鋼管樁的腐蝕與防腐課件

1、鋼管樁的腐蝕與防腐中國(guó)建筑科學(xué)研究院錢 力 航 2005年7月北京 地址:100013 北京市北三環(huán)東路30號(hào) 電話: 01084286025 139013140387/25/20221鋼管樁的腐蝕與防腐 鋼管樁在上海超高層建筑的基礎(chǔ)中已有所應(yīng)用,如金茂大廈等.隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,鋼管樁的應(yīng)用必將越來(lái)越多.廣大設(shè)計(jì)施工人員對(duì)鋼管樁的性能應(yīng)該有一些認(rèn)識(shí).目前大家比較關(guān)注的問(wèn)題一是鋼管樁的腐蝕與防腐問(wèn)題,二是開口鋼管樁的樁端阻力問(wèn)題.7/25/20222鋼管樁的腐蝕與防腐 腐蝕的現(xiàn)象與原因 鋼鐵受環(huán)境的作用而變?yōu)檠趸F等的現(xiàn)象稱為腐蝕. 鋼管樁工作的環(huán)境是海水、淡水、大氣和土等,而使鋼管樁發(fā)生

2、腐蝕的就是其中的水和氧.水和氧與鋼鐵發(fā)生反應(yīng)生成鐵銹.7/25/20223鋼管樁的腐蝕與防腐 鋼鐵變?yōu)殍F銹的反應(yīng)是一種電化學(xué)反應(yīng).也可以說(shuō)是根據(jù)”電池作用”進(jìn)行的反應(yīng). 在鋼鐵的表面由于種種原因存在無(wú)數(shù)非常細(xì)小的陽(yáng)極和陰極,形成了局部電池.在局部電池的陽(yáng)極上發(fā)生鐵的溶解,陰極上發(fā)生氧的還原,就這樣進(jìn)行著腐蝕反應(yīng).7/25/20224鋼管樁的腐蝕與防腐 鋼管樁腐蝕的速度決定于單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)并擴(kuò)散到鋼表面的氧的量.而促使氧增加的主要因素是水中溶存的氧的濃度、流速、混合的程度和溫度等.7/25/20225鋼管樁的腐蝕與防腐 由于腐蝕而在鋼表面形成的鐵銹,在某種程度上成為氧擴(kuò)散的屏障,具有抑制氧擴(kuò)散的

3、作用.而這種已經(jīng)形成的鐵銹層的保護(hù)作用,在大氣中較大,在水中較小.7/25/20226鋼管樁的腐蝕與防腐 當(dāng)水中溶有食鹽等中性鹽類時(shí),腐蝕的機(jī)理原則上沒有變化.但食鹽的存在影響作為氧擴(kuò)散屏障的鐵銹層的性質(zhì).7/25/20227鋼管樁的腐蝕與防腐 如果鋼的金屬組織、應(yīng)力和塑性變形的程度不同,在水中的電位就不同.如兩種不同成分鋼的連接部位,成為腐蝕電池陽(yáng)極的一方就會(huì)促進(jìn)腐蝕.鋼表面的壓痕也會(huì)促進(jìn)腐蝕.7/25/20228鋼管樁的腐蝕與防腐 在低合金鋼中,合金的元素進(jìn)入鐵銹層中會(huì)引起鐵銹層性質(zhì)的變化,從而影響鋼的耐腐蝕性.如在低合金鋼中加入適量的磷、鉻和銅,則在大氣或海水中,其耐腐蝕性為普通鋼的23

4、倍.而在淡水或土中則沒有太大的變化.7/25/20229鋼管樁的腐蝕與防腐 腐蝕的形態(tài) 構(gòu)筑物基礎(chǔ)使用的鋼除全面腐蝕外,還會(huì)發(fā)生“孔蝕”和“腐蝕疲勞”等形態(tài)的腐蝕. 在鋼表面的某些部位,陽(yáng)極反應(yīng)集中發(fā)生,嚴(yán)重腐蝕,成為“孔蝕”.孔蝕最主要的原因是通氣性差.7/25/202210鋼管樁的腐蝕與防腐 例如在縫隙和貝類附著的部位等,氧的供給比其他部位少,供給少的部位成為陽(yáng)極,供給多的部位成為陰極,這樣就形成了“電池”,在陽(yáng)極部位就發(fā)生“孔蝕”.7/25/202211鋼管樁的腐蝕與防腐 使鋼發(fā)生激烈孔蝕的諸多原因中,還有“迷走電流” 的作用.從電氣鐵路和電焊機(jī)洩漏的直流電,一旦流入土和水中的鋼結(jié)構(gòu)物,

5、再?gòu)匿摻Y(jié)構(gòu)物流到土和水中,流出的點(diǎn)即發(fā)生腐蝕.電流容易流出的部位會(huì)造成深深的孔蝕.7/25/202212鋼管樁的腐蝕與防腐 “腐蝕疲勞”是鋼鐵在腐蝕性的環(huán)境中在拉應(yīng)力的反復(fù)作用下在某一周期以后發(fā)生破裂的現(xiàn)象.腐蝕疲勞與沒有腐蝕作用的疲勞相比,在一定的應(yīng)力下,達(dá)到破壞的反復(fù)次數(shù)少.并且即使應(yīng)力較低,如果反復(fù)次數(shù)非常大,也會(huì)出現(xiàn)破壞的特征. 7/25/202213鋼管樁的腐蝕與防腐 應(yīng)力腐蝕破壞是鋼在靜拉應(yīng)力的作用下、在特定的腐蝕環(huán)境(熱而濃的堿、硝酸鹽、氰化氫水溶液或液體氨等)中發(fā)生的.這些腐蝕環(huán)境不是在通常的自然環(huán)境中遇到的,因此發(fā)生應(yīng)力腐蝕的可能性非常小.7/25/202214鋼管樁的腐蝕與

6、防腐 鋼表面鐵銹層的厚度 與板厚減少量的關(guān)系 因腐蝕而失去的鐵的量中,相當(dāng)一部分(一般1/2以上)用于鋼表面鐵銹層的形成,剩余的一部分作為鐵銹一度殘留在鋼表面,而后剝離.另一部分不在表面生成鐵銹,而以離子狀態(tài)流失.這幾部分鐵的比例根據(jù)淡水、海水、大氣、土等的環(huán)境變化而定.作為鋼表面鐵銹殘存的鐵的比例,一般在土中較高,大氣中較低.并隨液體的流動(dòng)而變化.7/25/202215鋼管樁的腐蝕與防腐 現(xiàn)假定因腐蝕而失去的鐵全部用于在鋼表面形成鐵銹,則鋼表面鐵銹層的厚度與板厚減少量的關(guān)系如下式所示: y = D S x / 100 A式中 y-鋼材的板厚減少量(mm); D-鐵銹的表觀比重; S- 鐵銹層

7、中鐵的含有率(%) ; x -鐵銹層的厚度(mm); A-鐵的比重(7.85)7/25/202216鋼管樁的腐蝕與防腐例 y = D S x / 100 A 在海洋環(huán)境中鋼管樁鐵銹層的測(cè)試結(jié)果為D=2.01, S=52.4%, 代入公式計(jì)算: y = (2.0152.4x) / (1007.85) = 0.134 x x / y = 7.46 即鐵銹層的厚度為板厚減少量的7.46倍7/25/202217鋼管樁的腐蝕與防腐 這一算例表明,若因腐蝕而失去的鐵約一半用于形成鐵銹,則鐵銹層的厚度比板厚減少量大得多(34倍). 所以應(yīng)當(dāng)注意,不要誤以為鐵銹層的厚度等于板厚減少量. 鐵銹層的厚度與板厚減少

8、量的關(guān)系如下圖所示:7/25/202218鋼管樁的腐蝕與防腐 鋼管樁在土中的腐蝕情況 1 日本建設(shè)省土木研究所的調(diào)查研究 調(diào)查對(duì)象是幸谷橋的鋼管樁 鋼管樁外徑486mm、壁厚16 mm、9mm 1958年1011月施工,經(jīng)過(guò)17年后拔出,進(jìn)行腐蝕調(diào)查. 7/25/202219鋼管樁的腐蝕與防腐 調(diào)查方法 為了解鋼管樁在深度方向大致的腐蝕程度和腐蝕形態(tài),先用肉眼觀察表面附著物的顏色和狀態(tài),以及附著物清除后的腐蝕形態(tài)和程度. 然后取樣測(cè)試,定量地了解鋼管樁各部位的腐蝕量. 根據(jù)外觀,認(rèn)為腐蝕大的表層部位連續(xù)取樣,腐蝕小的深層部位間隔取樣,取樣時(shí)還要考慮土層變化情況,7/25/202220鋼管樁的腐

9、蝕與防腐 試樣尺寸為 1010 cm,在檸檬酸二銨水溶液中浸泡冼凈,再用點(diǎn)測(cè)微計(jì)量測(cè)量厚度.取樣和試樣上測(cè)點(diǎn)位置如圖所示. 因?yàn)闆]有鋼管樁打設(shè)前壁厚的測(cè)試資料,所以原始壁厚是根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果推算的. 調(diào)查結(jié)果 如表所示 7/25/202221鋼管樁的腐蝕與防腐7/25/202222 深度 m土質(zhì)表面 原 始 壁 厚 mm 實(shí) 測(cè) 壁 厚 mm 最小 平均 腐 蝕 速 度 mm/yr最大值 平均值-0.30.00.00.20.20.91.72.55.26.110.211.117.218.124.225.118.229.135.236.1大氣土 細(xì) 砂淤泥夾細(xì)砂 粘土夾淤泥 。 。 。 細(xì)砂涂涂裸下

10、同 15。8115。8115。8115。8115。429。029。218。748。749。5714。04 15。6115。26 15。7615。14 15。6514。76 15。41 15。28 15。398。90 8。998。86 9。158。61 8。738。21 8。709。38 9。520。104 0。0240。032 0。0030。039 0。0090。062 0。0240。008 0。0020。007 0。0020。021 0。0040。008 0。0010。031 0。0020。011 0。0037/25/202223鋼管樁的腐蝕與防腐 從表中可見： 1 外觀 ：大氣中涂膜損壞部

11、分腐蝕顯著；表層土中部分腐蝕；細(xì)砂層中除全面腐蝕外有局部腐蝕，到淤泥夾砂層中局部腐蝕更多；從粘土夾淤泥層以下幾乎沒有腐蝕。 2 在土中腐蝕速度總平均為0。007mm/yr. 3 腐蝕速度表層部位明顯大于深層部位；同在表層，淤泥夾砂大于細(xì)砂； 4 腐蝕速度最大部位平均不過(guò)0。024mm / yr, 2mm的壁厚可耐腐蝕80年。7/25/202224鋼管樁的腐蝕與防腐 2 日本土質(zhì)工學(xué)會(huì)的腐蝕調(diào)查 日本土質(zhì)工學(xué)會(huì)為在大范圍內(nèi)各種土質(zhì)條件下的鋼樁進(jìn)行腐蝕試驗(yàn),從1962年到1966年,在日本10個(gè)地方設(shè)置了126根鋼樁,樁的斷面為L(zhǎng)型,樁長(zhǎng)約15 m.然后分別在打設(shè)后的第二年、第五年、第十年各拔出4

12、2根,進(jìn)行腐蝕狀況觀察和板厚減少量的測(cè)定. 結(jié)果如表所示.7/25/202225樁所在地 土質(zhì)調(diào)查目的根數(shù)平均腐蝕速度 (mm/yr兩面)東京電力沖積淤泥普通鋼腐蝕90.0045川崎制鐵填海地普通鋼合金鋼腐蝕 電防腐120.0114廣島大學(xué)砂.淤泥普通鋼腐蝕100.0116新日鐵關(guān)東砂粘普通鋼腐蝕90.0112關(guān)西電力海邊填土普通鋼 耐候性鋼焊接部位蝕150.00837/25/202226鹿島建設(shè)砂礫普通鋼腐蝕90.0093住宅公團(tuán)砂粘互層普通鋼腐蝕電車軌道迷走電流影響 涂裝防腐120.0148農(nóng)林省淤泥普通鋼腐蝕90.0094武里團(tuán)地砂.淤泥普通鋼腐蝕鋼管樁內(nèi)面防腐110.0061川崎制鐵填

13、海地普通鋼腐蝕鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋的影響等300.0127總計(jì)126 根平均 0.0106mm/yr7/25/202227鋼管樁的腐蝕與防腐 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以作出如下判斷: 1 除接近地表部分外,經(jīng)過(guò)10年的樁表面幾乎保持原狀; 2 各地10 年總平均腐蝕速度(兩面)為0.0106mm /yr單面為0.0053 mm /yr 最大值為0.0297mm /yr; 3 腐蝕速度隨年數(shù)增加而減少; 4 推薦設(shè)計(jì)用腐蝕速度為0.02mm / yr7/25/202228鋼管樁的腐蝕與防腐 3 日本鋼管樁協(xié)會(huì)的腐蝕調(diào)查 鋼管樁協(xié)會(huì)在大宮城縣鹽釜市,對(duì)正在使用的構(gòu)筑物鋼管樁進(jìn)行了腐蝕實(shí)態(tài)調(diào)查.這些樁已打設(shè)4

14、年. 土層狀況是地表至3m為填土,38m為淤泥,以下持力層為泥巖(基巖). 鋼管樁 外徑 508 mm、 壁厚9.5mm 、樁長(zhǎng)711m.7/25/202229鋼管樁的腐蝕與防腐 調(diào)查方法 露出三根鋼管樁,在基底以下約1020cm的樁頂附近(深度約2.3m)切下60110mm的試驗(yàn)片. 在試驗(yàn)片切取以前,先清除切取部位附近的鐵銹,用超聲波測(cè)厚儀測(cè)定壁厚.測(cè)定的位置和結(jié)果如圖所示. 7/25/202230 No.1樁 測(cè)得9.3mm 、9.4mm的壁厚較多,比當(dāng)初的公稱壁厚9.5mm有所減少. No.2、No.3樁與當(dāng)初的公稱壁厚完全相同.7/25/202231鋼管樁的腐蝕與防腐 從試驗(yàn)片可見鋼

15、管樁的外表面有凹凸?fàn)畹母g,而內(nèi)表面幾乎看不到腐蝕.用測(cè)微計(jì)測(cè)定的結(jié)果是壁厚的平均減少量為 0.052mm,即腐蝕速度為 0.013mm / yr7/25/202232鋼管樁的腐蝕與防腐 4 美國(guó) NBS ( National Bureau 0f Standards) (國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)署) 的腐蝕調(diào)查 美國(guó) NBS 得到美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)和陸軍工兵隊(duì)的協(xié)助,對(duì)長(zhǎng)年埋設(shè)在地下的鋼樁等拔出或挖出來(lái),進(jìn)行實(shí)地腐蝕調(diào)查,結(jié)果如表所示. 7/25/202233U :幾乎無(wú)腐蝕 M:輕全面腐蝕 S:輕局部孔蝕0.6mmP:孔蝕mm 所 在 地 土 質(zhì)年數(shù) 比 阻 抗 .cmpH 腐水位上蝕狀水位處+_2 f t.況水

16、位下Bonnet CarreSpill way砂.淤泥.粘土1740010506.78.1UMUSparrows Point砂.淤泥.粘76.6P0.9P2.8SQuachita River淤泥質(zhì)粘土.粘土40137012400 4.97.3_UGrenada Dam有機(jī)質(zhì)粘性土123800154003.64.9MP3.1_Sardis Dam淤泥質(zhì)砂.粘土2016902.9_P1.57/25/202234U :幾乎無(wú)腐蝕 M:輕全面腐蝕 S:輕局部孔蝕0.6mmP:孔蝕mm 所 在 地 土 質(zhì)年數(shù) 比 阻 抗 .cmpH 腐水位上蝕狀水位處況水位下Chef Ment

17、eur Pass淤泥質(zhì)砂.粘土323004006.97.8_MP3.7WilmingtonMarineTerminal有機(jī)質(zhì)淤泥.砂.粘土23_P3.8_Lumber River亞砂.淤泥質(zhì)粘土37110049002.35.9_P1.5P1.5Memphis Floodwall粘土.淤泥質(zhì)粘土7100086007.67.8UP0.9_Memphis Floodwall粘土.淤泥質(zhì)粘土7103079006.87.8UU_7/25/202235U :幾乎無(wú)腐蝕 M:輕全面腐蝕 S:輕局部孔蝕0.6mmP:孔蝕mm 所 在 地 土 質(zhì)年數(shù) 比 阻 抗 .cmpH 腐水位上蝕狀水位處況水位下Vickb

18、urg Floodwall亞砂.粘土.炭渣78507007.48.2P1.0P1.2_ Vickburg Floodwall淤泥質(zhì)砂.粘土.炭渣762592007.18.6MM_SordisDam粘土20300075105.46.0_MSGrenadaDam North粘質(zhì)砂土.淤泥質(zhì)土111700165004.04.4P2.7_GrenadaDam South淤泥質(zhì)砂114300110006.9P4.1_7/25/202236U :幾乎無(wú)腐蝕 M:輕全面腐蝕 S:輕局部孔蝕0.6mmP:孔蝕mm 所 在 地 土 質(zhì) 年數(shù) 比 阻 抗 .cmpH 腐水位上蝕狀水位處況水位下Berwick lo

19、ck West粘土1180012908.1SSSBerwick lock East粘土1175016107.98.1_P1.9SAlgiers Lock淤泥質(zhì)粘土.有機(jī)質(zhì)粘性土1234513007.78.4_P1.0_Enid Dam淤泥質(zhì).粘土.砂淤泥128000102005.15.3M_7/25/202237鋼管樁的腐蝕與防腐 從調(diào)查可知: 除在Ph值特別低的土中以外,鋼樁的腐蝕出乎預(yù)想地少; 特別是在水位以下的腐蝕對(duì)鋼材強(qiáng)度沒有影響; 土的性質(zhì)與腐蝕速度一般沒有什么關(guān)系. 可以認(rèn)為在沒有擾動(dòng)的土中,腐蝕輕微的原因是缺少氧 7/25/202238鋼管樁的腐蝕與防腐 土的腐蝕性 日本建設(shè)省土

20、木研究所和土質(zhì)工學(xué)會(huì)從土的比阻抗、復(fù)極作用、酸性和pH值、氧化還原電位、細(xì)菌腐蝕、溶解成分等對(duì)土的腐蝕性進(jìn)行了研究,得到的結(jié)論與前面所講的大致相同.7/25/202239鋼管樁的腐蝕與防腐海水的腐蝕性 海水中鋼管樁腐蝕速度的分布狀況如圖所示7/25/202240鋼管樁的腐蝕與防腐從圖中可見: 在飛沫帶腐蝕速度最大,因?yàn)樗ê统毕淖饔?使鋼表面經(jīng)常存在海水薄膜,通過(guò)薄膜供給豐富的氧,造成鋼表面極大 的腐蝕.海上漂浮的樹木、船只和波浪使腐蝕加速.因?yàn)橥磕さ膿p傷常常很大,電防腐的效果就沒有了.所以,這里是海洋環(huán)境中防腐最困難的地方.7/25/202241鋼管樁的腐蝕與防腐 潮汐漲落帶受海水周期性反

21、復(fù)浸潤(rùn),腐蝕速度似乎應(yīng)與飛沫帶一樣大.但實(shí)際上比較小.原因是潮汐漲落帶與海水之間,由于氧供給之差形成了巨大的電池,而潮汐漲落帶作為陰極,腐蝕減少了.與之相接的海水上部作為陽(yáng)極而促進(jìn)了腐蝕.而且海水的上下部相差不大.腐蝕僅次于飛沫帶.7/25/202242鋼管樁的腐蝕與防腐 在海水中和潮汐漲落帶,海草與生物附著在鋼表面,氧的濃淡形成電池、生物死亡發(fā)生的有機(jī)物及細(xì)菌等會(huì)促進(jìn)鋼管樁 的腐蝕,夏季的腐蝕更嚴(yán)重.7/25/202243鋼管樁的腐蝕與防腐 海上大氣部位因飛來(lái)的海鹽粒子和水花多,腐蝕環(huán)境比陸上大氣厲害得多.而且象臨海工業(yè)帶亞硫酸氣體的影響使腐蝕加大.7/25/202244鋼管樁的腐蝕與防腐

22、海底土中部位由于與海水的接觸少,氧的供給少,腐蝕最小.但在污染海域,污泥堆積的場(chǎng)所,也可能比海水中的腐蝕大.7/25/202245鋼管樁的腐蝕與防腐 在海洋環(huán)境中鋼的腐蝕調(diào)查結(jié)果如表所示,由于影響腐蝕的因素很多,測(cè)試方法不同,得到 的腐蝕量的值也是不同的.7/25/202246 部 位 試 驗(yàn) 材測(cè) 定 數(shù) 量暴露時(shí)間 yr 腐蝕速度 mm/yr 海 上 大 腐蝕試驗(yàn)片 19 0.416 0.128 氣 部 位 平 均 19 0.128 飛 鋼 板 樁 8 640 0.112 鋼 管 樁 1 8 0.25 沫 H 鋼 樁 2 57 0.198 腐蝕試驗(yàn)片 16 0.415 0.363 帶 平

23、均 27 0.272 潮 鋼 板 樁 35 540 0.044 汐 鋼 管 樁 4 38.5 0.070 漲 H 鋼 樁 2 57 0.055 落 腐蝕試驗(yàn)片 27 0.416 0.137 帶 平 均 68 0.083海洋環(huán)境中普通鋼的平均腐蝕速度7/25/202247海洋環(huán)境中普通鋼的平均腐蝕速度 部 位 試 驗(yàn) 材測(cè) 定 數(shù) 量 暴露時(shí)間 yr 腐 蝕 速 度 mm/yr 干 潮 位鋼 板 樁 42 542 0.047平 均 42 0.047 海 鋼 板 樁 59 542 0.039 鋼 管 樁 5 38.5 0.062 水 H 鋼 樁 3 523.6 0.049 腐蝕試驗(yàn)片 61 0.3

24、16 0.143 中 平 均 128 0.090 海 H 鋼 樁 2 57 0.033 底土 腐蝕試驗(yàn)片 3 35 0.103 中 平 均 5 0.0757/25/202248鋼管樁的腐蝕與防腐 應(yīng)考慮的腐蝕量 所要考慮的腐蝕的量是實(shí)際壁厚承載力必需的壁厚.設(shè)計(jì)時(shí)采用的腐蝕量應(yīng)符合下式要求; 腐蝕量(mm) 平均腐蝕速度(mm/y耐用年數(shù)(yr) 實(shí)際壁厚承載力必須的壁厚腐蝕量在腐蝕較少的情況下，可以這樣推算在腐蝕大的情況下，應(yīng)采用防腐措施 7/25/202249鋼管樁的腐蝕與防腐 再看一個(gè)在日本千葉海灘的試驗(yàn),在暴露的鋼管樁第五年,按圖取樣,測(cè)定結(jié)果如表所示. 從試驗(yàn)結(jié)果可以明顯看出,鋼管樁

25、內(nèi)表面的腐蝕極小.7/25/202250 位 置鋼管樁 凹凸 平 均(mm) 最 大 海 面 上 D.L+2.4m 外 面 內(nèi) 面 0.21 0.08 0.51 0.42 海 中 D.L- 4.5m 外 面 內(nèi) 面 0.40 0.07 1.13 0.33 制 造 時(shí) 原 壓 痕 0.07 0.307/25/202251鋼管樁的腐蝕與防腐防腐蝕方法 1 低合金耐腐蝕性鋼 耐海水鋼 針對(duì)鋼的耐海水性,添加元素的效果,隨暴露的環(huán)境、元素的組合與添加量而異.綜合的評(píng)價(jià)是對(duì)飛沫帶加磷、銅、鎳,海水中加硅、鉻、鋁,鎳和鉬對(duì)減少海水中的孔蝕有效. 據(jù)此開發(fā)了不同系列的低合金鋼. 耐海水性鋼耐腐蝕性實(shí)例如下圖

26、所示7/25/202252耐海水性鋼耐腐蝕性試驗(yàn)7/25/202253耐海水性鋼耐腐蝕性試驗(yàn)7/25/202254鋼管樁的腐蝕與防腐 耐候性鋼(耐大氣腐蝕 性鋼) 添加磷、銅、鉻可使鋼的耐大氣腐蝕性大幅增加,而鎳、硅、鉬、鋁對(duì)此也頗有效.據(jù)此開發(fā)了兩種耐大氣腐蝕性鋼: 高耐候性鋼:含磷、銅、鉻 焊接結(jié)構(gòu)用耐候性鋼:含銅、鉻為主 耐候 性鋼是使鐵銹緻密,抑制氧的浸透,阻止腐蝕. 如對(duì)水面上鋼管樁彎曲部分,其耐腐蝕性為普通鋼的23倍.為充分發(fā)揮這種鋼的耐腐蝕性,使其干燥、避免飛沫是必要的.7/25/202255鋼管樁的腐蝕與防腐 2 涂裝法 涂裝法常在橋墩、棧橋等地上突出部位使用.鋼管樁在土中使用

27、的涂料,必須防腐性好,在土中不易老化,粘結(jié)性好,打樁時(shí)涂層不會(huì)因磨擦而剝離或損傷.要滿足這些性質(zhì),常用焦油環(huán)氧涂料(tar epoxy). 在海水或淡水中還使用厚膜富鋅防銹漆和焦油環(huán)氧涂料. 特別是飛沫帶防腐常常將厚膜富鋅防銹漆和焦油環(huán)氧涂料或環(huán)氧涂料組合使用.7/25/202256鋼管樁的腐蝕與防腐 3 有機(jī)材料覆蓋 有機(jī)材料主要有樹脂砂漿、聚乙烯、強(qiáng)化塑料等.該法防腐性好,成本低.使用最多的是聚乙烯覆蓋. 4 無(wú)機(jī)材料覆蓋 無(wú)機(jī)材料主要是水泥混凝土硬化體,用于飛沫帶和潮汐漲落帶等腐蝕特別厲害的地方. 水泥混凝土硬化體應(yīng)加入金屬絲網(wǎng)和鋼筋以及樹脂合成纖維等復(fù)合材料硬化體厚度一般為 6 cm.

28、7/25/202257鋼管樁的腐蝕與防腐 5 電防腐法 電防腐法是根據(jù)腐蝕的機(jī)理,用直流電消除鋼材表面局部電池陰陽(yáng)極電位差的防腐方法.7/25/202258鋼管樁的腐蝕與防腐 如圖所示,直流電源裝置的 “-”極與水或土中的鋼材連接作為陰極,讓電流從陽(yáng)極流入.7/25/202259鋼管樁的腐蝕與防腐 由于電流主要流入陰極,使鋼材表面陰極的電位降低,降低到與陽(yáng)極電位相等,局部電池的電位差消除了,腐蝕 也就消除了. 在海水或土中,鋼鐵的自然狀態(tài)電位約為-600650mV, 防腐電位為-770mV.7/25/202260 電防腐的方式: 1 外部電源方式 2 流電陽(yáng)極方式 1 外部電源方式 在水中或土中如圖設(shè)置電極,將交流電變成直流電,通過(guò)配線管