[發明專利]一種用于惡劣環境下的混凝土墩柱的防腐管

無效

• 申請號: 200810202131.2
• 申請日: 2008-11-03
• 公開（公告）號: CN101725183A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 楊全兵;王俊顏;朱蓓蓉;楊錢榮;張樹青
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04B1/64
• 分類號: E04B1/64;E01D19/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，特別是涉及一種用于惡劣環境下的混凝土墩柱的防腐管。

背景技術

我國海水環境、鹽堿地和鹽漬地等混凝土結構大量的現場暴露試驗和實際工程調研結果表明，80％以上使用10年左右的碼頭和橋梁都發生嚴重或較嚴重的破壞，如鋼筋銹蝕破壞、凍害和化學侵蝕等。這些現場破壞有一個共同點，就是處在潮汐/浪濺區或土壤-空氣區的混凝土墩柱的腐蝕和鋼筋銹蝕破壞比處在水下區、土壤區或大氣區的嚴重得多，見圖1(大氣區以及水下區腐蝕輕微)和圖2(大氣區以及土壤區受雨水中氯鹽或硫酸鹽侵蝕，侵蝕較輕微)，其主要原因是潮汐/浪濺區的混凝土因在干濕循環、凍融循環、溫度循環、波砂磨損的作用下，或者土壤-空氣區受鹽結晶循環作用下，環境中的侵蝕離子和氧氣等更容易進入混凝土中，混凝土中的水化產物也更容易與環境離子交換或溶出，因此這個部位的混凝土墩柱在使用壽命期間便發生嚴重的鋼筋銹蝕以及混凝土腐蝕破壞，嚴重危害整個建筑物的安全使用。

目前國內外對于這些過渡區主要是在原有混凝土防腐蝕設計的基礎上，在墩柱表面采用保護層(涂料、纏繞帶、防護套等)，這些方法都有不同的缺點。就目前實踐情況來看，涂料層使用壽命很短，不到5年就會發生脫落，并且重新涂刷成本高，難度大。纏繞帶主要為纖維布，缺點是彈性較小，容易脫落；目前使用效果較好的是美國CCI公司的單片式防腐套，但仍有潛在滲水通道，并且厚度不能太厚，否則不利于人工施工。另外纏繞帶和單片式防腐套的施工費用較高，均需要潛水員進行水下部分的操作，費時費勞力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種用于惡劣環境下的混凝土墩柱的防腐管，可應用于處于海洋環境的潮汐浪濺區以及鹽湖區的土壤-空氣過渡區的新建的橋墩結構或其他混凝土柱結構。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種用于惡劣環境下的混凝土墩柱的防腐管，其特征在于，包括大口徑塑管，該大口徑塑管的上下兩端的內壁上各設有一圈防水雙面膠帶。

所述的防水雙面膠帶的一面為用于粘結大口徑塑管內壁的普通粘性層，另一面為預粘結層，用于與后澆注新拌混凝土在硬化過程中進行粘結。

所述的大口徑塑管采用高密度聚乙烯纏繞管、高密度聚乙烯波紋管、聚氯乙烯纏繞管、聚氯乙烯加筋管或聚氯乙烯波紋管。

所述的大口徑塑管的厚度為6mm～200mm。

所述的防腐管在使用時預置于鋼模內，然后澆注混凝土一體化成型，澆注的混凝土在硬化過程中與防腐管防水雙面膠帶的預粘結層進行粘結。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

(1)防腐管安裝時直接預置于鋼模內，混凝土澆注后與防腐管內兩端的雙面膠帶的預粘結層進行粘結，結構一體化成型和防腐蝕措施同步進行，節約后期結構防腐蝕措施的施工費用和時間，無需潛水員進行施工。

(2)防腐管為預制無縫管，厚度在6mm到200mm之間，相對于其他方式的包扎層更厚更均勻(單片式防腐套的最大厚度僅為6.25mm)，除了防腐蝕的功能，對核心混凝土還可以形成緊箍約束的作用，改善核心混凝土脆性大的問題，提高組合結構的延性和韌性；在核心混凝土破壞斷裂并且軸向應變達到10％的情況下，殘余強度率還能維持在40％以上，提高結構安全性；而單片式防腐套或纏繞帶由人工進行包扎，厚度太大不利于施工，并且對混凝土無約束增強作用。

(3)防腐管的材質如高密度聚乙烯(HDPE)具有非常優異的耐物理和化學腐蝕特性，目前廣泛應用于陸上或海上的管道防腐層，海洋養殖業的圍欄結構以及市政工程的污水排水道，可以適應強化學腐蝕環境、水下環境、土壤環境以及室外暴露環境；防腐管作為一層“厚保護膜”，通過雙面膠帶與混凝土形成一個整體，防止氯鹽、硫酸鹽和氧氣等有害物質從界面侵入混凝土中，并代替混凝土承受惡劣環境的溫度循環和干濕循環所帶來的物理性腐蝕，以提高結構的耐久性。

(4)防腐管的材質如聚氯乙烯(PVC)和高密度聚乙烯(HDPE)的熱傳導率分別只有0.33kcal/m.hr.℃、0.29kcal/m.hr.℃，均不到鋼管的1％，在成型脫去鋼模之后，防腐管仍可以作為混凝土的一個封閉保溫層，為混凝土創造了充分的養護條件，其他防護措施均是混凝土結構成型之后進行，無此效果。

(5)防腐管的材質如聚氯乙烯(PVC)和高密度聚乙烯(HDPE)的斷裂延伸率分別為100％和700％，脆化溫度均低于-50℃，具有良好的延性和低溫性能，目前兩種管材埋地后的使用年限均大于50年，由于核心混凝土的支撐，防腐管不會發生應力破壞，這些物理性能可以保證防腐管對混凝土結構起到全程防護的作用，與建筑物同壽命。