防腐蚀耐久性混凝土

给旭阳化工的建议防腐蚀混凝土是一种特殊的耐久性混凝土。《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008标准4.8.6规定“采用掺入抗硫酸盐的外加剂…，其性能满足防腐蚀要求时，可用于…基础…，并可不做表面防护”；针对工程腐蚀介质浓度，如强腐蚀介质，前提是“满足防腐蚀要求”，所以，不是所有的‘抗硫酸盐的外加剂’都能满足这一強腐蚀条件下防腐蚀要求的。所以：1、CM型混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂（CM型抗硫酸盐类侵蚀防腐剂）在强或超腐蚀等级条件下，有近二十年的试验和工程使用成果；2、有《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008国家标准主编专家的肯定：“掺入CM型抗硫酸盐类侵蚀防腐剂时，其表面可不再涂刷涂层防护”；3、设计采用了CM型抗硫酸盐类侵蚀防腐剂，并要求了掺量的防腐措施。CM型抗硫酸盐类侵蚀防腐剂（CM型混凝土防腐剂）适应新拌混凝土与腐蚀性水土接触的混凝土结构抵抗硫酸盐、氯盐等强或超强腐蚀的工程，提高防腐蚀混凝土耐久性质量。对于与水土接触的基础部位，CM型混凝土防腐剂的掺量按水泥质量分数计（替代水泥、密实剂、防水剂、膨胀剂)为10～12%(强腐蚀等级，约为胶凝材料的6.5%)。对于超长结构的补尝收缩混凝土，与水土接触部位（标高地面以下部位），不太长结构CM型混凝土防腐剂的掺量为水泥质量的10～12%；超长结构混凝土后浇带或加强带CM型混凝土防腐剂掺量为水泥质量的14%。超长结构，标高地面以上部位可采用膨胀剂或抗裂剂；若出现地面上下交界部位，在采用10～12%CM型混凝土防腐剂时，同时还可采用膨胀剂或抗裂剂，其掺量应不超过3%（混凝土后浇带或加强带）；因膨胀剂或抗裂剂的物质不利于抗硫酸盐等腐蚀，所以不应在强腐蚀等级条件下的基础混凝土中使用。《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》JC/T1011-2006、《抗硫酸盐硅酸盐水泥》GB748-2005国家标准第一起草人：岳云德教授级高工2013年4月20日CM型混凝土防腐剂的防腐蚀混凝土的价格和性能比较1.原材料和配合比为了保证防腐蚀混凝土强度和耐久性质量，工作性能，原材料要求:P·O42.5水泥（或42.5等级的通用硅酸盐水泥）、钧牌CM型混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂（CM型混凝土防腐剂）、I或Ⅱ级粉煤灰、S75或S95级矿粉、减水剂、中砂、碎石、自来水。在环境侵蚀性物质作用条件下，根据腐蚀等级、强度等级、最小水泥用量，CM型混凝土防腐剂的掺量按水泥质量分数计（替代水泥、密实剂、防水剂、膨胀剂等)，弱腐蚀等级为6～8%，中腐蚀等级为8～10%(约为胶凝材料的5%)，强腐蚀等级为10～12%(约为胶凝材料的6.5%)，推荐的胶凝材料用量，最大水胶比，保护层最小厚度应按表1。环境侵蚀性物质作用条件下混凝土材料与钢筋的保护层表1强度等级腐蚀等级最小水泥用量(kg/m3)最小CM型防腐剂掺量(kg/m3)胶凝材料用量(kg/m3)最大水胶比保护层厚(mm)C35弱26015.6400～4500.4540中20.80.4240强26.00.4245C40弱28016.8420～4600.4240中22.40.4040强28.00.4045C45弱30018.0440～4700.4040中24.00.3840强30.00.3845C50弱32019.2460～4900.3840中25.60.3640强32.00.36452、防腐蚀混凝土指标之一是混凝土抗渗等级要求，在强腐蚀条件下，采用什么材料提高抗渗性，掺用CM型混凝土防腐剂合适。3、混凝土造价膨胀剂或以膨胀源为主的密实剂等问题：按《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003标准8.1.1规定的膨胀剂分：“1硫铝酸钙类；2硫铝酸钙-氧化钙类；3氧化钙类”三类的混凝土膨胀剂，以及以膨胀源的密实剂、防水剂等。它们主要为硫铝酸盐、氧化钙类材料组成的，都没有抗硫酸盐腐蚀的作用，相反，防腐蚀混凝土是要严格限制的物质。所以，在硫酸盐强或超强腐蚀条件下，国家有关标准规定“不应使用…”。抗渗等级：在要求抗渗等级P8时通常要掺膨胀剂，P10时更应掺膨胀剂或密实剂以提高抗渗性，满足抗渗等级指标要求。(但每提高抗渗等级相应混凝土造价提高)。在强腐蚀条件下C40混凝土抗渗等级要求P10或更高，掺用CM型混凝土防腐剂提高混凝土抗渗等级，可达到P25的要求，并不需要掺其他物质，混凝土生产工艺得到简化，质量得到保证。表2中用普通水泥+CM型混凝土防腐剂的混凝土耐久性、抗渗性、经济性好，造价(为387.39元/m3，方案1)低；高抗硫酸盐水泥+钢筋阻锈剂的混凝土耐久性次，造价(为545.26元/m3，方案2)高；普通水泥+钢筋阻锈剂的混凝土不抗硫酸盐腐蚀、耐久性次、抗渗性差，造价(为450.4元/m3，方案3)次高；普通水泥混凝土造价(为375.14元/m3，方案4)低，不抗硫酸盐腐蚀、氯盐等腐浊，耐久性更次，抗渗性更差。采用CM型混凝土防腐剂的混凝土的造价较低，其建筑物耐久性的长期成本最低。C40、P10混凝土组成、价格和性能比较(甘泉堡地)表2材料名称单价元/吨方案1方案2方案3方案4CM型砼防腐剂+普通水泥砼钢筋阻锈剂+高抗硫水泥砼钢筋阻锈剂+普通水泥砼普通水泥砼配比kg/m3砼元/m3配比kg/m3砼元/m3配比kg/m3砼元/m3配比kg/m3砼元/m342.5高抗硫水泥72000330237.6000042.5普通水泥520280145.600320166.4320166.4矿渣粉21010221.42255.25357.3553.411.21粉煤灰160508508508508CM型砼防腐剂30502885.4000000钢筋阻锈剂43000018.479.1218.479.1200膨胀剂1700000036.862.5636.862.56密实剂24000036.888.320000减水剂(粉剂)60005.5233.125.5233.125.5233.125.5233.12砂7578058.578058.578058.578058.5石料35101035.35101035.35101035.35101035.35水170170170170合计2425.5387.392425.7545.262425.7450.42425.7375.14耐久性抗硫酸盐和氯盐等腐蚀，耐久性好，有检验可达到100年耐久性指标；抗渗性能好。抗硫酸盐水泥碱度低，耐久性差，抗渗性能差。不抗硫酸盐腐蚀，耐久性更差，抗渗性能差。不抗硫酸盐、氯盐腐蚀，耐久性更差，抗渗性能差，不符合要求。经济性好更次次好方案可取性可采用因膨胀源问题不可采用因膨胀源、耐久性不可采用因膨胀源、耐久性不可采用4、方案可取性用普通水泥+CM型混凝土防腐剂的方案1可采用。方案2、方案3和方案4不可采用；因引入了膨胀源，引起硫酸盐腐蚀或不抗硫酸盐、氯盐等腐蚀，耐久性更次，抗渗性更差。根据《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008标准4.8.6、4.9.4第3条、4.9.5掺入CM型混凝土防腐剂的混凝土，满足防腐蚀要求，用于混凝土垫层、基础、基础粱、桩（灌注桩、CFG桩、预应力混凝土管桩等），可不做表面防护。5、混凝土耐久性用海水作为拌合水，制作掺CM型混凝土防腐剂的水泥配筋试件，并在Cl-40566mg/L、SO42-33814mg/L介质中侵蚀18年，试体完好、钢筋无锈蚀；在强腐蚀等级条件下，掺CM型混凝土防腐剂比不掺的普通混凝土的耐久性提高5倍以上，工程使用已有18年之久，耐久性良好；CM型混凝土防腐剂适应新拌混凝土与污染水土接触的灌注桩等基础工程。防腐蚀混凝土的质量监督管理防腐蚀混凝土是一特殊的混凝土。为了确保防腐蚀混凝土的质量，对工程采用的CM型混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂(CM型混凝土防腐剂)的掺量应进行控制，以达到混凝土强度等级、抗渗等级、耐久性质量的要求。根据腐蚀等级确定CM型混凝土防腐剂的掺量，按水泥质量分数计，弱腐蚀等级掺量为6～8%，中腐蚀等级为8～10%，强腐蚀等级为10～12%。混凝土的材料及其掺量是影响混凝土质量的重要因素，为了加强材料的掺量管理，严格把好材料和掺量关，确保投入工程使用的材料满足设计规定的要求，现就有关掺量的管理办法建议如下：一、监督管理1、根据现行标准对细骨料、粗骨料粒度、坚硬度、含泥量等杂质进行要求，普通水泥、CM型混凝土防腐剂、掺合料、减水剂等应符合有关国家标准的规定。2、为了确保防腐蚀混凝土的质量，按设计确定选用的原材料要求，根据腐蚀等级、强度等级、抗渗等级，进行混凝土配合比试验，确定混凝土配合比及其配合比控制范围。3、材料如42.5强度等级的普通硅酸盐水泥（42.5等级的通用硅酸盐水泥）、CM型混凝土防腐剂、S95级矿粉、I级粉煤灰、减水剂、砂、石、拌合用水等。4、CM型混凝土防腐剂的掺量例：强腐蚀等级时CM型混凝土防腐剂的掺量为10%，以水泥质量分数计，混凝土中CM型混凝土防腐剂的掺量为G(kg/m3)=水泥kg/m3×（0.10）。以水泥质量用量计算：如每方混凝土水泥用量260kg/m3，CM型混凝土防腐剂的掺量为G(kg/m3)=260kg/m3×（0.10）=26kg/m3。以胶凝材料用量换算：如每方混凝土水泥用量260kg/m3×（0.10）=26kg/m3，胶凝材料（水泥+CM型混凝土防腐剂+掺合料）用量为440kg/m3，CM型混凝土防腐剂占胶凝材料的掺量为G(kg/m3)=26kg/m3÷440kg/m3，为胶凝材料总量的5.9%。计量误差按有关标准进行，如GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》中“计量误差不应大于外加剂用量的2%”的规定。二、甲方采购或甲方委托他方采购为了确保防腐蚀混凝土的质量，按设计确定选用的材料要求，根据腐蚀等级、强度等级、抗渗等级、耐久性质量确定的混凝土配合比，按混凝土数量×配合比中水泥用量×CM型混凝土防腐剂的掺量，确定采购CM型混凝土防腐剂的数量，以采购数量凭证与混凝土数量相吻合的监管。三、搅拌站采购CM型混凝土防腐剂的数量（t）=［混凝土数量(m3)×混凝土配合比中水泥用量(kg/m3)×CM型混凝土防腐剂的掺量(%)］÷1000，确定采购CM型混凝土防腐剂的数量，以采购数量凭证与混凝土数量相吻合的监管。环境侵蚀条件下的防腐蚀混凝土，除了满足有关标准对混凝土一般性能、耐久性能的规定外，须对混凝土配比，水泥用量和CM型混凝土防腐剂的掺量等进行监督管理，结合工程实际情况采取有效的质量监管措施。中国建筑材料科学研究总院JC/T1011-2006《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》和GB748-2005《抗硫酸盐硅酸盐水泥》标准第一起草人：岳云德教授级高工2011年3月29日