姚冀

摘要：在建筑建設中所應用的磚混結構中含有海砂材料，而海砂具有的氯離子如果濃度達到了限值以上，會造成混凝土保護層產生銹脹開裂的現象。因此，為了保證混凝土構件的耐久性，采用了雙向電遷技術，可以將混凝土內部含有的負電氯離子遷移出混凝土以外，并且在此過程中將阻銹劑陽離子遷移至混凝土內部，進而形成密實度較高的保護膜，達到阻銹的效果。

關鍵詞：混凝土構件;氯離子;阻銹劑;雙向電遷技術;耐久性

目前，我國建筑磚混結構中引入了海砂材料，而海砂材料的應用引發(fā)了“海砂屋”的現象。為了保證建筑工程的建設質量，國家已經頒布了海砂應用技術規(guī)范，要求應用海砂之前需要實施淡化處理的過程，避免海砂中大量氯鹽對磚混結構產生銹蝕鋼筋的現象。在實際磚混結構應用中，需要采用電化學修復技術對結構中存在的鋼筋銹蝕問題進行處理，進而達到提升結構耐久性的目的，以下內容以某工程為例對提升磚混結構含氯混凝土構件的耐久性提升措施及技術的應用進行了研究。

1 磚混結構存在的問題

在經濟快速發(fā)展下推動了建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，但是在建筑建設數量與規(guī)模逐漸增大下，對砂的需求量日益提升，并且河砂的資源呈現出日益匱乏的現象，而為了保證建筑工程能夠順利開展，普遍采用了海砂代替河砂，而海砂在應用于建筑結構中后卻引發(fā)了“海砂屋”的現象，嚴重影響建筑結構的質量，進一步威脅著建筑使用者的生命安全。因此，我國針對這一問題頒布了海砂材料應用規(guī)范，要求在海砂應用于建筑建設之前需要實施淡化處理的過程，進而達到降低海砂中氯離子的含量，要求氯離子的含量要在0.03%以下，因為大量的氯鹽會對結構中的鋼筋產生銹蝕的過程，降低了結構的承載能力，甚至會對結構產生破壞的現象。

2 磚混結構的作用及存在的隱患

磚混結構在應用的年限逐漸增加后，結構性能會逐漸劣化，而這一問題是無法避免的。因此，需要針對磚混結構實施加固的過程。目前，磚混結構加固措施主要是應用于承重磚墻，對承重磚墻實施修復與加固的過程，而在此過程中卻對圈梁與構造柱的維護與加固產生了疏忽。磚混結構中含有的鋼筋混凝土構件如果能夠達到互相配合，可以顯著提升建筑整體的穩(wěn)定性與剛度，對不均勻沉降所帶來的危害能夠有效降低。同時，還可以明顯提升磚砌體墻的抗震性能。如果構件中含有的鋼筋發(fā)生銹蝕的現象，會造成圈梁與構造柱中存在的鋼筋產生截面減小的現象，進一步降低了承載能力，是導致結構發(fā)生耐久性受損問題的直接原因。因此，需要對磚混結構中含氯構件采取有效的措施達到提升耐久性的目的，進而消除存在的安全隱患且延長使用壽命。

3 電化學修復技術

電化學修復技術的主要功能是對混凝土結構的耐久性進行有效提升，發(fā)揮作用的過程是利用外加電場的方式將混凝土內含有的氯離子進行排除。目前，電化學修復技術包括電化學除氯技術、混凝土再堿化技術、電滲阻銹技術、雙向電遷技術等。其中，雙向電遷技術可以將氯離子遷移至混凝土外，與此同時將阻銹劑遷移至混凝土內，可以有效防止氯離子對鋼筋持續(xù)性腐蝕，并且阻銹劑遷移至混凝土內會形成保護膜，達到雙重保護混凝土鋼筋的效果。

4 雙向電遷技術的基本原理

雙向電遷技術的工作原理主要是將混凝土結構內部存在鋼筋設定為陰極，在結構外表面設置不銹鋼網片形成陽極，還要在不銹鋼的網外處設置海綿層，此海綿層含有阻銹劑溶液，再通過控制直流的過程，讓鋼筋與不銹鋼網片之間產生電場?；炷两Y構在外加電場作用下，內部含有的負電氯離子會向結構外移動，進而排出結構外，而海綿層內存在的正電荷阻銹劑陽離子會同時向結構內部進行移動。當阻銹劑含量在鋼筋表面達到一定濃度時，會產生密實的保護膜覆在鋼筋表面，將氯離子等具有腐蝕性的物質和鋼筋進行隔離，從而達到阻銹的效果。

5 以工程為例闡述雙向電遷技術的應用

5.1 工程實際情況

建筑的建筑面積達到2531 m2，第5層屬于磚混結構，梁保護層、板保護層、柱保護層三者的厚度分別達到25mm、15mm、30mm，承重砌體為建筑中的橫墻、縱墻、樓梯間墻。通過檢測的過程了解氯離子實際存在的濃度，檢測結果顯示出在混凝土構件內含有一定濃度的氯離子，經過分析原因主要是在建筑建設中應用的砂材料中含有的氯離子濃度超過了限值。另外，此建筑所在的區(qū)域具有充沛的雨量，磚混結構內部存在的鋼筋已經產生了銹蝕的現象，最為嚴重的區(qū)域已經發(fā)生保護層脫落的問題，部分鋼筋混凝土結構的耐久性顯著降低。

5.2 氯離子濃度的檢測

在檢測建筑的氯離子濃度時采用了快速氯離子測定技術，此技術的應用過程是將具有特殊的萃取液放置于待測的混凝土灰粉內，提取出含有的氯離子，再應用電極對溶液中含有電位差進行測定，再通過氯離子溶液中氧化還原反應后而產生的電位差與氯離子濃度形成正比關系，進而計算出混凝土灰粉中氯離子具體含量。在檢測氯離子含量時應用的是快速氯離子含量檢測儀，在檢測時應用直徑12mm的鉆頭，在鉆孔取粉時以5mm為一層，每一層分別3個孔洞，并實施分層取粉的過程，篩分時應用0.3mm的孔徑實施，稱取出2.0g的混凝土灰粉，將此粉放置于20ml去離子水內，在浸泡24h以后實施RCT測試的過程，進而測量出每層中含有的氯離子含量，經檢測后可確定出氯離子的含量占膠凝材料質量的0.1522。

5.3 設計雙向電遷電路系統(tǒng)

根據此建筑的實際情況，針對存在的暴露而出的混凝土耐久性問題實施雙向電遷技術，達到提升耐久性的目的，與此同時要將結構內部存在的氯離子濃度有效降低，達到規(guī)范限值之下的目的，針對深度不小于構件的保護層厚度實施有效處理的過程。為了滿足此建筑的應用需求，要設計出高效的雙向電遷電路系統(tǒng)，進而達到同步修復各構件的目的。在設計雙向電遷電路系統(tǒng)時，要達到各區(qū)域除氯阻銹的效果達到一致化的要求，應實現各雙向電遷裝置的連接方式達到串聯的效果，進而形成除氯阻銹單元共同發(fā)揮作用。經過設計后，創(chuàng)建出一個除氯阻銹單元并共含有14個裝置。在實際應用時，每個單元雙向電遷裝置的連入要將混凝土電阻因素、直流電源功率因素、現場布線難度因素等充分考慮在內。

5.4 雙向電遷的過程

雙向電遷裝置在應用時要具備良好密封性能，才能保證阻銹劑的存放達到有效性的要求。同時，為了達到降低施工成本的目的，要求使用的裝置要達到可拆卸且能夠重復利用的效果。因此，在設計中引入了與要求相符合的雙向電遷裝置，在安裝此裝置時需要將外部塑料板與陽極不銹鋼板能夠按壓在設計的位置中，再利用水泥釘達到裝置與混凝土有效連接的目的。在雙向電遷過程中可使用小功率水泵在裝置的上方處將阻銹劑往內注入，在裝置的下端處將溢出的阻銹劑回收，進而達到提升阻銹劑利用率的目的。

5.5 雙向電遷效果的評價

5.5.1 氯離子濃度

在實施雙向電遷技術后，混凝土結構中含有的氯離子濃度達到了顯著降低的效果，并且經過測量后獲取的實際數據處于規(guī)范限值之內。

5.5.2 阻銹劑濃度

在了解阻銹劑濃度時應用了有機元素分析儀，對混凝土結構內部的阻銹劑濃度進行了測試，工作原理是測定混凝土內含有的N元素，進而推算出內部含有的阻銹劑含量。通過對有機物遷入的實際效果進行分析后，可以得到有機物的遷入濃度，從濃度可知阻銹劑已經到達了鋼筋的表面位置，并且遷入的濃度高于建筑所在地的標準要求。

結束語：

綜上所述，在磚混結構中含氯構件內會因氯離子含量過高而對鋼筋產生銹蝕的現象，如果未對鋼筋實施有效的保護，會顯著降低混凝土結構的承載能力，嚴重威脅著建筑的穩(wěn)定性與安全性。因此，需要采取有效的措施對混凝土結構內的氯離子進行去除，同時，還要將阻銹劑遷移至混凝土結構內，進而形成有效的保護層達到雙重保護的效果。

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