建筑中合理利用海砂资源的新技术

产品介绍

一、利用海砂资源的技术措施 解决“悔砂屋”问题是一项社会性、公益性的工作，既有现实意义，更有长远影响。应采取积极、慎重的政策和严格的技术与管理措施，有条件地利用海砂，使海砂成为有用资源。目前国内外采取的利用含盐量“超标”海砂的技术措施主要有以下几种： (1)海滩堆积法：将海砂堆积到一定厚度，自然堆放数月或几年，取样化验，含盐量合格后使用。此技术措施简单，但周期长，空间利用率低且不能解决应急需要。 (2)淡水冲洗法：利用淡水冲洗海砂，使其含盐量达到标准要求。此方法快捷，能满足应急需要。但通常需要冲洗设备，造价高，水资源浪费严重，不符合可持续发展需要。根据文献报道，冲砂机冲洗1吨海砂，大约需要0.8t淡水。仅以宁波市2003年建筑用海砂800万t计算，如果全部采取淡水冲洗法冲洗海砂，大约需要640万t淡水! (3)使用钢筋阻锈剂：向新建钢筋混凝土结构中添加内掺型钢筋阻锈剂或向“海砂屋”表面涂刷迁移型钢筋阻锈剂。该技术施工简单，费用低廉，无污染、无浪费。 目前日本沿海地区建筑用砂的90％以上是海砂。主要采取使用钢筋阻锈剂的技术措施，没有出现“海砂屋”问题，成为世界上在建筑领域使用海砂最成功的国家。据美国“全寿命经济分析”，采用添加钢筋阻锈剂的处理方法具有最优的经济效果。钢筋阻锈剂不是通过改善混凝土的固有性能如抗渗性等间接手段来延缓钢筋的腐蚀，而是通过抑制混凝土与钢筋界面孔溶液中发生的阳极或阴极电化学腐蚀反应来直接保护钢筋，保护效果更加稳定和优异。 二、国内外钢筋阻锈剂的研究进展 从20世纪40年代起，国外的许多研究机构相继在混凝土耐久性方面展开丁研究。前苏联、日本和美国是最早使用钢筋阻锈剂的国家。日本和美国开始使用钢筋阻锈剂都是始于20世纪70年代。日本于1973年首次在大型丁程中使用了钢筋阻锈剂，主要目的是防止海洋环境中的氯盐对钢筋的腐蚀。美国最初对使用钢筋阻锈剂持谨慎的态度。20世纪70年代初，美国大量推荐和使用环氧树脂涂层钢筋。但由于这些工艺的经济指标和环保指标均不能令人满意。经过大量和长期的试验测试后美国于20世纪70年代末期开始使用钢筋阻锈剂，20世纪80年代中后期向混凝土中添加钢筋阻锈剂的方法得到了大量的应用和推广。早期的钢筋阻锈剂产品主要包括各种亚硝酸钠、铬酸盐和苯甲酸钠等。但这些阻锈剂的效果不能完全令人满意，对新拌合硬化混凝土的凝结时间、早期强度和后期强度等物理性能都有不同程度的负面影响。进入20世纪90年代后，一些发达国家相继将目光投向了新型的非亚硝酸盐系钢筋阻锈剂的研究。国内对钢筋阻锈剂的研究起步相对较晚，直到20世纪50年代才对混凝土中的钢筋锈蚀问题展开了调查研究。20世纪70年代对钢筋锈蚀问题的机理进行探讨和研究。迄今为止，我国对由钢筋锈蚀引发的混凝土结构问题的研究主要集中在调查和机理分析上，在修复处理方面的研究还很少，且材料的研究勺结构修复的研究脱节。20世纪90年代初期钢筋阻锈剂才开始引起人们的注意并逐步得到应用。 目前国内外钢筋阻锈剂的主流产品都属于掺人型阻锈剂，对迁移型阻锈剂的研究国外也还处于起步阶段，目前全世界只有Sika和Cortec两家公司研究过迁移型阻锈剂。国内还没有任何研究机构或者公司对迁移型阻锈剂进行研究。相比于掺人型阻锈剂，迁移型阻锈剂具有成本低、施工简单和节省劳动力等优点，被美国高速公路政策研究计划组誉为混凝土结构修复领域最具前景的新技术。 三、钢筋阻锈剂的技术经济效益 钢筋阻锈剂可以抑制、消除海砂中海盐对钢筋的腐蚀。在氯盐环境下，钢筋混凝土桥梁设计寿命为40年，采用加钢筋阻锈剂作为预先防护措施，其附加费用为5.40美元／m2。若前期不采用预防护措施，则15年开始修复，寿命周期40年内累计费用将达108-161美元／m2。因此，大面积地将钢筋阻锈剂和诲砂配合使用，将能极大地满足我国建设事业飞速发展的需求。