桩基混凝土地下水腐蚀

桩基混凝土地下水腐蚀

一、地下水腐蚀性评价的概述通常情况地下水腐蚀性评价仅对混凝土结构、混凝土结构中钢筋和钢结构这三个对象进行。实际可能遇到的不只是混凝土结构和钢结构换填、预压、砂、石桩等处理方法。使用的建筑材料主要有砂、石、冶金渣和为加速排除地下水使用的土工织物。在一些特殊情况下，还会采用化学加固处理方法。

地下水腐蚀性强弱程度，《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(以下简称勘察规范)中有详细评价标准,地勘报告一般都会按勘察规范对场地地下水的腐蚀性做出评价。地下水腐蚀性评价中,除根据并给出地下水中各主要离子与分子含量外,还有两个指标:总矿化度和PH值。

总矿化度表示地下水总含盐量的多寡。PH值表示地下水的酸碱程度:PH 值＜5，属强酸性水；PH＝5～7，属弱酸性水；PH＝7属中性水或称纯水；PH＝7～9属弱碱性水；PH＞9属强碱性水。

地下水腐蚀防护措施可分为两类:一是使用抗腐蚀性能好的建筑材料，二是隔离防护。

二、建筑材料的种类与耐腐蚀性能1、土工织物。土工织物又称土工布，是用高分子聚合物为基础原料制成的用于岩土工程的织物。可用来作为土工织物基础材料的高分子聚合物种类很多。地下水中含腐蚀性化学成份的浓度一般较低，而土工织物一般化学稳定性较好，耐腐蚀能力较强，且皆有一定的耐久性，所以一般都可以使用。但这些聚合物大类中包含着许多子类和不同品种，每一种产品都有其特定性能。因

此，遇到地下水腐蚀性很强或受到工业生产污染的地下水时，设计中应对所使用土工织物提出相应的抗腐蚀性能要求。

2、水泥。硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥抗酸性腐蚀性能不强；矾土水泥、火山灰水泥和矿渣水泥抗碱性腐蚀性能较差；矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥有一定的抗硫酸盐腐蚀能力；抗硫酸盐硅酸盐水泥有较强的抗硫酸盐腐蚀能力；用于防水工程的硅酸盐膨胀水泥抗硫酸盐和抗碱性腐蚀的能力都很差。

3、砂及碎石。花岗岩和砂质石英岩类砂及碎石抗腐蚀性能较好，尤其抗酸性腐蚀性能强。石灰石和白云石类砂及碎石抗碱性腐蚀性能也很好。

4、冶金渣。冶金渣指高炉熔渣和平炉、转炉、电炉熔渣在渣坑或渣场自动冷却或淋水冷却形成较致密的废渣，经过挖掘、破碎、磁选和筛分，可做成碎石材料。前者称重矿渣或简称矿渣，后者称钢渣。

5、水玻璃。土体化学加固使用较多的化学主液是硅酸钠水玻璃（Na2O?nSiO2）浆液。硅酸钠水玻璃是石英砂（SiO2）与碳酸钠亦称纯碱(Na2CO3)磨细，按一定比例配合后在炉内烧熔，生成硅酸钠，即固体水玻璃，然后加热溶解而成水玻璃。

铁道部门实际使用证实效果好的有水玻璃—水泥浆—氯化钙溶液、水玻璃—铝酸钠溶液、水玻璃—氯化钙溶液和水玻璃－水泥浆。

硅化法是把水玻璃等溶液灌入地层中，把地层中水分和空气排除出并占据其位置，经过短暂时间浆液凝固，把土体固结成强度高、防渗与

防水性能良好的“人造石”。硅化法的主要优点是渗透能力强，凝固迅速，加固土体强度高且密实。

6、碱液。土体碱液(NaOH)加固方法与硅化法不同。碱液在土体中并不析出任何胶凝物质，它的作用是使土体颗粒表面活化，使颗粒与颗粒在其接触处自行胶结固化(在土颗粒中有钙、镁离子的条件下)，从而提高土的力学强度。碱液加固法适用较细颗粒土，对湿陷性黄土加固是一种高效和廉价的方法。

三、防护地下水腐蚀措施1、地基处理。当pH＜4.5 时不应采用石灰石、白云石类砂或碎石。

（1）水泥加固地基：水泥加固地基包括以水泥作主固化剂的注浆、高压喷射注浆和水泥土搅拌。

地下水对混凝土的腐蚀等级为强腐蚀或中等腐蚀时，不宜采用水泥加固法处理地基。单纯受硫酸根离子( 2 ?4 SO )腐蚀作用的工程，可采用抗硫酸盐硅酸盐水泥；当其腐蚀等级为中等腐蚀或弱腐蚀时，可采用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥或铝酸三钙含量不大于5％的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。

（2）冶金渣垫层和桩：受酸性或碱性生产废水影响的车间不能使用冶金渣。其他情况如拟采用，除在空气中和在水中稳定性的常规检测外，还应根据地下水的腐蚀性特点进行抗腐蚀性能检测，证实能满足要求再使用。

（3）土工织物：地下水具有较强的腐蚀性时，设计中应提出相应的抗

腐蚀性能要求。

（4）灰土垫层或桩：地下水具有酸或硫酸盐腐蚀时不应采用灰土垫层、石灰桩和灰土桩。

（5）化学加固：pH＜7 时不宜采用碱液加固法。pH＞9 时不宜采用硅化加固法。

四、混凝土结构抗腐蚀地下混凝土结构抗腐蚀首先是提高混凝土密实性，提高其自身抗腐蚀能力。附加措施，多以隔离防护为主；根据条件，也可选用合适的水泥，而不采取隔离防护的办法。

（1）隔离防护。当腐蚀性等级为中等或强腐蚀时，单靠混凝土自身的防护是不够的，须采取附加隔离防护措施。垫层可采用碎石灌沥青或沥青混凝土。结构表面可涂冷底子油和沥青胶泥各两遍。这种涂层，不论是桩还是其他结构，国内都有使用经验，对于预制桩，在细粒土的地层中，打桩时一般不会磨损。为满足热施工和在潮湿基层上施工的要求，也可采用环氧沥青厚浆型涂料两道。

（2）混凝土强度等级、水泥用量、水灰比及钢筋保护层厚度预制混凝土村桩混凝土强度等级不低于C35，其他钢筋混凝土结构不低于C20，毛石混凝土、素混凝土不低于C15，垫层不低于C10。

钢筋混凝土结构水泥用量不少于300 kg/m3。一般钢筋混凝土结构混凝土水灰比不大于0.55，预制桩混凝土水灰比不大于0.45(中、弱腐蚀)或0.4(强腐蚀)混凝土中宜掺入减水剂。

钢筋的混凝土保护层厚度:基础、桩及桩基承台不小于50 mm，基础梁

不小于45 mm，地下室底板与侧壁不小于40 mm。基础、桩基承台及地下室底板下部应设垫层。

（3）使用合适的水泥在有单纯硫酸根离子( 2 ?4 SO ）腐蚀且腐蚀等级为中等腐蚀和强腐蚀时，可采用铝酸三钙含量不大于5％的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或抗硫酸盐硅酸盐水泥。在单纯Cl-离子的腐蚀条件下，可在混凝土内掺入钢筋阻锈剂。