管樁基礎(chǔ)的防腐

根據(jù)國(guó)家強(qiáng)制執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）第3.5條耐久性規(guī)定的第3.5.7條規(guī)定：“四類和五類環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)，其耐久性要求應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定?！彼念惌h(huán)境是指的“海水環(huán)境”；五類環(huán)境是指的“受人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境”。國(guó)家建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》（圖集號(hào)10G409）第2.3規(guī)定：“當(dāng)基礎(chǔ)的環(huán)境地質(zhì)條件對(duì)管樁有中度及其以上侵蝕性時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用條件按有關(guān)規(guī)定采取有效的防腐措施”。《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50046-2008）第4.9.2條規(guī)定：腐蝕環(huán)境下宜選用預(yù)制鋼筋混凝土樁；腐蝕性等級(jí)為中、弱時(shí)，可采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁或混凝土灌注樁；第4.9.4第2條：預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C60，抗?jié)B等級(jí)不應(yīng)低于S10，鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于35mm，樁尖宜采用閉口型；第4.9.5條規(guī)定：預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在SO24-、CL-的弱腐蝕性環(huán)境下，對(duì)提高樁身混凝土的耐腐蝕性能均可不防護(hù)。這些規(guī)范都明確地提出了管樁基礎(chǔ)的防腐問(wèn)題。

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁為什么會(huì)受到腐蝕呢？首先要弄清鋼筋混凝土被腐蝕的機(jī)理。

1、腐蝕性介質(zhì)通過(guò)毛細(xì)孔滲透到混凝土內(nèi)部，就會(huì)與水泥水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。生成膨脹性或無(wú)膠凝性的反應(yīng)產(chǎn)物，引起混凝土潰散破壞，如反應(yīng)生成物含有大量結(jié)晶水的蓋礬石比原來(lái)的固相體積增加了1.5倍，致使混凝土膨脹；又如反應(yīng)結(jié)果使硅膠SiO2·aq和Al2O3·aq毫無(wú)膠凝作用，致使混凝土分解。

2、氯離子會(huì)腐蝕鋼筋，是造成混凝土膨脹破壞的重要原因。

針對(duì)上述原因，可以采用以下防腐措施：

1、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁有很高的強(qiáng)度，其本身的高強(qiáng)度就是抗腐蝕的措施。清華大學(xué)對(duì)此進(jìn)行認(rèn)真的研究，他們通過(guò)測(cè)定飽鹽混凝土的導(dǎo)電率，并計(jì)算氯離子擴(kuò)散系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)混凝土的滲透性，結(jié)果見(jiàn)表一。

表一　　混凝土的滲透性評(píng)價(jià)

水灰比混凝土強(qiáng)度MPa飽鹽混凝土電導(dǎo)率氯離子擴(kuò)散系數(shù)混凝土滲透性評(píng)價(jià)

＞0.60＜30＞2000＞1000很高

0.45～0.6030～401000～2000500～1000高

0.40～0.4540～60200～1000100～500中

0.35～0.4060～80100～20050～100低

0.30～0.3580～10010～1005～50很低

＜0.30＞100＜10＜5可忽略

當(dāng)混凝土強(qiáng)度為C80時(shí)，管樁用混凝土的水灰比一般為0.28～0.29，均小于0.30(《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定水灰比≤0.40)，否則將不達(dá)標(biāo)，管樁用高強(qiáng)混凝土一般選用塌落度為20-40mm，即介于干硬性混凝土和塑性混凝土之間的低水灰比的混凝土。因此可以得出結(jié)論：高強(qiáng)混凝土本身的滲透性很低，具有很高的抗腐蝕性。

2、管樁特有的離心成型工藝使得混凝土密度大大提高，因而具有很高的抗?jié)B透性，完全能滿足中、弱環(huán)境中的耐久性要求。

3、管樁用混凝土中摻入磨細(xì)硅砂粉或粉煤灰（《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》中建議預(yù)應(yīng)力管樁樁身防護(hù)措施：預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在SO24-、CL-的介質(zhì)作用下，樁身混凝土材料應(yīng)采用或摻入1～2種耐腐蝕材料），該摻合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使CL-在混凝土中的電通量大大降低，滲透速率也大大降低，而且隨著水灰比的下降，又會(huì)使混凝土中的氯離子電通量和滲透速率繼續(xù)下降，從而起到提高抗?jié)B透性作用，達(dá)到提高防腐性能的目的。

4、PHC管樁砼強(qiáng)度等級(jí)C80以上，遠(yuǎn)高出《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》要求的強(qiáng)度等級(jí)不低于C60的標(biāo)準(zhǔn)。

5、選用壁厚大于80mm的預(yù)應(yīng)力管樁，如PHC400*95　　PHC500*100　 PHC500*125等。

6、選用配筋率較高的AB型或AB型以上管樁。這些管樁配用鋼筋直徑較粗，數(shù)量又多一些，也是會(huì)延長(zhǎng)被腐蝕的時(shí)間，增加抵御能力，改善管樁的防腐性能。

7、施工方法可采取的防腐措施：可選用封口型樁尖、內(nèi)孔用填芯混凝土封閉，樁底內(nèi)孔應(yīng)灌注高度不小于2m（對(duì)弱腐蝕性環(huán)境下應(yīng)用的管樁）或3m（對(duì)于中等腐蝕性環(huán)境下應(yīng)用的管樁）的封底混凝土，且封底混凝土應(yīng)摻微膨脹劑，強(qiáng)度等級(jí)不得低于C30，以減少地下水對(duì)管樁的侵蝕，從而進(jìn)一步提高防腐性。

8、在預(yù)應(yīng)力管樁生產(chǎn)過(guò)程中加入防腐阻銹劑，以減少地下水對(duì)鋼筋等的侵蝕，從而進(jìn)一步提高防腐性。

9、接駁部分鋼結(jié)構(gòu)用環(huán)氧瀝青漆處理，在接駁后涂上2-3層環(huán)氧瀝青漆，待干固硬化后沉樁即可或在其外表面涂刷環(huán)氧樹(shù)脂涂料加裹玻纖布等可滿足防腐要求（如有必要）。

10、如有必要可加大預(yù)應(yīng)力管樁鋼筋的混凝土保護(hù)層的厚度，按GB50046-2008《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》要求特制管樁。

，加入摻合料預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁在抗?jié)B透性和抗防腐性方面都有很大優(yōu)勢(shì)，在地下水和土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕性的情況下可以不加防護(hù)。