浅析防腐在建筑设计中的应用

浅析防腐在建筑设计中的应用

中国天辰工程有限公司

摘要:本文以烧碱蒸发工段设计要点为依据,对防腐做法在建筑中的应用进行学习分析总结。

关键词:防腐蚀、设计选型。

1、概述

烧碱,即氢氧化钠,化学式为NaOH,俗称烧碱、火碱、苛性钠,为一种具有强腐蚀性的强碱,一般为片状或颗粒形态,易溶于水(溶于水时放热)并形成碱性溶液,另有潮解性,易吸取空气中的水蒸气(潮解)和二氧化碳(变质)。NaOH是化学实验室其中一种必备的化学品,亦为常见的化工品之一。纯品是无色透明的晶体。密度2.130g/cm³。熔点318.4℃。沸点1390℃。工业品含有少量的氯化钠和碳酸钠,是白色不透明的晶体。有块状,片状,粒状和棒状等。式量40.01氢氧化钠在水处理中可作为碱性清洗剂。

2、蒸发工段的设计的特点

此工号包括室外地坪围堰,以及一层封闭的四层敞开框架。首层以及首层屋面,三层四层楼面需要进行防腐,最上面一层不需要防腐,各层均需要上人。.本工程为四层钢筋混凝土框架结构,建筑高度26.42米,占地面积759.18平方米,建筑面积1388.16平方米。墙体采用煤矸石烧结多孔砖。腐蚀介质是是浓度分别是32%,41%,以及50%的烧碱。

3.根据此工号特点进行材料的选型。

1.)针对介质腐蚀特性,相关的土建防腐材料的选型。

柱截面采用实腹式。对于构件的裂缝等级和宽度,采用主要受力钢筋的直径大小,构件混凝土保护层的厚度均有相应的规定。对于砌体结构在防腐设计中也有相关的要求。砖砌体宜采用烧结普通砖和烧结多孔砖,强度不宜低于MU15。(烧结普通砖和烧结多孔砖的强度等级分别有MU10,MU15,MU20,MU25,MU30)。砌块气体应采用混凝土小型空心砌块,强度等级不应低于MU10(用于砌体结构中的空心砌块等级分别是MU7.5,MU10,MU15,MU20).砌筑砂浆宜采用水泥砂浆,强度等级不应低于M10。(砌筑用水泥砂浆强度等级分别是MU5.0,MU7.5,MU10,MU15.)规范要求在承重砌体结构中,腐蚀等级为强中时不能采用多孔砖,此墙体虽然采用多孔砖,但不承重,符合规范。对于砌体结构,如果空气中有气态腐蚀介质,还需要对梁柱表面进行防腐蚀保护,本工号只是液体腐蚀介质,并不挥发,所以墙柱梁的构件不需要涂刷防腐蚀涂料

2)虽然此工号没有涉及到钢结构的建筑防腐,但是通过它的设计和学习,简单了解钢结构在防腐设计时的要点,以便于在以后的工作学习中,能够熟悉和应用。在腐蚀强度等级为强中时,桁架,柱,主梁等重要受力构件选型,采用格构时和冷弯薄壁型钢。对于钢结构构建界面也有相应要求,再次不在赘述。与建筑相关的钢结构防腐做法是除锈,以及涂刷防腐蚀涂料。防腐蚀涂料分为底涂料,中间涂料和面涂料。对于防腐涂料,进行了简单了解。

防腐涂料,一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料。防腐的化学原理就是将有害的酸碱物质中和为中性的无害物质,来保护防腐涂层内的材料不受腐蚀性物质的侵害。防锈涂料中经常添加一些两性化合物,例如氢氧化铝、氢氧化钡和氧化锌等,这些物质很容易和酸碱有害物发生化学作用,而实现防腐效果。防腐的物理原理就是以防腐涂层将被保护材料与外界的腐蚀性物质隔离开。防锈涂料的物理原理就是使用成膜剂来获得致密的防腐涂层,来隔离防腐作用对被保护材料的伤害,例如含铅的涂料和油料反应后就能形成铅皂,来保证防腐涂层的致密性。防腐的电化学作用是指在防锈涂料中添加一些特殊的物质,这样在水分和氧气通过防锈涂料时会发生反应而形成防腐离子,使钢铁等金属的表面钝化,从而阻止金属离子的溶出,到达防腐的目的,这种特殊物质中最常见的就是铬酸盐。无机硅酸锌车间底漆、无机硅酸锌车间底漆(高锌)、水性无机富锌底漆、水性无机富锌底漆(高锌)、乙烯磷化底漆、各色有机硅耐温漆(300℃)、银色有机硅耐温漆(400℃)、白醇酸船壳漆、黑醇酸船壳漆、绿醇酸船壳漆、兰灰醇酸船壳漆、浅灰醇酸船壳漆、紫红醇酸甲板漆、草绿醇酸甲板漆、铝粉沥青船底漆、沥青船底漆、棕沥青木船防污漆、棕沥青铁船防污漆、长效防污漆、煤焦沥青清漆、环氧煤沥青底漆、环氧煤沥青面漆、环氧沥青防锈漆、厚浆型铝粉环氧沥青防锈漆、厚浆型环氧沥青防锈漆、环氧煤沥青管道专用漆、沥青清漆、耐高温防腐涂料ZS(1800℃)、无机防腐涂料、沥青锅炉漆。防腐涂料能在苛刻条件下使用,并具有长效防腐寿命,重防腐涂料在化工大气和海洋环境里,一般可使用10年或15年以上,即使在酸、碱、盐和溶剂介质里,并在一定温度条件下,也能使用5年以上。厚膜化是重防腐涂料的重要标志。一般防腐涂料的涂层干膜厚度为100μm或150μm左右,而重防腐涂料干膜厚度则在200μm或300μm以上,还有500μm~1000μm。

3)针对本工号细部做法的分析和选材。

地面面层的种类有,耐酸石材,耐酸砖,防腐蚀耐磨涂料,树脂自流平涂料,树脂砂浆,树脂细石混凝土,水玻璃混凝土,沥青砂浆,聚合物水泥砂浆密实混凝土。

腐蚀介质是浓度分别是32%,41%,以及50%的烧碱。根据《工业建筑筑防腐蚀设计规范》,附录表A.0.1,所得只有耐酸砖和硬聚氯乙烯板能够耐腐介质,一般工程中常采用耐酸砖。花岗岩只能耐浓度30%以内的烧碱。

耐酸砖应选用素面转,吸水率不大于0.5%,耐酸砖在防腐蚀使用中的厚度底层为30-65厚,用于楼层是20-65厚。

2)选择饰面材料以后,查找《建筑防腐蚀构造》,耐酸砖地面的做法根据勾缝所用胶泥的种类不同,结合层的材料的不同,因此做法也有很多种。挤缝材料有沥青胶泥,环氧胶泥,环氧沥青胶泥,呋喃胶泥,密实钾水玻璃胶泥,双酚A型不饱和聚酯胶泥,二甲苯型不饱和聚酯胶泥,间苯型不饱和聚酯胶泥,乙烯基酯胶泥,以及酚醛胶泥等。规范中并没有明确区分在哪一种环境中必须用采用或者而不宜采用那种胶泥材料进行填缝,但有水玻璃材料可用于酸性介质作用的部位,不得用于碱性介质和呈碱性反应的介质的以及含氟酸作用的部位。沥青类材料,可用于中等浓度以下的酸碱盐类介质作用的部位,明显烧碱的浓度已经在50%.结合《工业建筑防腐蚀设计规范》,附录表A.0.2,能够耐碱的树脂胶泥可以是环氧类,乙烯基酯类和部分不饱和聚酯类材料。综上所有情况考虑,选择耐酸砖乙烯基酯胶泥填缝。

地面有墙腐蚀介质作用切经常冲洗的低层地面和楼面,应设置隔离层。

地面垫层应采用混凝土。强度等级不应低于C20,厚度不宜小于120mm。室外地面垫层混凝土强度不宜小于C25,厚度不宜小于150mm。此工号垫层采用C30抗渗混凝土,抗渗等级不小于P6。(抗渗等级是以28d龄期的标准试件,按标准试验方法进行试验时所能承受的最大水压力来确定。GB50164《混凝土质量控制标准》根据混凝土试件在抗渗试验时所能承受的最大水压力,混凝土的抗渗等级划分为P4、P6、P8、P10、P12等五个等级,相应表示能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0及1.2MPa的静水压力而不渗水,换而言之就是混凝土抗渗试验时一组6个试件中4个试件未出现渗水时不同的最大水压力。抗渗等级≥P6的混凝土为抗渗混凝土。)

4.需要进行防腐设计的构造

室外地坪,室内地坪,做法:30厚乙烯基酯胶泥铺砌,40-60厚乙烯基酯胶泥结合层,1厚树脂玻璃钢,20厚1:2水泥砂浆找平,一般防腐设计需要进行防渗,在找平层下面做防渗层,垫层采用150厚C30抗渗混凝土,在此层下部增加150厚碎石垫层。最下面才是素土夯实。

同样要做防腐设计的节点有室内踢脚,室内水池,排水沟,排水沟变形缝,室外围堰,集水坑,楼面反沿,设备基础,管墩,设备埋件。

室内踢脚的做法仿下图只是地面仍然采用耐酸砖:

室内水池的构造做法,结合层采用环氧胶泥,隔离层采用环氧玻璃钢:

设备埋件构造做法:

排水沟做法:

设备构造做法:

楼面反沿构造做法:

排水沟变形缝做法:

参考文献:

《工业建筑防腐蚀设计规范》

《建筑防腐蚀构造》

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浅析防腐在建筑设计中的应用
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