钢筋混凝土排烟冷却塔的腐蚀防护设计.pdf

2 0 1 3年 第 9期 f 总第 2 8 7期 ) 混 凝 土 Nu mb e r 9 i n 2 0 1 3 ( T o t a l No 2 8 7 ) Co n c r e t e 实用技术 P RACTI CAL TECHNOLOGY d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 3 0 9 0 3 8 钢筋混凝土排烟冷却塔的腐蚀防护设计 李果 ，雷明 ，杜健民 ( 中国矿业大学 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点试验室 ，江苏 徐州 2 2 1 1 1 6 ) 摘要 ： “ 烟塔合一 ” 技术使得热电厂排烟冷却塔 内部环境的腐蚀性大大增强， 从而给塔壁混凝土的耐久性性能带来 了严峻挑 战。 针对排烟冷却塔内部特殊的腐蚀性环境条件进行了腐蚀防护设计 ， 配制了单掺粉煤灰 、 复掺粉煤灰和硅灰 、 复掺粉煤灰 、 硅灰 和丁苯胶乳以及对比普通混凝土等四种混凝土， 并选择了三种成膜型有机防腐涂层。 接下来对四类混凝土试件的早期收缩 、 开 裂、 强度 、 弹性模量等物理 、 力学性能以及有防腐涂层、 无防腐涂层试件的碳化、 氯离子侵蚀、 硫酸盐腐蚀和酸液腐蚀等耐久性性 能进行了试验研究 。 研究结果表明 ： 复掺粉煤灰和硅灰的混凝土其物理、 力学性能和综合耐久性性能在所配制的四种混凝土中最 优， 但是单凭混凝土材料 自身仍不能满足烟塔 内部严酷的侵蚀性环境条件要求， 而在防腐涂层的辅助帮助下可以保障排烟冷却 塔的使用寿命。 关键词： 烟塔合一 ；钢筋混凝土；冷却塔 ；腐蚀；耐久性 中图分类号： T U 5 2 8 0 l 文献标志码： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 9 一 叭3 3 0 4 D e s i g n o f a n t i - c o r r o s i o n o f a r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o o l i n g t o we r wi t h f l u e g a s i n j e c t i o n L Gu o， LEIMi n g， DUJ i a mn i n ( J i a n g s u K e y L a b o r a t o r y o f E n v i r o n me n t a l I m p a c t a n d S t r u c t u r a l S a f e t y i n E n g i n e e r i n g ， Ch i n a Un i v e r s i t yo f Mi n i n gandT e c h n o l o g y， Xu z h o u2 2 1 1 1 6， Ch i n a ) A b s t r a ct： T h e t e c h n o l o gy o f“ n a t u r a l d r a f t c o o l i n g t o w e r s w i t h fl u e g a s i e c ti o n ” ma k e s th e r i s k o f c o r r o s i v e e n v i r o n me n t a t t a c k t o c o o l i n g t o we r s o f t h e r ma l p o w e r p l a n t g r e a t l y i n c r e a s e ， S O a s t o gi v e t h e d u r a b i l i ty o f c o n c r e t e w a l l s e r i o u s c h a l l e n g e s B a s e d o n t h i s s p e c i a l c o rro s i v e e n v i r onm e n t c on d i t i o ns i n c oo l i ng t o we r ， 4 k i n ds o fc o n c r e t e mi xt u r e s s u c h a s fl y a s h c o n c r e t e， f l y a s h an d s i l i c aJ l l e c o n c r e t e， fly a s h， s i l i c a f u me a nd s t y r e ne - b u t a di e n e l a t e x c o n c r e ， an d o r d i n a r y p o r t l and c o n c r e f o r c o mpa r i s o n we r e d e s i g n e d， an d t h r e e o r g an i c a n t i c o r r o s i o n c o a t i n g s we r e s e l e c t e dThe n， e x pe r i me n t s ofc o n c r e e arl y a g e s h r i n k a g e， c r a c k i n g， s t r e n g t h， e l a s t i c mo d ul u s an d c o n c r e t e c arb o na t i o n， c hl o ridei on sd i f f us i o n， s ul f a t ean da c i d s o l u t i o n c o rro s i o nwe r e c o nd u c edt o s pe c i me n swi t h o rwi t h o u t c o a t i n gs Re s u l t sind i c ute t h a t ： t h e mi x t u r e of c o nc r e wi th fly a s h an d s i l i c a f u me wa s t h e b e s t a mo n g 4 d e s i g ne d c o n c r e mi x t u r e s f r o m ph y s i c a l ， me c h an i c a l p r o p e r t i e s a n d c o mp r e h e n s i v e d ura b i l i ty p e rfo r manc e ， b u t i t s ti l l C ant me e t t h e h a r s h e n v i r o n me n t c o n d i t i o n r e q u i r e me n t s i n s i d e c o o l i n g t o w e r j u s t b y c o n c r e t e ma t e ri a l i t s e l f , and t h e c o m p o s i t e p r o t e c t i v e s y s t e m o f fl y a s h a n d s i l i c a f u me c o n c r e t e wi t h ant i c o rr o s i o n c o a t i n g C an g uara n t e e t he s e r v i c e l i f e o fc o o l i ng t o we r K e y wo r d s ： n a t u r a l dra f t c o o l i n g t o w e r s w i th fl u e g a s i n j e c t i o n ； r e i n f o r c e d c o n c r e t e ； c o o l i n g t o w e r ； c o rr o s i o n ； d ura b i l i ty 0 引 言 热力发 电厂中的排烟冷 却塔( 简称“ 烟塔 ” ) 是指利用 “ 烟塔合一” 技术， 取消传统的烟囱， 在常规湿式冷却塔的 基础上增加烟气排放 系统 ， 即利用冷却塔来排放经脱硫 、 脱硝后的净烟气， 实现烟囱和冷却塔的二合一。 该方法中 冷却塔既有原有的散热功能， 又替代烟囱排放脱硫后的洁 净烟气 。 此项技术在 国外从 7 0 年代就开始研究 ， 通过不断 的试验 、 研究、 分析和改进， 已日趋成熟 1 _ 习 。 利用冷却塔排 放烟气， 脱硫后的净烟气无需再加热 ， 不仅节省了烟囱的 费用， 还节省了烟气再热系统的投资、 运行和保养费用。 但 与此同时， 由于排烟冷却塔需要排放低温烟气 ， 从而增大 了塔体遭受腐蚀破坏的风险。 排烟 冷却塔 内部环境介质 的腐蚀 性 比常规冷却塔严 重得多。 烟气虽然经过 了脱 硫 、 脱硝 ， 但是烟气 中仍含有一 定 量 的硫化 物 ( s ) 、 氮化 物 ( N O ) 、 氯化 物 和二 氧化 碳 ( c o ： ) 等腐蚀性介质。 烟气在冷却塔内被抬升过程中与饱 和湿空气接触 ， 部分水蒸气遇冷凝结成雾滴 ， 其 中一些雾 滴飘落在 中央竖井 区域 ， 还有一些雾滴会在冷却塔塔壁上 聚集成较大的液滴 ， 这些液滴 因含有烟气所带的腐蚀性介 质而呈现 出较强 的腐蚀性 。 这些液滴对烟塔 中心烟道支撑 结构和塔筒筒壁均会造成严重的腐蚀 ， 进而危及塔体结构 的安全 。 收稿 日期 ：2 0 1 3 - 0 3 - 0 5 基金项 目： 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠陛重点试验室开放基金( J S K L 2 0 1 2 Y B 0 1 ) ； 中国矿业大学力建学院青年科技基金( U 2 0 1 0 q n j j 1 2 ) 1 3 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 由于“ 烟塔合一” 排烟冷却塔 出现的历史较短 ， 之前针 对排 烟冷却塔 的研究主要针对其力学性能方面 ， 而长期耐 久性性能的研究相对还比较缺乏， 主要依赖防腐涂层来保 证阎 。 文献 9 的研究表 明在抗 C 1 一 侵蚀和化学侵蚀 方面环 氧、 聚氨酯涂层优于丙烯酸、 聚合物和氯丁橡胶涂层； 文献 的研究表 明 C O ： 在聚氯乙烯 、 聚氨酯 、 环氧和丙烯酸涂 层 中的扩散系数依次递增。 文献 1 1 的研究表明， 水泥基无 机涂层也能够达到很好的抗氯盐侵蚀 、 抗碳化和抗冻融循 环能力。 由于排烟冷却塔防腐体系施工工序多、 影响因素 多 、 户外露天施工质量保证 困难等多方面的原 因 ， 难 以保 证涂层 1 0 0 地达到理想的施工质量。 因此， 单一地依靠附 加涂层体系来保 障冷却塔 的长期耐久性是不够的。 目前市面上的防腐涂层种类很多， 防腐涂层的防腐效 果既与防腐涂层的类别有关又与腐蚀性环境条件有关， 同 时即使是同一类别的防腐涂层不同的生产厂家其性能也 存在显著的差异。 而烟塔内部的腐蚀性环境往往与其自身 结构特点 、 热 电厂采用的燃 煤种类 、 烟气净化方法和效果 等有关 ， 最终导致烟塔内部 的腐蚀性环境条件也会不同。 笔者以某具体“ 烟塔合一” 排烟冷却塔工程为背景， 研究高 性能混凝土材料 自身 以及与防腐涂层相结合在预期可能 的烟塔 内部极端腐蚀性环境 条件下 的各项耐久性性能指 标 ， 以进行塔体 的耐久性性能设计 ， 进而确保烟塔设计使 用寿命的实现。 1 试验研 究 1 1 高性能混凝土配合比设计 根据已有的研究资料l 2 ， 添加粉煤灰、 高炉矿渣和硅 灰等矿物掺合料可以有效提高混凝土抗硫酸盐和氯盐侵 蚀能力， 添加水溶性聚合物材料可以改善混凝土的收缩、 徐 变能力并提高混凝土的抗碳化能力、 抗氯盐侵蚀 能力等。 经综合考虑 ， 针对 C 4 5 混凝土设计等级 ， 考虑通过添 加粉煤灰 、 硅灰和丁苯胶乳来改善普通混凝土的物理 、 力学 和耐久性性能 ， 经混凝土配合比的理论计算和试验室新拌 混凝土 和易性 能检验和调整 ， 最终设计了 4种混凝土配合 比， 如表 1 所示 。 其中 ， 水泥为 P 0 4 2 5 级水泥 ， 粉煤灰为 I 级低 钙粉煤灰 ， 砂为本地产河砂 ， 细度模数 2 6 7 ， 石子 为 5 3 1 5 m m粒径范 围连续级配 的碎石 ， 减水剂为萘系高效 减水剂。 表 1 混凝土配合比 k g m 序号 代号 水泥 砂石子水粉煤灰 硅灰 丁苯胶乳 减水剂 1 NC 47 3 7 0 0 1 0 48 1 8 0 一 一 一 87 2 F C 4 0 2 7 0 0 l 0 4 8 1 8 O 7 1 一 一 7 6 3 CC 3 78 7 0 0 1 0 48 1 8 O 71 2 36 76 4 S C 37 8 7 O 0 1 0 48 】 6 8 7 1 23 6 2 3 6 7 6 1 2 高性能混凝土试验方案 混凝土配合 比确定之后 ， 首先按照 国家相关标准进行 混凝土的早期收缩 、 开裂 、 2 8 d 抗压 、 抗拉强度和弹性模量 的试验。 考虑到烟塔内部特殊的腐蚀性环境条件， 混凝土的 耐久性性能试 验为本文研究的重点。 - 1 3 4 由烟塔 内部已知 的腐蚀性环境条件可知 ， 塔壁混凝 土 可能遭受的腐蚀性风险主要有 ： 烟气中高浓度 C O 带来 的 混凝土碳化、 烟气冷凝液滴中的C 1 一 、 s O 、 H 等对混凝土 带来 的氯盐侵蚀 、 硫酸盐腐蚀和酸腐蚀等。 本研究根据相关 资料同 选定的烟塔 内部典型腐蚀性环境条件如表 2 所示 。 表 2 烟塔内部典型腐蚀性环境条件 根据以上腐蚀 风险同时参 照我国 G B T 5 0 0 8 2 -2 0 0 9 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 ， 制定混 凝土的耐久性试验方案如下。 ( 1 ) 混凝土抗碳化能力试验方案。 试件采用直径 1 0 0 I n l n 、 高 3 0 0 m l i 1 的圆柱体试件 ， 每种配合 比 3 块 。 试件标准养护 2 8 d 后先放人烘箱( 6 0 ) 连续烘干4 8 h ， 然后放人标准碳化 箱( 温度( 2 0 2 ) 、 相对湿度( 7 0 5 ) 、 C O 浓度 ( 2 0 3 ) ) 内碳化 2 8 d 后 ， 取出利用 1 无水乙醇酚酞溶液检验其碳 化深度 。 ( 2 ) 混凝土抗氯盐侵蚀试验方案。 试件采用直径 1 0 0 m i l l 、 厚 6 0 r n l 1 的圆盘型试件 ， 每种配合 比 3 块。 试件成型后 ， 表 面盖湿毛巾在室温为( 2 0 3 ) 条件下养护 2 4 h 拆模 ， 用钢 丝刷刷毛两端后 ， 再在 ( 2 0 3 ) 饱和 C a ( O H) 溶液 中养 护 2 8 d 。 养护结束后将试件侧面用高分子材料密封 ， 装入塑 料试验槽 。 在试件两边试验槽 内分别注入 3 N a C 1 溶液和 N a O H溶液 。 过 1 0 mi n后 ， 通入电压为 1 0 V 的直流电 6 h ， 测量通过混凝土试件的电流值 ， 并 由此算出混凝土试件的 电通量 。 ( 3 ) 混凝土抗硫酸盐腐蚀试验方案。 试件采用 1 0 0 n 2 1 D _ x 1 0 0 m m x l 0 0 m i 1 的立方体试件 ， 每组 3 块 。 试件养护至 2 8 d 龄期的前 2 d ， 将试件从标准养护室中取出 ， 放入( 8 0 5 ) 烘箱烘 4 8 h ， 冷却到室温待用 。 将试件放入试件盒中 ， 用 5 的 N a 2 S O 溶 液浸泡( 1 5 0 5 ) h ； 浸泡结束后排 除液体 ， 再 放人( 8 0 5 ) 烘箱内烘 6 h ； 烘干结束后 ， 试件 自然冷却 2 h 。 以上为个干湿循环过程 ，总时间约为 ( 2 4 + 7 ) h 。 在进行 3 0 次干湿循环后 ， 进行试件 的抗压强度试验。 ( 4 ) 混凝土抗酸液腐蚀试验方案。 采用 1 0 0 m m x l O 0 mn x 1 0 0 mm混凝土立方体试件， 每组 3 块。 2 4 h 拆模后放于标 准养护室中养护 2 8 d ， 测定一组试件的抗压强度值。 将其余 各组试 件放在 p H = l ( 0 1 m o l L ) 的盐酸溶液 中 ， 浸泡 6 0 d ， 试件体积与侵蚀介质体积比为 1 ： 1 5 ， 每 7 d 更换溶液一次， 试验温度为 ( 2 0 3 ) 。 测定各组试件在 6 0 d 腐蚀龄期的 抗压强度。 1 3 涂层混凝土耐久性试验方案 本试验根据 当前排烟冷却塔工程的应用情况 ， 有代表 性地选择 了三种封闭成膜 型的防腐涂层作为辅助性防护 措施。 其具体的工艺组成均为封闭底漆 +中间漆 +面漆三 道组成， 其中三种防腐涂层面漆的主要成分分别为环氧树脂、 双组份聚氨酯和丙烯酸聚氨酯。 经过防腐涂层施工后的混 凝土试件再按照上节混凝土耐久性试验方案相同的方法 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 分别进行抗硫 酸盐 、 抗酸、 抗碳化 和抗氯盐侵蚀试验 。 2 试验 结果与分析 2 1 不 同配合 比混凝土早期物理 、 力 学性 能 根据试验结果 ， 获得 4 种配合 比混凝土早期 的物理 、 力 学性能如表 3 所示。 从表 3可以看出 ， 随着混凝 土原材料配合 比的变化 ， 混凝 土早期的物理 、 力学性 能均发生了一定变化 。 在早期 收缩和开裂方 面， 矿物掺合料和丁苯胶乳的添加均有助于 混凝 土减小 收缩 、 降低开裂 的风险 ， 其 中粉煤灰 和硅灰 的 复掺使得混凝 土的早期 收缩量 和单位 面积裂缝数 目降到 最低 ， 分别为对比混凝土的 5 6 1 和 5 6 8 。 表 3混凝土的早期物理、 力学性能表 由于粉煤灰和硅灰的二次火山灰效应 ， 混凝土的早期 强度一般会有所 降低 ， 而后期 强度会 有所提高 。 本试验 中 掺 1 5 粉煤灰等量替代水泥 的 F C混凝 土 ， 2 8 d 强度还 略 高于基准混凝土 。 1 5 粉煤灰 、 5 硅灰替代 的 C C混凝土 ， 2 8 d 强度仅略低于基准混凝土 ， 均满足设计等级 C 4 5的要 求 。 而在 C C基础上 又添加 了 5 丁苯胶乳 的 S C混凝土 ， 由于丁苯胶乳的成膜分散于混凝 土内部 ， 降低了混凝土 的 强度和弹性模量 ， 已达不到设计 等级 C 4 5 的要求 。 2 2不 同配合 比混凝土耐 久性性 能 经过对以上四类混凝土试件 的耐久性性能退化试验 ， 结果如表 4 所示 。 表 4混凝土的加速腐蚀性能退化表 娄 别碳化 深度C 1一 电 通 量 堕亘 塑垦 “ m m C 硫酸盐腐蚀 酸液( p H = 1 ) 腐蚀 从表 4 可 以看 出， 不同配合 比的混凝 土由于原材料组 成 的差异 ， 其抵抗碳化 、 抗氯盐一 侵蚀 、 抗硫 酸盐腐蚀 和抗 酸液腐蚀 的能力存在着很大的差异 。 在碳化方面 ， 掺粉煤灰之后混凝土的抗碳化性能略有 下降 ， 而掺 了硅灰 和丁苯胶乳之后混凝土的抗碳化能力较 基准混凝土均有所提高 。 在 C l 一 电通量方面 ， F C 、 C C和 S C 混凝土较基准混凝土均有明显地降低， 其中粉煤灰混凝土 F C的电通量约为基准混凝土 的 4 9 9 ， 而 C C混凝土则下 降到基准混凝土 的 1 6 9 ， S C混凝 土的最低仅为 1 4 6 。 硫酸盐腐蚀后的混凝土强度下降方面 ， 基准混凝土最多 ， 粉 煤灰混凝土下 降次之 ， 复掺粉煤 灰 、 硅灰混凝土再 次 ， C C 混凝土下 降最少 。 酸液腐蚀方 面 C C混凝土下 降最 多 ， 基 准混凝土次之 ， 粉煤灰混凝土再次 ， 而复掺粉煤灰 、 硅灰混 凝土下 降最少 。 可以看 出， 通过粉煤灰 、 硅灰和丁苯胶乳的 添加 ， 普通混凝土的耐久性性能得到了很大地改善 。 2 3 排烟冷却塔使用寿命预计 在上述四类混凝土中， 如果单从防腐蚀的角度 S C混 凝土更好一些 ， 但它 的立方体抗压强度不足。 因此 ， 综合考 虑以物理 、 力学性能和耐久性能均较优 的 C C混凝土为基 础进行烟塔使用寿命 的预计 。 混凝土的碳化主要 是导致混凝土孔隙液碱度 的降低 ， 从 而混凝土中的钢筋失 去保护 。 碳化混凝土结构的使用寿 命一般为碳化深度达到钢筋表面所需 的时间。 表 2中 C O ， 浓度为原始烟气入塔时的浓度 ， 但考 虑到冷却塔 的体量很 大( 烟塔直径与人塔烟道直径之 比为 3 0 ： 1 ) ， 烟气进入后得 到充分地稀释 ， C O ： 浓度大大降低 ， 温度 、 相对湿度也发生 相应地改变 。 本文近似取塔 内C O ： 浓度为 0 1 ， 温度 2 5 ， 相对湿度 9 0 。 取混凝土保护层厚度 5 0 mm， 按照相关预测 模型 ， 则混凝土保护层完全碳化所需的时间约为 4 1 6 年 ， 远远超过烟塔 5 0 年 的预期使用 寿命 。 因此 ， 混凝土碳化不 是导致烟塔耐久性破坏的关键因素 。 氯盐侵蚀混凝 土结构 的使用 寿命一般以 c l 一 扩散至混 凝土 中钢筋表 面的浓度积 聚到钢筋锈蚀氯离子 门槛值所 需 的时间。 根据 C C混凝土的电通量可推算 出混凝土的氯 离子扩散 系数为 0 3 1 x 1 0 。 m 2 s ， 结合表 2已知条件和相关 计算模型 可 以推算 出对应 5 0 1T l n l 混凝 土保护层钢筋 开 始锈蚀所需 时间约为 2 9 2 年 ， 钢筋锈胀开 裂所需时 间为 6 5 6 年。 因此 ， 氯盐侵蚀也不是导致烟塔破坏的关键性因素。 硫酸盐对混凝土 的侵蚀是一个复杂的物理化学过程 ， 其实质是s o , - 进入混凝土 内部 与水 泥石 中的某些组分发 生化学反应生成膨胀性产物 ， 产生膨胀应力 ， 当膨胀应力 超过混凝土抗拉强度时 ， 就会导致混凝土破坏。 根据表 2已 知条件 和相关 混凝 土硫酸盐腐蚀层厚度 计算模型 可推 算出对于 5 0 m m 的混凝 土保护层 ， 硫酸盐侵蚀腐蚀层到达 钢筋表面所需的时间约为 9 0 0 d 。 酸液对混凝 土的侵蚀作用 主要是酸液 中的 H 和水 泥 石 中 C a ( O H) ： 反应 ， 生成 中性的盐 ， 导致混凝土 内部孔 隙 水碱度 降低和相关水泥水化产物 的分解 ， 破坏混凝土孔 隙 结构 的凝胶体 ， 使得混凝土力学性能退化 。 本试验 中耐酸 液性 能最好 的 C C混凝 土 ， 6 0 d 强度 下降率为 1 6 。 试件 边长 1 0 0 m m， 据此推导出腐蚀层厚度为 4 1 8 m m。 以混凝土 保护层厚度为 5 0 mm计算 ， 则酸液侵蚀到钢筋表面的时间 约为 2 3 9 个月。 酸液一旦到达钢筋表面， 钢筋就会很快锈蚀 ， 危及烟塔结构的安全。 从以上分析可以看出 ， 在以上排烟冷却塔 内部的腐蚀 环境因素中， 酸液腐蚀和硫酸盐腐蚀是最为严重的， 混凝土 1 3 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 碳化和氯盐侵蚀不是影响烟塔使用寿命的关键因素。 同时 ， 即使是综合性能最为优异的 C C混凝土在烟塔 内部严酷的 侵蚀性环境条件作用下 ， 其使用寿命也仅能达到 2 3 9 个月 ， 约合 2 年 ， 远远不能达到 5 0 年的预期使用寿命。 因此 ， 对烟 塔 内壁施加防腐涂层成为一个必然 的选择 。 2 4施加涂层后混凝土的抗侵蚀性 能 以 C C混凝土为基体 ， 在其表面分别涂刷所选择 的三 种 防腐涂层 ， 然后经过对涂层混凝土试件的耐久性性能试 验 ， 所获得的试验结果如表 5 所示 。 表 5 涂层混凝土试件抗侵蚀性能试验结果 注 ： 对 比组混凝 土 未腐蚀 强度 5 8 6 MP a 。 从表 5 可以看 出， 施加涂层之后的混凝土试件在抗硫 酸盐腐蚀 、 抗酸液腐蚀 、 抗碳化和抗 c 1 馒 蚀方面的能力均 得到了大幅度提 升。 混凝 土碳化方面 ， 施加涂层后 的混凝 土 2 8 d 的碳化深度均为零 ， 表明在涂层正常工作的前提下 C O ： 没有穿过涂层。 C 1 - 电通量方面， 施加涂层后的混凝土仅 为对比组的 3 1 、 1 9 和 2 2 。 而施加涂层后混凝土 的抗 硫酸盐腐蚀和酸液( p H = 1 ) 腐蚀方面效果也非常 明显 ， 强度 没有明显变化。 因此 ， 可以认为在 C C混凝土的基础上涂刷 M1 涂层 、 M2 涂层或 M3 涂层 中的任意一种 ， 只要在涂层的 有效寿命期内均能有效地抵抗混凝土的碳化 、 C l _ 侵蚀 、 硫 酸盐腐蚀和酸液的腐蚀， 从而有效地保障排烟冷却塔的使 用寿命。 同时必须说明的是 ， 尽管本试验所选三种涂层的防腐 效果非常明显 ， 但并不能藉此认为在任何混凝土基层上只 要涂刷 防腐性能优 良的涂层材料就能起到很好 的防腐效 果。 混凝土结构的防腐效果最终要依靠优良的混凝土基体 材料和防腐涂层 的共同作用才能得 以保证 。 3结 论 通过本试验研究与理论分析 ， 结论如下 ： ( 1 ) 复掺粉煤灰和硅灰 的混凝 土不仅可以提供较优异 的早期抗收缩 、 抗开裂性能和力学性能 ， 而且 还能提供较 优异的抗碳化、 抗 c 1 _ 1 l寻蚀、 抗硫酸盐腐蚀和抗酸液腐蚀等 耐久性性能。 ( 2 ) 鉴于排 烟冷却塔 内部侵蚀性环境条件 的严酷性 ， 单凭混凝土材料 自身即使是复掺粉煤灰和硅灰的混凝土 使用寿命预计也仅为2 年， 不能满足设计使用寿命的要求。 ( 3 ) 在排烟冷却塔内部的腐蚀性环境因素中， 酸液腐 蚀和硫酸盐腐蚀占据着主要的地位， 决定着烟塔的使用寿 命 ； 而氯盐腐蚀和混凝土碳化不起控制作用。 ( 4 ) 在复掺粉煤灰和硅灰混凝土的基础上， 涂刷本文 所 选择的三种防腐涂层 均可 以有效地提高混凝土的抗酸 1 3 6 液、 抗硫酸盐腐蚀 、 抗碳化和抗氯盐侵蚀能力 ， 从而有效地 保障排烟冷却塔 的设计使用寿命。 参考文献 ： 1 B US C H D I E T E R， HA RT E RE I N HARD， KR AT Z I G WI L F RI ED B， e t a 1 Ne w n a t u r a l d r a f t c o o l i n g t o we r o f 2 0 0 m o f h e i g h t J E n g i n e e r i n g S t r u c t u r e s ， 2 0 0 2 ( 2 4 ) ： 1 5 0 9 1 5 2 1 2 】HAR T E R E I NHAR D， KR ) t T Z I G WI L F RI E D B L a r g e s c a l e c o o l i n g t o we r s a s p a r t o f a n e f fic i e n t a n d c l e a ne r e n e r g y g e ne r a t i ng t e c h n o l o gyJ T h i n - Wa l l e d S t ruc t u r e s ， 2 0 0 2 ( 4 0 ) ： 6 5 1 6 6 4 3 李立峰 ， 张树深 “ 烟塔合一 ” 技 术的应用现状及有关问题 的探 讨 J 1 能源环境保护 ， 2 0 1 0 ， 2 4 ( 4 ) ： 4 8 5 0 4 】祝文杰， 张爽 3 0 0 M机组烟塔合一技术应用及经济性分析 J 1 湖 北电力 。 2 0 1 0 ， 3 4 ( 2 ) ： 2 7 2 7 【 5 】梁冬， 张胜寒， 张志伟 大唐哈尔滨第一热电厂烟塔合一技术的 环境影响分析 J 】 _ 黑龙江电力， 2 0 0 8 ， 3 0 ( 6 ) ： 4 6 5 4 6 7 6 姚友成， 侯宪安烟塔合一的冷却塔腐蚀与防护 J 1 电力勘测设 计 ， 2 0 0 6 ( 5 ) ： 1 7 2 0 7 】S U DRE T B， DE F AU X G， P E N DOL A MT i me v a r i a n t fi n i t e e l e - me n t r e l i a bi l i t y a n aly s i s- a p p l i c a t i o n t o t h e d u r a b i l i t y o f c o o l i n g t o w e r s J S t ruc t u r a l S a f e t y ， 2 0 0 5 ( 2 7 ) ： 9 3 1 1 2 8 B AMU P C， Z I N GON I A D a ma g e ， d e t e r i o r a t i o n a n d t h e l o n g - t e r m s t ruc t u r a l pe r f o rm a nc e o f c o o l i n g t o we r s h e l l s ： A s u r v e y o f d e v e l - o p m e n t s o v e r t h e p a s t 5 0 y e a r s J E n g i n e e ri n g S t ruc t u r e s ， 2 0 0 5( 2 7 ) ： 1 7 9 4 -1 8 0 0 【 9 】AL MU S AL L AM A A， K HAN F M， DU L AI J A N S U， AL AMOUD 1 0 S BEf f e c t i v e n e s s o f s u rfa c e c o a t i n g s i n i mp r o v i n g c o n c r e t e d u r a b i l i t y J C e m e n t C o n c r e t e C o m p o s i t e s ， 2 0 0 3 ( 2 5 ) ： 4 7 3 - 4 8 1 1 0 P AT K D C C a r b o n a t i o n o f c o n c r e t e i n r e l a t i o n t o C O 2 p e r me abi l i t y a n d d e g r a d a t i o n o f c o a t i n g s Co n s t ruc t i o n a nd Bu i l di n g Ma t e r i als ， 2 0 0 8 ( 2 2 ) ： 2 2 6 0 2 2 6 8 1 1 Ha n Yo u n g Mo o n ， Do n g G u S h i n ， Do o S u n C h o i E v a l u a t i o n o f t h e d u r ab i l i t y o f mo r t a r a n d c o nc r e t e a p p l i e d wi t h i n o r g a n i c c o a t i n g ma t e ri a l a n d s u rf a c e t r e a t me n t s y s t e m J C o n s t r u c t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e r i als ， 2 0 0 7 ( 2 1 ) ： 3 6 2 3 6 9 f 1 2 C H A L E E W， J A T U R A P I T A K K U L C ， C H I N D A P R A S I R T P P r e d i c t i n g t h e c h l o r i d e p e n e t r a t i o n o f f l y a s h c o n c r e t e i n s e a w a t e r J Ma r i n e S t r u c t u r e s ， 2 0 0 9 ( 2 2 ) ： 3 4 1 3 5 3 f 1 3 C RA ME R S D， C O VI N O J R B S ， B U L L A RD S J ， e t a1 C o r r o s i o n p r e v e n t i o n a n d r e me di a t i o n s t r a t e g i e s f o r r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o a s t a l b r i d g e s J C e m e n t C o n c r e t e C o m p o s i t e s ， 2 0 0 2 ( 2 4 ) ： 1 0 1 - 1 1 7 1 4 S H AKE R F A， E L- DI E B A S， R E DA M M Du r abi l i t y o f s t y r e n e - b u t a d i e n e l a t e x mo d i fi e d c o n c r e t e J C e me n t a n d C o n c r e t e Re s e a r c h ， 1 9 9 7 ， 2 7 ( 5 ) ： 7 1 1 - 7 2 0 1 5 】 李果 锈蚀混凝土结构的耐久性修复与保护【 M _ E 京 中国铁道 出版社， 2 0 1 1 ( 4 ) 【 1 6 杜健民， 梁咏宁， 张风杰地下结构混凝土硫酸盐腐蚀机理及性 能退化 M 】 E 京 ： 中国铁道出版社 ， 2 0 1 1 ( 4 ) 作者简介 联系地址 联系电话 ： 李果( 1 9 7 3 一 ) ， 男， 博士后 ， 副教授。 江苏省徐州市大学路 1 号 中国矿业大学力建学院 ( 2 2 1 1 1 6 ) l 5 1 5 0 0 30 9 1 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m