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【冷却塔防腐工程施工】双曲线自然通风冷却塔内壁防腐施工方案

作者:江苏三里港高空建筑防腐有限公司 浏览: 发表时间:2024-01-10 08:54:44

【冷却塔防腐工程施工】双曲线自然通风冷却塔内壁防腐施工方案

1、腐蚀现状

冷却塔塔壁内侧防腐涂料大面积损坏和剥落,混凝土出现大面积腐蚀现象,局部钢筋已经外露并腐蚀。冷却塔淋水构件混凝土柱、梁防腐涂层已经损坏和剥落,混凝土内壁已经出现腐蚀坑洞。

2、腐蚀机理

混凝土属于非均质、多孔性物质,表面布满了大量孔隙,腐蚀介质通过孔隙进入混凝土内部,与混凝土发生反应,使其结构松散,并为钢筋腐蚀创造了条件,同时,水流速度、温度、干湿交替变化、环境、温差、冻胀等均可加剧混凝土的腐蚀进程。总之,冷却塔混凝土腐蚀劣化因素主要有:物理破坏、化学破坏、微生物腐蚀等三个方面。

2.1物理破坏

2.1.1盐结晶胀裂

当水流流过混凝土层时,由于毛细管作用混凝土孔隙中充满了液体,当该部位水流量变小时,孔隙中液体溶解的盐析出,并可能转化为结晶水化物,体积膨胀,使混凝土出现松动,破坏混凝土结构。

2.1.2冻融破坏

混凝土的饱水状态主要与所处的自然环境有关。在大气中使用的混凝土,其含水量未达到该极限值,从而几乎不存在冻融破坏的问题。而处在潮湿环境中的混凝土,其含水量明显增大,不利的是水位变化区,混凝土的表面含水量通常大于其内部的含水量,且受冻时其表面温度均低于内部温度,因而冻害往往会从表层开始逐渐的深入发展。

2.2化学破坏

2.2.1中性化反应

混凝土是碱性物质,与酸发生反应导致其强度降低甚至丧失。为常见的是碳化反应,空气中的CO2扩散到混凝土的毛细孔中,与水泥水化产生的氢氧化钙、水化硅酸钙、及未水化的硅酸三钙、硅酸二钙相互作用,形成碳酸钙,使混凝土碱度降低,影响其胶结能力,从而使混凝土的强度降低甚至丧失。且碳化过程释放出水化物中的结晶水,使混凝土产生不可逆的收缩,碳化过程若在约束条件下进行,往往引起混凝土表面微裂纹,因而又加剧了混凝土碳化过程。碳化过程使混凝土变脆,延展性变差。冷却塔内壁的干湿交替使用环境加快了碳化的进行速度。

CO2(空气中)+HO (微孔中) →HCO3

HCO+Ca(OH)(微孔中)→CaCO +2HO

发生中和反应后,混凝土微孔中的水溶液里的氢氧化物将不断被消耗,生成的碳酸钙沉淀于混凝土微孔的水溶液中,使得微孔中的水溶液里的OH-的浓度逐渐降低;当微孔中的水溶液里的OH的浓度降到一定程度时,覆盖在钢筋表面的由金属氢氧化物和金属氧化物构成的“钝化膜”开始分解,即受到二氧化碳污染和侵蚀处的“钝化膜”开始被破坏:

Fe(OH)+2e →2 OH+Fe

FeO+HO +2e→OH+Fe

通过上述反应,受到二氧化碳污染和侵蚀处,混凝土中钢筋表面的“钝化膜”被破坏;并使“钝化膜”被破坏处和未被破坏处出现较大的电位差,形成促进钢筋“坑蚀”和“钝化膜”进一步被破坏的腐蚀电池。当“钝化膜”被破坏到一定程度后,混凝土中钢筋会发生锈蚀。如果大气中含有强腐蚀性的酸性气体,如HCl、SO、NO等,即有化学腐蚀,又有电化学腐蚀,表现为钢筋混凝土腐蚀更加显著。

2.2.2硫酸盐侵蚀

硫酸盐侵蚀破坏是一个复杂的物理化学过程,其实质是外界侵蚀介质中的SO42- 进入混凝土的孔隙内部,与水泥石中的Ca(OH)发生化学反应,生成石膏,由此导致水泥水化物(CSH)分解,生成不溶性且无胶结作用的SiO2胶体,石膏则与混凝土中的C3A的水化物进一步反应生成钙矾石,钙矾石生成时伴随体积膨胀而产生膨胀内应力,当膨胀内应力超过混凝土的抗拉强度时,就会使混凝土的强度严重下降,导致混凝土遭受严重破坏。

2.2.3氯离子破坏

氯化物引发的腐蚀是一个局部腐蚀过程,钢筋在氯离子的作用下局部被破坏,腐蚀产物的形成而产生的内应力导致混凝土的开裂和剥落,腐蚀减小钢筋截面积,大大降低了钢筋混凝土的承载能力。氯盐与混凝土中的Ca(OH)2、3CaO·2Al2O3起反应,生成CaCl2和带有大量结晶水,体积增大好几倍的固相化合物,造成混凝土的膨胀。

2.2.4碱骨料反应

碱骨料反应指水泥或混凝土中其他成分中的碱与某些活性骨料发生反应,引起混 凝土膨胀裂开,甚至破坏。按照反应类型,碱骨料反应可分为三种:碱、硅酸反应,碱、碳酸反应,碱、硅酸盐反应。这三种反应的生成物均可造成混凝土的膨胀和裂开。

2.3微生物侵蚀

微生物侵蚀主要由其生命活动中所产生的腐蚀性物质所造成的。微生物腐蚀分为细菌腐蚀和真菌腐蚀两种,而细菌腐蚀根据其代谢过程又分为好氧菌、厌氧菌、兼性菌三种种。冷却塔循环水含有大量含碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素的有机物和无机物。由于微生物的代谢作用,有机物在好氧条件下终分解为二氧化碳、水、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐等;厌氧条件下则终分解为甲烷、二氧化、硫化氢等。无机物的微生物代谢主要包括无机氮、硫、磷的转化,好氧条件下终转化为硫酸、硝酸及其盐、磷酸盐等;厌氧条件下则形成亚硝酸盐、氮气、PH3、硫化氢等物质。此外,有机物的代谢过程还将形成大量的脂肪酸、各种羧酸、氨基酸等中间产物。因此,微生物的代谢使污水成为复杂的介质体系,许多代谢产物都对混凝土具有潜在的腐蚀作用。

3、防腐材料选型要求

1.防水防渗性能强;

2.与混凝土结合力好;

3.耐温性能好,特别耐低温-30℃以上;

4.漆膜硬度高,耐磨性能好,能抵抗水流冲击;

5.漆面光滑,粉尘、微生物不易附着;

6.涂层致密,防介质渗透,防电化学腐蚀性;

7.膨胀系数与混凝土基本一致,防止脱落与开裂;

8.耐候耐老化,使用时间长;

9.施工简易快速,维修方便。


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