚀现象 。 经查 阅相关设计文件 ． 该工程上部结 构混凝土 强度等级为 2 5 0 ． 梁 、 柱纵筋 和楼板钢筋的设计保护 层厚度分别为 2 5 ram和 1 5 ram。 钢筋 分别为 I级钢和 Ⅱ级钢。 相关设计参数均符合 当时规范的要求。 根据施工记录及其它资料 ． 本工程混凝土在施 工现场集 中搅拌 ， 所用材料包括水泥 、 砂 、 石等均有 相应的出厂合格证 明。 施工现场按批量 随机抽检 。 结 果全部合格 ： 混凝土试件强度基本符合设计要求 ， 但 离散性较大 ： 施工用水 由于受 当时施工条件 的制约。 只能就近打井取水( 本工程临近海边 。 水质未经过检 测鉴定 ) ； 所用钢材均具有 出厂合格证 明 。 按批量随 机抽样检验合格。 2 现场检测及分析 根据边梁和边柱混凝土开裂和钢筋严重锈蚀的 质量问题 ． 我们在现场对结构构件 材料进行 了混 凝土强度 、 钢筋力学性能 、 工艺性能和氯离子含量 的 检测， 并注意选择有代表性的柱、 梁和楼板等构件。 2 ． 1 混凝土强度 采用钻芯法对部分梁 、 柱和楼板混凝土强度进 行抽检， 结果表明部分混凝土强度不满足设计要求。 2 ． 2 钢筋材质 对部分构件的主筋进 行抽样检验 ， 结 果表明钢 筋材料力学和T艺性能均满足规范要求 。 2 ． 3 材料 中氯离子含量 对混凝土内部 的氯离 子含量 ( 占混凝 土体 积的 表 1 部分构件混凝土中的氯离子含量 注)①“ 为开裂和钢筋锈蚀的构件； ②混凝土中水泥用量按 3 5 0 k g ,／ m 进行换算。 6 1 维普资讯 2 0 0 5 年4 月 第4 期 陈智等： 饰面层氯离子 污染对混凝 土构件的影响 表 2 6层 部分构件砂 浆基层和抹灰面层 氯离子含量 百分比) ， 以及水泥砂浆基层 、 抹灰面层及其析 ⋯物 的氯离子含量分别进行抽样检测 ， 其结果见表 1 ～ 2 检测结果表明 ． 结 构混凝土的氯离子含量平均 值为0 ．0 1 4 ％， 其中已开裂和钢筋锈蚀的构件氯离子 含量明显偏高 ， 而抹灰面层为 0 ．3 2 ％， 为水泥砂浆基 层 0 ． 0 2 5 ％的约 l 3倍 和结构 混凝 土的 2 2 ． 8倍 ， 可 见 氯离子主要集 中在该层 内。 3 钢筋锈蚀原因分析 现场观测结果表明 ． 出现歼裂和钢筋锈蚀的构 件绝 大部分为边柱和边梁 的内侧部位 ， 而构件外侧 却未 现明显开裂和钢筋锈蚀现象 。抽样检测结果 显示 ， 结构构件混凝土中氯离子 含量普遍不高 ， 只是 已开裂和钢筋锈蚀的构件混凝土中氯离子含量偏 高， 尤其是抹灰面层的氯离子含量特别高， 现场观测 还发现抹灰面层 巾存在未碾碎 的贝壳类物 质 ， 且析 物味咸苦 以上分析表明 ． 混凝土 中的氯离子主要 由外界 渗入的 ， 且主要来 自抹灰面层的原材料 该T程 内 部所有构件均存在抹灰面层提供氯离子来源， 边柱 和边梁 由于外墙存在雨水渗漏现象而处于潮湿环境 中， 在介质作用下氯离子容易渗入混凝土巾， 导致钢 筋锈 蚀和构件开裂 此外 ， 对部分钢筋锈蚀特别严 重构件的检测结果表明，该部分构件的混凝土保护 层厚度较小 ，混凝土局部存在不密实现象 。相比之 下． 中柱和非边梁所 处的环境相对较干燥 ， 氯离子渗 入的介质较少 ， 故其混凝土中氯离子含量较低。 该T程边梁和边柱外侧 由于没有涂料饰面基层 提供氯离子， 因此虽环境最为潮湿 ， 但也未 现氯离 子含量增大和钢筋锈蚀的现象 6 2 4工程 处理 建 议 结合本工程具体情况， 我们提⋯以下处理建议： 4 ． 1 铲除楼房内部所有构件的抹灰面层和水泥砂 浆基层 ， 杜绝氯离子根源 ； 4 ． 2 对存在钢筋锈蚀 的构件进行除锈和防锈 处理 ， 并对部分因钢筋锈蚀导致构件承载 力受到严重影响 的构件进行加固： 4 ． 3 对混凝土结构构件表面进行阻锈处理 。 隔绝钢 筋锈蚀所必需 的空气和水分。 以上方法可经济合理地解决本丁程存在的氯离 子污染和钢筋锈 蚀问题 ， 保证混凝土结构构件 的耐 久性 5 结束语 5 ． 1 沿海地 区的建筑原材料( 包括砂 、 水等 ) 通 常会 受到氯离子的污染 ． 因此将其作 为结构构件原材料 使用时应注意加强管理控制 ， 在装饰材料 中也应注 意避免混入受氯离子污染的材料 ， 防止出现因装饰 材料引起的外侵型氯离子污染的问题。 5 ． 2 外侵型氯离子的渗入速度与介质环境、 混凝土 密实度等有关 ， 若环境较潮湿或混凝土不密实将加 速氯离子的侵入污染。 参考 文 献 l 邸小坛， 高小旺， 徐有邻．我国混凝十建筑结构的耐久性 与安全问题．土建结构l r 程的安全件与耐久性．北京： 巾 国建筑 T业 出版社 ， 2 0 0 3 ．6 2 GB 5 0 0 1 0 — 2 0 0 2 混凝 土结构设计规范 维普资讯