提高冷卻塔混凝土結構耐久性的原則

國內外工程實例表明,通過選擇適宜的水泥、骨料、摻和料及配合比,一種是提高混凝土的自身防腐能力,甚至采用自防腐混凝土,但配制要求高,施工難度大,價格遠高出普通混凝土;另一種是對常規混凝土提出一定防海水要求,配制的混凝土自身有一定耐腐蝕性,同時,可增加混凝上保護層厚度(如要求最小保護層厚度50一5mm)及控制最大裂縫（控制在0.2mm內),并在表面徐刷防腐涂料,實現結構強度及防腐等總體滿足。

(1)優化結構類型、布置和構造,盡可能避免干濕交替,減少水和氯鹽等有害物質接觸或滲漏到混凝土表面,便于施工、檢查和維修。

(2)采用低水灰比混凝土,盡可能減少用水量并正確使用礦物摻和料,明確耐久混凝土的施工要求,保證混凝土有良好的勻質性、工作性和抗裂性。

(3)滿足《混凝土結構設計規范》(GB50010一2002)的構造要求、裂縫控制要求。

(4)增加鋼筋的混凝土保護層厚度:筒體內壁不小于55㎜,;筒體外壁不小于45㎜;淋水構件(梁、柱)不小于55㎜。;環基不小于40mm。

(5)水泥應為品質穩定的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,其強度等級宜為42.5,冷卻塔混凝土強度等級可按C30、C40,抗凍要求按地區特點確定,抗滲等級≥8,水灰比≤0.4。水泥的細度(比表面積)不宜超過350m2/kg,C₃A含量不宜超過8%,游離氧化鈣不超過1.5%。大體積混凝土宜采用C₂S含量相對較高的水泥,水泥的含堿量(按Na₂O當量計)不宜超過0.6%;礦物摻和料可采用粉煤灰,燒失量不宜大于5%,SO₃含量≤3%,需水量比宜不大于105%。

(6)配制耐久混凝土的骨料應質地均勻堅固,要求粒形和級配良好、吸水率低、空隙率小,對骨料的細度模數、活性應提出限制性要求,嚴禁使用海砂。

(7)混凝土可摻加高效減水劑、緩凝劑、膨脹劑、抗裂纖維,具體要求可根據廠商提供的使用說明由試驗確定,當混合使用時,應事先專門測定它們之間的相容性,各種外加劑中的氯離子含量不得大于混凝土中膠凝材料總重的0.02%。

(8)同一結構中宜使用相同材質的鋼筋以降低鋼材的電化學銹蝕速度。對非預應力鋼筋,宜在設計中統一選用新三級鋼筋HRB40。混凝土中不同金屬埋件之間(包括鍍鋅鋼材與普通鋼材之間)均不得有導電的連接。

(9)合理選擇混凝土保護層厚度和表面涂層是抑制氯離子滲透的有效手段,還可選用適宜的鋼筋阻銹劑。

(10)采用預應力混凝土時,需對預應力體系(預應力筋、錨具和孔道管等、)的使用年限作出專門評估,應對灌漿材料、施工工藝及質量檢驗標準提出具體要求。

(11)混凝土結構的耐久性設計,需考慮到混凝土構件開始暴露于環境作用時的不同齡期對耐久性的影響,海洋環境下宜盡量采用預制構件。

(12)編制設計施工說明,對混凝土的配合比、結構施工順序、鋼筋保護層厚度尺寸及鋼筋定位的準確性、攪拌、人模溫度、施工養護過程中的濕度和溫度控制、潮濕養護時間、防水措施、拆模強度、拆模溫度、、施工縫處理等提出要求。

(13)加強現場檢驗,主要有無損檢測、標準預埋件的拔出試驗或回彈儀試驗、現場混凝土表層抗滲性測試儀,測定鋼筋保護層實際厚度、測定表層混凝土的強度并間接估計保護層混凝土的密實性質量、測定表層混凝土的抗滲性,測定混凝土的氯離子擴散系數。