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工业经典建筑防腐蚀设计综合规范.doc

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《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB/T 50046-95)条文说明 日期:-2-6 16:46:42 作者:sally 出处: 点击:1239 点数:0 修订说明:     本规范是依据国家计委计综合[1991]290号文及建设部(91)建标计字第10号文要求,由化学工业部负责主编,具体由中国寰环化学工程企业会同相关设计、科研共9个单位对原国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GBJ46-82)共同修订而成,经建设部1995年7月3日以建标[1995]390号文同意,并会同国家技术监督局联合公布。     这次修订关键内容有:以定量和定性相结合方法进行腐蚀性分级;以提升耐久性方法进行结构设计;增加了地基、桩基、污水处理池、排气筒和室外管架防护内容,并增删了一些防腐蚀材料。在本规范修订过程中,规范修订组进行了广泛调查研究,认真总结了中国各工业部门建筑防腐蚀实践经验,同时参考了相关国家标准和国外优异标准,针对关键技术问题开展了科学研究和试验验证工作,并广泛地征求了全国相关单位意见,最终由我部会同相关审查定稿。     本规范在实施过程中,如发觉需要修改和补充之处,请将意见和相关资料寄送中国寰球化学工程企业《工业建筑防腐蚀设计规范》国家标准管理组(地址:北京和平街北口9824信箱,邮编:100029),并抄送化学工业部建设协调司,方便以后修订时参考。     1 总则     1.1 工业建筑物或构筑物在腐蚀性介质作用下检修频繁,往往达不到其应用耐久年限。制订本规范目标,是从设计角度对建筑、结构从部署、选型直至表面防护等采取一系列合理有效方法,着重确保主体结构耐久性,从而确保建筑结构应有使用寿命。     1.2 腐蚀范围很广,介质种类也多而复杂。本规范针对工业生产所形成常见介质对建筑结构腐蚀,但不包含杂散电流腐蚀、农业生产或自然环境介质腐蚀。限于条件,有些常见介质(如带腐蚀性油)还未列入。     1.3 预防方法是预防建筑结构腐蚀首要而最有效手段。预防关键指工艺、设备密闭和无泄漏,生产设备合理部署和有组织回收或排放等减轻对建筑、结构腐蚀一切有利方法。     建筑防腐蚀设计考虑原因比较多,除了介质种类、作用量、温度、环境条件等原因外,还要预估生产以后管理水平和维修条件等,而且应和工艺、设备、通风、排水等专业一起采取综合方法,才能取得很好效果。因为构配件表在防腐比通常装修昂贵得多,所以,对关键构件和次要构件需区分对待,关键构件和维修困难部位应采取耐久性较高保护方法。     1.4 本规范和现行国家标准《国家防腐蚀施工及验收规范》配套使用。和其它建筑结构规范配合使用时,凡处于腐蚀条件下,应遵守本规范设计要求。     3 基础要求     3.1 腐蚀性分级     3.1.1 腐蚀性介质按其形态和作用部位分为五大类:气态介质、腐蚀性大、酸碱盐溶液、固态介质和污染土。多种介质再按其性质、含量划分类别。凡规范中列入介质,由设计人员依据介质性质和含量等情况按相近介质确定类别。     设计时应依据生产工艺条件确定腐蚀性质类别,如因经验或条件不足时,也可按附录A确定。附录A列举了各行业有腐蚀性生产厂房中关键建、构筑物部位和室外大气腐蚀性介质类别。但因为生产工艺不停更新,管理水平差异,可能造成腐蚀介质浓度和泄漏程度等会有所改变,所以腐蚀类别还应依据实际条件确定。     3.1.2 介质对建筑材料腐蚀性等级依据介质类别,结合环境湿度、作用量大小等原因确定,分为:强、中、弱、无四级。通常从概念上可了解为:在强腐蚀条件下,材料腐蚀速度较快,构配件必需采取表面隔离性防护,预防介质和构配件直接接触;在此条件下,如有可能,宜改用其它腐蚀性小材料。在中等腐蚀条件下,材料有一定腐蚀,有时可采取提升构件本身质量(如混凝土提升密实性,钢筋加厚混凝土保护层,砖砌体提升砖和砂浆标号等),或采取简单表面防护。在弱腐蚀条件下,材料腐蚀较慢,但还需采取部分方法;通常采取提升本身质量即可。无腐蚀条件进,材料腐蚀很缓慢或无显著腐蚀痕迹,构配件能够不采取本规范所要求防护方法。     腐蚀性等级关键偏重于工程实际,除化学腐蚀外,还结合作用部位可能出现干湿交替、结晶腐蚀等不利原因综合确定。     建筑材料是取建筑上部结构配件常见材料:钢筋混凝土、素混凝土、砖砌体、木、钢、铝。其中砖砌体是综合烧结粘土砖和水泥砂浆二者耐腐蚀性能。对预应力混凝土腐蚀性和钢筋混凝土基础相同,但还有部分差异,因缺乏数据,所以临时按钢筋混凝土腐蚀等级确定。     3.1.3 湿度取值关键依据钢铁临界湿度。钢材和混凝土中钢筋最轻易锈蚀湿度范围是在相对湿度为70%~80%之间,而在相对湿度小于60%时,锈蚀进程缓慢。其它建筑材料如砖、混凝土和木材等非金属材料腐蚀,也和湿度发生类似关系。所以将湿度分为小于60%、60%~75%和大于75%三等。     环境相对湿度取值,但在下列情况下应给予调整:室外构配件环境相对湿度因有雨水作用,当处于多雨地域时,应比年平均相对湿度合适提升;当生产环境对相对湿度有影响时,应取实际环境数值;对不可避免结露构配件,相对湿度应取大于75%。     3.1.4 气态介质包含多种腐蚀性气体、酸雾和碱雾(含碱水蒸气),关键作用于室内外上部建筑结构构配件;其腐蚀性关键和介质性质、含量和环境相对湿度相关。     酸雾和碱雾本属于以液体为分散相气溶胶,但其腐蚀特征和作用部位更靠近气态介质,所以列入气态介质范围。     介质含量取值来自:     1、在化工、石油化工、有色冶金、机械、纺织等工厂近十年来从生产和检修过程中实测取得上千个气体浓度数据,经过整理、分析后和标准数据进行校核。     2、国外相关建筑标准规范:《建筑结构防腐蚀》(前苏联)CH11、II2-03-11-85;前东德国家标准TGL33408/01/81;保加利亚国家标准BAC9075-71。其中前苏联标准是在做了大量试验工作基础上制订,有较大参考价值,本规范借鉴了上述标准中大部分数据。     3、本规范管理组为核实部分气体含量数据而委托相关单位做气体腐蚀试验。     4、参考电气等其它专业规范中腐蚀气体分类数据。     5、取现行国家标准《工业企业卫生标准》中相关车间内气体浓度许可值进行对照、核定。     其中醋酸酸雾、硫酸酸雾和碱雾含量没有试验数据,前苏联标准中也没有列入这些介质,中国实测数据离散性很大,不过这些介质很关键,不能割舍,所以,本规范中斩时没有采取定量而采取定性描述。     大多数气体含量分成两个等级,和国外标准相比,比它们3~4个等级简化。这是因为等级划分愈多,设计愈难判定;而实际上不集结多少等级,最终和湿度组合后表现到对材料腐蚀性全部是四个等级。前苏联规范中最高一级从卫生角度上不许可出现,实际上也极少出现,而最低一级基础上全部无腐蚀。本规范所取二等含量大致上相当于前苏联规范中中间二等。其中气体中氨、二氧化碳氟化氢,对建筑材料腐蚀性不大,又因为对人危害,不许可出现太高含量,所以只列一个等级。    3.1.5、3.1.6 腐蚀性水和酸、碱、盐溶液均属液态介质,前者是指在生产过程中受到多种污染工业用水或地下水,因为逍度较低,所以用腐蚀性离子在水中含量分类;后者关键是直接作用或泄漏生产介质,以不一样性质和浓度溶液进行分类。两类液体之间有一定连续性。腐蚀性水和酸、碱盐溶液对建筑物作用部位大致相同,但腐蚀笥水侧重作用于地下构筑物和污水处理池,而溶液多作用于储槽、地面和墙裙。     腐蚀性水不包含环境水,所以,不列入地下不澡存在HCO3介质。表中腐蚀性介质是以单一形式列入,但在实际工程,污染水通常全部含多个介质,而溶液中有单一介质、混合介质,也有交替作用;在确定腐蚀等级时应按高者确定,但在选择防护材料时,对全部作用液体腐蚀性全部要考虑。     腐蚀性水含量指标关键和国家标准《岩土工程勘察规范》相协调,也参考了中国外相关规范指标。但在本规范腐蚀性水不仅作用于地下构筑物,也适适用于池槽和地面,所以不加入环境条件原因。指标确实定还合适兼顾了不一样部位情况和酸、碱、盐溶液指标衔接。酸、碱、盐溶液直接作用于混凝土和砖砌体等建筑材料通常全部有较强腐蚀,除小部分可用密实混凝土承受外,其它全部需要采取耐腐蚀材料覆面,所以溶液部分分类定量划分为没有意义,基础上是按定性划分。在无机酸中,只需很低浓度就达成PH值为1,所以表3酸性溶液以PH值小于1为界。不过按PH值作出介质腐蚀性评价不适适用于高浓度有机酸,所以有机酸按浓度划界。     作用量是腐蚀关键原因,但在基础、储槽、污水池、排水沟等液态介质作用部位全部属于常常作用和干湿交替作用,只有小部分地面出现少许和偶然作用。所以,表中腐蚀性等级全部是按常常作用并已考虑了碱和盐在干湿交替作用下结晶破坏。     建筑材料依据液体作用部位列入钢筋混凝土、素混凝土、砖砌体。基础、楼地面、储槽、污水池等基层绝大部分者是混凝土或钢筋混凝土,墙裙基层是砖砌体。当基础采取水泥砂浆筑石砌体时,腐蚀性取决于水泥砂浆,按混凝土腐蚀性判定。钢铁耐液态介质腐蚀情况比较复杂,而且在建筑上使用部位不多,所以没有列入。     腐蚀性等级全部是按常温介质划定,在温度大于40℃介质作用下,各类溶液腐蚀性发生不一样改变。比如氢氧化钠溶液,伴随温度升高,腐蚀性急剧增加,热碱和熔融碱对混凝土、耐酸砖、花岗石等耐常温碱作用材料,全部产生较大腐蚀性。所以,对于储槽和污水池等选择防护内衬时,应注意溶液温度改变。     表3中“%”系指介质质量溶液百分比。     3.1.7 固态介质包含碱、盐、腐蚀性粉尘和固体为分散相气溶胶。固态介质关键作用于地面、墙面和地面以上建筑结构构配件。     固态介质只有溶解后才对建筑材料产生腐蚀,所以,腐蚀程度和水和环境湿度相关。不溶和难溶固体基础上不具腐蚀性,完全溶解后固体按液态介质进行腐蚀性判定。在无水环境中,视固体吸湿性大小和环境相对湿度而定。通常易吸湿固体在相对湿度大于60%时全部会不一样程度吸湿潮解成半液体状或局部溶解。在潮湿条件下,粉尘对钢结构腐蚀,通常全部大于气体腐蚀。处于室外部分易溶固体,因有雨水作用,按液态介质考虑。除湿度原因外,固态介质腐蚀性直接和其性持相关,其化学腐蚀性和同类液态介质基础相同。     易溶盐另一个特点是在它溶解后处于一定温度下又能转变为固态结晶水化物。此时,体积将比原体积成倍增加。所以,砖或混凝土表面粉尘吸湿潮解渗透材料孔隙后,经过再结晶膨胀,就会造成孔隙内壁受压,使材料破坏。体积膨胀愈大,破坏力愈强。盐类中硫酸钠和碳酸钠对砖砌体强烈腐蚀,除化学腐蚀原因外,物理破坏也点关键原因。如硫酸钠在溶解以后,在32.3℃转化温度下,共强晶水化物为原体积311%。     3.1.8 污染土在本规范中关键是指以拟建场地因为生产原因造成地基土污染,作用部位是地下构筑物。当地下构筑物所在位置未见地下水时,应按污染土中所含介质确定材料腐蚀性等级。     现在中国外现行规范中,土中介质腐蚀指标列入比较少,基础上是SO4、Cl-和氢离子浓度PH值等指标。国家标准《岩土工程勘察规范》中,土腐蚀指标(mg/kg土)按地下水腐蚀指标(mg/l)乘以1.5系数确定。本规范组实际工程调查积累了部分土腐蚀数据,但将大量介质列入规范尚不成熟,所以,择其中比较成熟而最常见SO4、Cl-和氢离子浓度PH值和《岩土工程勘察规范》指标相协调后列入。     碱对素混凝土和钢筋混凝土腐蚀,在土壤中除去干湿交替环境原因后,腐蚀性较小。而且在地下部位,氢氧化钠对土腐蚀大于对混凝土腐蚀。所以,PH值只列到性腐蚀,而不考虑碱性腐蚀。     3.2 总平面及建筑部署     3.2.1 实际工程表明,大量散发腐蚀性气体和粉尘生产装置对邻近建筑物和装置设备仪表全部有影响,总平面部署合理,对减轻腐蚀极为有利,其中风向和风频是关键考虑原因。除了考虑厂区内各街区之间影响外,也要考虑相邻工厂之间相互影响。实践证实,在正常情况下,地下水扩散影响较小,所以没有强调提出。     3.2.2 腐蚀性溶液大型储罐发生过泄漏事故,这类储罐假如设在厂房内或靠近基础,一旦发生泄漏,腐蚀严重,其后果往往会造成地基下陷或鼓胀,极难维修加固。     设围提是针对突发性大量漏酸事故时预防酸液浸流造成次生灾难方法。围提可不采取耐腐蚀材料,但要能保持溶液在短时间内不致大量流失,使工艺能立即采取回收方法。     3.2.3 淋洒式冷却排管及水池所在环境一片水雾,满地是水。凡设在室内且腐蚀介质作用条件下,严重加剧腐蚀。多年来设计已吸收经验将排管和水池移到室外,不过过于靠近厂房,水雾对墙面仍有显著腐蚀影响。水池距离建筑物外墙面大于4m,能够降低影响。     3.2.4 厂房开敞和半开敞有利于稀释腐蚀性气体,减轻腐蚀。不过开敞除要符合生产和检修条件下,还应注意厂房开敞后雨水作用,尤其是有腐蚀性粉尘条件下,反而会加强腐蚀。     3.2.6 调查表明,在液态介质作用楼层,轻易因渗漏而对下层顶棚、墙面,甚至设备和电线等造成腐蚀。控制室和配电室若有和有腐蚀厂房直接相通,气体、粉尘会逸入室内,液体会被带入,污染室内地面。控制室和配电室内仪表和配线对腐蚀比较敏感,一旦腐蚀,后果严重。     3.2.7 地下室地面标高较低,排除地面上腐蚀性液体困难较大,通风条件差,难以排除腐蚀性气体或粉尘。所以,将有腐蚀设备部署在地下室,客观上给防腐蚀造成困难。     3.2.8 局部设防和采取隔离方法全部是为了缩小腐蚀影响,降低设预防范围。气态介质和固态粉尘关键用隔墙隔开,液态介质关键在地面设置挡水。     3.2.9 将同类腐蚀性介持设备对应集中,能降低或避免不一样腐蚀性介质交替作用,简化设防,降低选材上困难。     3.2.10 硫酸、氢氧化钠、硫酸铵、硫酸钠等溶液对地基上有较强腐蚀性,大量实例证实,这些介质渗透厂房地基后,轻易引发地基变形,厂房开裂。为避免这一现象发生,要求输送上述液体管道离厂房基础水平距离大于1m。为便于检漏,还要求将管道设在管沟内。     3.2.11 楼面开孔是遭受液态介质腐蚀微弱部位,墙面开孔对防护不利。将各类管线相集中,降低开孔,有利于防护。     3.2.12 化工厂厂房电缆沟内常常充满地面水,将管道电缆沿防腐蚀地面或地沟敷设,则易受地面、地沟内介质腐蚀,不利于地面施工和维修。经验表明,电缆和管道全部采取架空敷设,有利于防腐蚀。 4 结构     4.1 混凝土结构     4.1.1 混凝土结构耐久性,除了在材料上应有确保外,还应由结构和构件选型、裂缝控制和结构方法和表面防护来确保,其中结构和构件选型明时会引发主导作用。规范吸收了中国外经验教训,提出若干要求。     1、现浇式框架结构,含有整体性好和便于防护优点,没有钢埋性和装配节点可能形成微弱步骤,所以其耐久性相对很好。装配整体式框架结构,因为在构件连接处采取高标号混凝土湿接头,封闭了预埋件或焊接接头号,在腐蚀环境中使用情况也很好。所以对上述两种型式给予推荐。     2、钢筋混凝土和钢组合结构,即使能发挥两种材料各自优点,含有节省材料和方便施工优点,但在腐蚀环境中,因为不一样材料对腐蚀介质敏感性不一样,所以这种结构含有特殊腐蚀特征。据一些工厂调查,组合结构腐蚀有时会比单独钢筋混凝土或钢结构全部严重,尤其是在混凝土和钢接触界面上,所以这种结构可在弱腐蚀等级环境中使用,而不宜在强腐蚀和中等腐蚀等级环境中使用。     3、预应力混凝土构件,含有强度等级高、密实性和抗裂性能好特点。混凝土应力条伯下腐蚀性,依据国外试验表明,受位部分要比受压部分严重,所以从耐久性角度来讲,预应力混凝土构件要比钢筋混凝土构件优越。     块体拼装后张法构件,存在拼接缝隙。比缝隙难以密封,腐蚀性介质会从缝隙渗透腐蚀预应力钢筋。某厂21m跨度组合式梯形屋架,因腐蚀介质从拼缝中渗透腐蚀预应力钢筋,使用后,预应力钢筋断而忽然掉落。所以块体组合后张法构件在腐蚀条件下不应使用。     冷拔钢丝、刻痕钢丝、碳素钢丝、钢绞线配筋构件,因为钢丝处于高应力状态,轻易产生应力腐蚀,同时钢丝直径较细,稍有腐蚀其截面面积损失百分比较大,所以在强腐蚀性条件下不应使用。     4、柱截面形式宜采取实腹式,其目标是为了降低受腐蚀外露面积,同时规整截面也便于防护。双肢体和腹板开孔工字形柱表面积大,轻易遭受腐蚀,所以不宜采取。     4.1.2 超静定结构内力计算,如若考虑由非弹性变形所产生塑性内力重分布,即使可充足考虑利用材料以节省钢材和简化钢筋配置,不过,在形成塑性区域时,构件变形和裂缝较大,在腐蚀性介质作用下,会影响结构耐久性,而且裂缝变形较大,也可能使表面防护层开裂。所以超静定结构构件内力计算,不宜计入塑性内力重分布。     4.1.3 构件横向裂缝宽度对耐久性有一定影响,宽度过大将造成钢筋锈蚀。过去中国外规范对裂缝宽度限制匀较严格。但现场调查暴露试验均说明,横向裂缝宽度和钢筋锈蚀关系并不如大家想像那么严重,所以现在中国外规范全部普遍放宽了裂缝许可宽度,这么能够节省钢材。部分单位在生产现场进行构件暴露试验结果表明,钢筋锈蚀和裂缝宽度在一定范围内(如小于0.3mm),无显著直接因果关系。在不一样腐蚀性气体(HCL、SO2和NO2)和不一样相对湿度作用下,构件裂缝宽度和钢筋锈蚀关系模拟试验表明,裂缝宽度对钢筋锈蚀影响也不大,现在普遍认为,在裂缝宽度小于0.2mm情况下,对钢筋锈蚀基础无影响。     预应力混凝土构件中配筋,处于高应力工作状态,而又能大全部采取高强钢材,对腐蚀比较敏感,在腐蚀性介质和拉应力共同作用下,轻易产生应力腐蚀倾向。假如混凝土裂缝过大,预应力混凝土构件腐蚀程度要比钢筋混凝土构件严重,所以应从严格控制。裂缝控制等级,依据腐蚀笥等级和配筋种类,分为严格不出现裂缝和通常要求不出现裂缝,即现行国家标准《混凝土结构设计规范》一级和二级裂缝控制等级。本规范采取混凝土正截面拉应力限制系数及最大裂缝宽度许可值和现行国家标准《混凝土结构设计规范》中露天或室内高湿度环境中数值相当,而对预应力混凝土结构中热处理钢筋和钢丝配筋则略有提升。     4.1.4 一些试验表明,原200号混凝土(C18)密实性较钦差大臣,它抗碳化能力约为原300号混凝土(C28)1/2,原400号混凝土(C38)1/8。按现行国家标准《混凝土结构设计规范》要求,处于露天或室内高湿度环境中结构,其混凝土强度等级不宜低于C25。所以本规范要求关键构件混凝土强度等级;钢筋混凝土时为C25,预应力混凝土时为C35。     4.1.5 腐蚀性介质对构件腐蚀,通常是由外表向内部逐步进行。混凝土抗渗性能对腐蚀速度起关键影响;混凝土抗渗性能关键决定于混凝土密实度,而对混凝土密实度起控制作用是水灰比和水泥用量,其中水灰比起关键作用。水灰比和碳化系数之间有近似线性关系;水泥用量和碳化系数之间也近似呈线性关系,但小于300kg/m3时,系数即显著增大。中国外相关混凝土耐久性设计要求中全部对最大水灰比和最小水泥用量有明确要求,水灰比通常控制在0.55左右(抗渗等级相当于0.6MPa),预应力混凝土为0.45左右(抗渗等级相当于0.8MPa)。     4.1.6 在混凝土中掺加钢筋阻锈剂,是预防或减缓钢筋腐蚀一个有效辅助方法,尤其以氯离子有腐蚀有显著保护效果。这种材料在国外已进行了大量研究,并已商品化。中国有钢筋阻锈剂,其性能和日本产品相当。复合型阻锈剂避免了过去了使用单一亚硝酸钠缺点,兼有减水、增强作用。冶金部颁布了《钢筋阻锈剂使用技术规程》(YBJ231-91),为钢筋阻锈剂使用提供了技术依据。现在中国研制钢筋阻锈剂单位不少,因为多种产品性能不一,质量不一样,所以采取时应对其性能进行评定,确定对混凝土物理力学性能和化学性质无不良影响后,方可使用。     4.1.7 外国剂对钢筋混凝土耐久性影响,现在尚在研究探索之中,但含有氯离子外加剂对钢筋腐蚀作用,已为公认。中国外很多要求,对含有氯离子外加剂使用,全部有不一样程度限制。在腐蚀性介质作用下,氯离子会加速激发对钢腐蚀,所以在钢筋混凝土和预应力混凝土结构中不应使用。其它类型外加剂,如含有硫酸根离子外加剂,对钢筋混凝土耐久性有没有影响,现在尚无定论,但硫酸根离子在混凝土中性化后,能够促进强化钢筋腐蚀。所以对外加剂使用应慎重,确定其对耐久性无影响后,方可使用。     4.1.8 混凝土对钢筋保护,除需要一定密实度混凝土外,还需要有一定厚度保护层。依据调查,保护层厚度若降低1/4,则混凝土中性化层抵达钢筋表面时间可缩短一场。为便于采取标准图集和计算程序、图表,本规范采取数值和现行国家标准《混凝土结构设计规范》露天或高湿度环境中数值相当。     后张法预应力构件,孔道至构件边缘净距比现行国家标准《混凝土结构设计规范》要求略有增大,这关键考虑到预应力钢筋关键和孔道灌浆可能出现缺点,并参考中国港工规范和国外相关要求确实定。     4.1.9 有液态和固态介质设备留孔周围,因为泄漏和冲洗等原因,这部分梁板可能常常受到液态或固态介质作用,腐蚀情况较为严重。为保护边梁不受腐蚀,可将边梁离开孔洞边缘部署而将板挑出,这种部署方法在铜电解厂房中取得了良好效果。     4.1.10 固定管道、设备支架预埋件,其腐蚀情况比较严重。假如预埋件焊接在构件受力钢筋上,会引发受力钢筋腐蚀。     直接预埋梁上钢吊钩,其腐蚀情况也较为严重,有时会造成吊色周围混凝土开裂。在梁上预埋耐腐蚀套管,钢吊钩便可穿过套管固定,即便于更换,对梁又无影响,效果很好。     4.11 埋件腐蚀后,极难修复,也无法更换,造成很多隐患,甚至还可能影响到构件本身。对埋件防护,依据工程经验可采取涂普、玻璃鳞片涂料防护。复合面层防护,即在喷(镀)铝、锌金属面层上再涂刷涂料,可在腐蚀较为严重时采取。     4.12 在装配式结构中,构件之间连接点,如大型屋面板和屋架或梁连接节点,天窗架和屋架节点,屋架和柱节点,是确保结构整体性关键部件。调查时,发觉焊缝和埋件全部有不一样程度锈蚀,严重甚至全部锈完。所以必需认真保护,以混凝土或聚合物水泥砂浆包裹很好。后张法预应力混凝土外露金属锚具,先张法端部钢筋外露部分,全部是关键部位,采取混凝土包裹,以确保其可靠。     4.2 钢结构     4.2.1 4.2.2 钢结构构件和杆件形式,对结构或杆件腐蚀速度有重大影响。根据材料集中标准见解,截面周长和面积之比愈小,则抗腐蚀性能愈高。薄壁型钢和轻型钢结构壁较薄,稍有腐蚀对承载力影响较大;格构式结构杆件截面较小,加上缀条、缀板较多,表面积大,不利于防腐;由两根角钢组成T形截面,其腐蚀速度为管形2倍或一般工字钢1.5倍,而且两角钢间形成缝隙无法进行防护,形成腐蚀集中点,所以规范对上述结构和杆件,均限制了使用范围。杆件截面选择应以实腹式或闭口截面很好,若需要采取组合截面杆件时,其型钢间空隙宽度应满足防护层施工检验和维修要求。     4.2.3 为确保钢构件耐久性,必需有一定厚度要求。太薄杆件一旦腐蚀便很快丧失承载力。规范中要求最小限值,是依据使用经验确定。     4.2.4 焊缝因为表面常夹有焊渣,且又不平整,轻易吸附腐蚀性介持。现时焊缝处通常全部有残余应力存在,所以,焊缝常常先于主体材料腐蚀。焊缝是传力和确保结构整体性关键部位,对其焊脚尺寸必需有最小要求。断续焊缝轻易产生缝隙腐蚀,若闭口截面连接焊缝采取断续焊缝,腐蚀介质和水气轻易从焊缝空隙中渗透内部。所以对关键构件和闭口截面杆件焊缝采取连续焊缝。     4.2.5 构件连接材料,如焊条、螺栓、节点板等,其耐蚀性能应不低于主体材料,以确保结构整体性。     4.3 砌体结构     4.3.1 硅酸盐砖和粉煤灰砖全部含有一定量石灰类结料,同时因为孔隙大、吸水率高,所以在腐蚀条件下承重砌体不应采取上述材料。承重粘土空心砖性能和实心粘土砖相当。     为提升砌体耐久性,现行国家标准《砌体结构设计规范》对潮湿房间或层高大于6m外墙要求砖强度等级为MU10。国家建材局、建设部等单位一再通知要求限制MU10以下实心粘土砖使用范围,以利建筑节能。所以本规范要求在承重结构中砖强度等级不宜低于MU10。     因为现在水泥标号较高,低强度等级砂浆中水泥含量过少,密实性差,轻易受到腐蚀,所以要求砂浆强度等级不低于M5。     4.3.2 粘土砖和砌块为多孔材料,极易吸收腐蚀性液体,在干湿交替条件下,轻易产生结晶膨胀腐蚀,使砌体快速破坏;在上述条件下不应使用。     独立砖柱截面较小,受力单一,并因为四面遭受腐蚀,在腐蚀条件下使用不够安全,故限制使用。     4.4 木结构     4.4.1 为确保建筑安全可靠,并结合节省木材方针,合适限制了木结构使用范围     4.4.2 胶合木结构因无钢构件,对腐蚀十分有利,所以推荐使用。     4.4.3、4.4.4 木结构构件节点和钢构件是防护微弱步骤,节点和接头处又极易集聚腐蚀性介质,往往腐蚀严重。钢构件腐蚀会造成节点松劲,增大构件变形,所以尽可能降低钢构件使用,在强腐蚀条件下,则不使用。     4.5 地基     4.5.1 现行国家标准《岩土工程勘察规范》已列入污染土勘察和评价要求,所以本规范只提出对应设计要求。     腐蚀性液体对土壤作用可产生下列影响:     1、硫酸、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵等介质,和土壤中部分成份发生作用后,生成了新盐类,或因为离子交换作用改变了土壤物理性能,这种反应结果, 通常会使土壤含有膨胀性。另一个情况是介质对土壤孔隙中结晶,使土体膨胀。这两种情况全部会使上部结构产生上升变形、开裂。     2、腐蚀性介质对土壤作用后所产生易溶性腐蚀产物流失,使土壤孔隙增大;或土壤中一些胶结盐类溶蚀,使土壤化学粘聚力降低或丧失。这么就可能造成土壤物理、力学性能发生改变,孔隙比增大,颗粒变细,承载力、压缩模量可能降低,而造成基础下沉,上部结构开裂。     3、在已污染场地上新建厂房时,因为生产条件改变,可能造成水文地质条件改变,而破坏原来平衡条件,使已污染土层产生膨胀或溶陷。     在设计时,依据污染土评价结构,结合建筑物具体情况、腐蚀性介质性质和浓度、生产环境等原因,参考已经有经验,结合上述影响,采取方法。     污染土地基处理,现在在工程上常见方法有下列多个:     1、当污染土膨胀量或溶陷量不大,且土层又较厚时,或因为其它原因全部挖除有困难时,可局部挖除,回填砂、石类材料。但保留土层厚度应经过膨胀或溶陷变形计算确定,使上部结构变形在许可范围这内。     2、全部挖除污染土层,这是最有效和最可靠方法,但要从技术、经济方面经论证后确定。     3、一些污染土层,因为承载力和压缩模量较低,但无膨胀性时,可采取耐蚀砂、石桩加固。若加固土层为弱透水土层,而下层土为较强透水土层时,此时桩身不宜穿透加固土层,以免上部介质经过桩身向深层扩散,扩大污染范围。     4、当污染土层较厚,不能全部挖除,而建筑物又关键时,采取预制钢筋混凝土桩基础穿越污染土层,支承于未污染土层上,桩身应进行必需防护处理。     4.5.2 在腐蚀条件下选择地基加固方法时,要考虑下列原因:     1、应选择耐腐蚀加固材料,如在酸性介质作用下,不要选择碳酸盐类砂、石桩。在对水泥有腐蚀条件下,不要采取水泥作为固化剂搅拌桩。     2、一些化学加固方法所形成加固土层,在介质作用下因为产生新化学改变而可能使其失去作用。如硅化加固法在碱性介质作用下使硅酸钠溶解、流失。     3、石类类材料在酸或硫酸盐作用下所产生盐类,有含有膨胀性质,有使石灰土不能固结失去加固作用。     4.6 基础     4.6.1 作用于地面上介质,有可能经过沟道、地面和排水设施渗透地基,对基础形成腐蚀,但其渗透量是受到限制,所以其腐蚀性等级按表3降低一级确定。     4.6.2 壳体、折权板等薄壁型式基础,因为壁薄、受力复杂、难以防护,在腐蚀环境下尚无使用经验,不要采取。     4.6.3 毛石混凝土、混凝土和钢筋混凝土,有较高密实性和整体性,表面平整易于防护,所以推荐采取。砖基础耐久性较差,大放脚曲折较多,不易防护,不适合作为腐蚀介质作用基础材料。     4.6.5 硫酸、氢氧化钠等介质渗透土壤后,能使地基土膨胀,造成上部结构开裂。基础合适深埋,可减轻或消除这种影响。     储槽或地抗,通常难以确保完全不泄漏,为使基础下土层不受腐蚀,基础底面宜低于储槽或地坑底面。     4.6.6 基础是建筑物关键构件,且又深埋于地下,极难定时进行检验和维修,为确保安全,在强、中腐蚀等级下应进行表面防护。采取沥青胶泥表面防护层,已经有多年使用经验,效果良好。为处理热施工和在潮湿基层上施工困难,可采取湿固化型环氧沥青涂料。     基础梁在地面周围,腐蚀情况较为严重,截面又较小,其防护要求应比基础合适提升。     4.7桩基础     4.7.1 桩顶离地在通常大于1.5m,且有承台保护,所以桩基础只考虑污染土和地下水腐蚀作用,而不考虑作用于地面介质对其腐蚀作用。     4.7.2 预制钢筋混凝土桩混凝土密实性高,质量轻易控制,也轻易进行防护。灌住桩在混凝土未硬化情况下就和介质接触,同时防护较为困难,在体育馆条件下尚缺乏使用经验。钢桩缺乏在腐蚀条件下使用经验,腐蚀裕度难以确定,暂不能列入。木桩因为使用极少,为节省木材,也不予列入。     4.7.3 预制钢筋混凝土桩本身防护性能对桩耐久性相关键作用。所以对混凝土强度等级、水灰比和保护层全部有较高要求。本规范提出数值和中国外相关要求基础相当。     4.7.4 当腐蚀等级为强腐蚀、中等腐蚀时,只靠混凝土本身防护是不够,必需采取附加保护方法。桩保护方法关键有三个方面:     1、选择耐腐蚀性能很好水泥品种,在单纯SO4腐蚀条件下,桩可采取抗硫酸盐水泥或铝酸三钙含量小于5%一般硅酸盐水泥制作,桩表面可不采取防护方法。     2、在单纯Cl-离子腐蚀条件下,可在混凝土内掺入钢筋阻锈剂,这么桩身亦可不采取其它防护方法。     3、酸性介质(PH小于4.5)腐蚀等级为强腐蚀或中等腐蚀时,桩需要采取表面防护方法。桩表面可采取沥青胶泥、环氧煤沥青、油溶性聚氨酯(氰凝)涂层。这些涂层在中国全部有使用经验,在细粒土地层中,打桩时通常不会磨损。 5 建筑防护     5.1 地面     5.1.1 地面面层材料,除受到腐蚀性介质作用外,不定时会受到多种机械磨损或冲击作用。多种面层材料全部含有各自特征。水玻璃混凝土,即使耐酸性能好,机械强度较胜高,亦耐较高温度,但不耐氢氟酸、不耐碱性介质,抗渗性痉,耐水性亦欠佳。树脂类材料面层,含有耐中等浓度酸、耐碱、致密、强度高等优点,但不耐浓酸、不耐高温、对有些介质不耐蚀、软聚氯乙烯面层,耐中等浓度酸、耐碱、耐水,但耐磨性差,不耐冲击、易老化等。所以要求设计者依据使用条件,扬长避短正确选择面层材料。     地面面层材料和原规范相比较,有以下改变:     1、删去了玻璃钢面层。因该面层耐磨性差,使用效果不佳,只推荐作为隔离层使用。在玻璃钢隔离导能上能下可作树脂稀胶泥、树脂砂浆及块材面层。     2、删除了硫磺类材料。此种材料虽有耐酸、致密、施工后不需要特殊处理即可使用等优点。但硫酸类材料和基层和块材粘结性差,其粘结性伴随时间延长而降低,固化过程中收缩率大,工程中成功实例少,故本规范在修订中未予列入,待试验研究工作有了突破进展,工程实践有了一定经验后再列入规范。     3、“耐酸石材”包含花岗石、石英石等,这些石材全部有优良耐蚀性及优良物理机械性能,工程中使用颇多,规范中统称为“耐酸石材”。     5.1.2 耐酸石材厚度:因为石材工业发展,机械切割工艺已为很多石材厂采取,故石材厚度范围能够扩大,从20mm到100mm均可订货。石材厚度减薄,可减轻地面荷重,降低运输费用。因为使用机械切割,石材表面平整度亦大大提升,不仅可降低砌筑胶泥使用量,降低造价,而且能提升地面质量。     树脂砂浆、树脂稀胶泥面层,现在已经推广,有一定使用经验,不过也有不少挫败例子。这种面层质量优劣或成败,和树脂质量和施工质量有亲密关系。     5.1.3 当块材地面灰缝和结合层采取不一样材料时,用刚性材料勾、灌缝块材,不应采取柔性结合层,不然当地面受到重力冲击时,会造成灰缝处开裂。     5.1.4 隔离层设置,可提升地面抗渗能力和填补面层不足,从总体上提升防腐蚀地面工程可靠性。     水玻璃胶泥、砂浆及混凝土因为抗渗性差,故用作面层或结合层时,均就设隔离层。     5.1.5 隔离层材料应采取含有一定耐蚀性防水材料。除了多种树脂玻璃钢外,也可选择耐腐蚀防水材料。适用作隔离层关键有以下两类。:     1、沥青类:多种聚合物改性沥青卷材、橡胶改性沥青卷材、沥青玻璃布卷材等。     2、合成高分子类:聚氯乙烯卷材、氯化聚乙烯卷材、三元乙丙卷材、聚氨酯卷材、聚乙烯卷材、氯丁橡胶卷材及多种高分子防水涂料等。     一般纸胎沥青油毡抗拉强度低,耐腐蚀性能较差,使用效果较差,所以不推荐使用。     5.1.7 过去防腐蚀地面垫层通常采取100号混凝土100mm厚。在实际工程中,因为施工等原因,垫层刚度不够,出现了部分问题。对照涉外工程做法,通常垫层厚200~250mm,用200号混凝土双向配筋φ8~φ12@150。因为垫层做得很好,较少有防腐蚀面层开裂破坏情况。所以,规范将垫层最小厚度增加到120mm,强度不低于C15     室外地面、面积较大或地基可能产生不均匀变形地面,轻易开裂变形,故要求配置钢筋。     树脂类整体地面,因为面层材料固化收缩应力较大,对垫层要求更高,故要求配置钢筋。     室外地面,按地面规范在地下冻深大于600mm时才要求设置防冻层。不过防腐蚀地面对防裂要求较高,为了严格要求,预防冻胀,通常冰冻地域室外地面,均应设厚度大于300mm防冻层。防冻层内如有积水,亦会发生冻胀。     树脂砂浆、树脂稀胶泥及软聚氯乙烯板面层,常常会发生起壳现象,原因之一是:     地下水毛细作用使面层和基层粘结力降低。所以在地下水位较高时,要求对垫层采取防水防潮方法。     5.1.8 在预制板上直接铺设面层,极易在板缝处产生裂纹,故要求设置钢筋整浇层以确保其整体性。     5.1.9 在腐蚀笥液体作用地面,应设有坡度,侃介质快速排除,保持地面不积液,降低腐蚀。地面坡度大对防腐蚀有利,不过太大了也有多种缺点。依据工程调查,楼层地面坡度大于等于1%、底层地面坡度大于等于2%较合理。楼层地面坡度如小于1%则排水不畅,且厂房内无小车等行驶时,底层地面坡度也可合适加大到3%~4%。     5.1.10 通常底层地面全部用基土找坡,这么作最简单合理;楼层地面通常见找平层找坡,但用料较多,荷重较大;用结构找坡,材料省,荷重轻,但结构设计及施工较复杂,有条件时可采取。     5.1.11 实际调查表明,排水沟及地漏均易渗漏,对周围结结组成显著腐蚀。为避免殃及周围之关键构件,故要求了排水沟一墙、柱边最小距离,和地漏中心和墙、柱、梁等结构边缘最小距离。     5.1.12 地漏是腐蚀性厂房中楼层地面或底层地面关键配件。据调查,在生产厂房中有效而完整地漏极少,95%以上地漏残缺不全,使用中还有堵塞、渗漏现象,使周围楼板受到严重腐蚀。     所以地漏要选择耐腐蚀而有一定强度材料,尺寸比一般排水地漏放大,而且在结构上要严密,关键是预防连接处渗漏。     5.1.13 挡水设备,是为了预防腐蚀性液体扩散或向下层溢流,所以,全部孔洞全部要设挡水。     5.1.14 踢脚板设置是预防地面腐蚀性液体对墙、柱根
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