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富钢环氧涂层钢筋——节省大量成本的混凝土钢筋解决方案

钢筋混凝土结构耐久性设计:

钢筋混凝土结构耐久性设计主要从混凝土结构防氯离子腐蚀和钢筋防腐角度考虑,混凝土结构耐久性,传统上是对混凝土强度、保护层厚度和裂缝宽度进行规定,近些年,随着对水泥水化学作用的了解,深刻地认识到水泥的次要成分,如PFA添加剂(粉状燃料灰)、微矽酸盐、熔炉矿渣等物资,能提高结构在含有氯化物成分的环境下的耐久性。重要桥梁结构设计使用年限为100年,单从混凝土角度考虑耐久性,在无养护的情况下,很难达到100年的使用期。钢筋混凝土结构的耐久性,必须从钢筋和混凝土两个方面考虑其耐久性。

对混凝土耐久性的考虑已经比较成熟,但却没有明确处耐久性的期限。对钢筋的耐久性考虑是必要的,同时也为耐久性储存一定余量。确保桥梁结构的身体健康。

钢筋锈蚀问题严峻:

钢筋混凝土作为建筑的主要材料受到广泛应用,但是钢筋腐蚀会引起混凝土结构的破坏,使建筑物使用寿命明显降低,导致建筑物未达到设计使用年限而提前破坏。特别在沿海地区、化工企业等氯离子存在的环境中,钢筋腐蚀更快更容易发生。仅以90年代的数据披露,美国每年因钢筋锈蚀而造成的经济损失就高达数百亿美元。现在,美国每4座钢筋混凝土公路桥梁中就有1座因钢筋锈蚀而严重损坏,年维修费需数十亿美元。而在我国,据估计每年因钢筋锈蚀造成的直接和间接损失不低于上千亿人民币。


为了防止钢筋腐蚀,美国在1970年以前就开始环氧树脂涂层钢筋的开发和应用。1973年,环氧涂层钢筋首次应用于宾夕法尼亚大桥的桥面板上。1976年开始大量应用于桥梁,沿海建筑,码头,停车场,工业建筑中。

经过40多年来的分析、研究认为:使用涂层钢筋是解决钢筋或预应力钢筋腐蚀问题行之有效的方法,尤其是使用环氧涂层钢筋,无论从防腐性能、经济性、施工性还是从生产的难易度来看,环氧涂层钢筋都已达到了实用阶段。

什么是环氧树脂涂层钢筋(epoxy coated rebar):

环氧树脂涂层钢筋就是在钢筋表面制作一层环氧树脂膜作为保护层,该保护层厚度一般为0.15mm~0.30mm,其具有极高的化学稳定性,不会与酸碱发生化学反应,延展性大,和钢筋表面有极强的粘结度。环氧涂层能有效的切断氯离子的渗透,避免氯离子破坏钢筋表面的钝化膜,起到有效的防腐蚀作用,提高混凝土结构的使用寿命。


环氧涂层钢筋的发展:

早期的涂层钢筋造价是原钢材的基础上再增加80-120%,自70年代开始使用后,涂层钢筋的造价大副减低。随着用量和产量不断增加,用户所支付的成本就逐步降低。对大部分建筑物而言,尽管构件内的全部钢筋均为涂层钢筋,总造价亦只增加约1-3%。


统计表明,平均的投资年回报率达15-20%—是工程业主明智的投资策略。一般情况下,因采用环氧涂层钢筋而增加的前期投资成本只需建筑物的使用寿命延长1-2年即可全部回收。比较其他各种防腐方法,环氧涂层钢筋是综合成本最低而效益最高的混凝土结构防腐材料。

建设部早在1997年12月颁布了JG3042-1997,为使用环氧树脂涂层钢筋提供了严谨的标准。交通部于1999年组织编写《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》,环氧树脂涂层钢筋被列为主要的防腐措施之一。两个部委经过多次认真研究后,确定了环氧树脂涂层钢筋作为先进防腐技术的重要作用。2010年12月23日国家质量监督检验检疫总局联合中国国家标准化管理委员会正式发布了中华人民共和国《钢筋混凝土用环氧涂层钢筋标准》(Epoxy-coated steel for reinforcement of concrete) GB/T 25826-2010 , 并于2011年9月1日起正式实施,标志着中国环氧涂层钢筋正式进入了大面积推广。从杭州湾跨海大桥,港珠澳大桥,及高铁建设上均已经得到大量的应用。

 环氧涂层钢筋的优点:

富钢集团拥有国内最大的环氧涂层产线,采用先进的静电喷涂工艺,涂层粉末来自佐敦,设备采用美国诺顿,其钢筋涂层具有优异的柔韧性和流平性。具有如下优点:


1,所选用的涂层材料属于热硬化,具极佳的化学抗腐蚀性能,不与酸、碱等产生反应,使形成后的涂层号绝对惰性,完全阻隔钢筋与外界环境接触,防止侵蚀腐化。

2,涂层材料在固化后即使再遇热亦不会再度溶化,化学稳定性高,形成后的涂层与金属黏着力高、干缩小、延性大。有效阻隔侵蚀物质,并确保操作时不会造成涂层破坏。

3,直接延长建筑物的使用寿命达50年以上,可避免因维修或拆除公用建设而造成的诸多不便。

4,免除所有长期维修支出和保养的昂贵成本,最具经济效益。

5,可在建筑物不同部位作选择性使用,工程成本易于控制。

6,涂层钢筋操作简单,工程施工容易;且不受天气影响施工程进度。

成本分析:

1,经过30多年的普及应用经验,涂层钢筋的制造工艺不断改善,用量激增而价格则呈下降趋势。对比其他防腐措施,以使用总年期计算,成本最低。

2,以使用周期成本分析法评估,涂层钢筋的平均投资回报率达15-20%。

3,涂层钢筋可按工程需要作局部使用。在关键部位采用即可保护结构的整体耐久性。众多工程实例数据显示,即使全部钢筋结构采用环氧涂层钢筋,成本亦只占总工程投资额的1-2%。

4,因采用环氧树脂涂层钢筋而增加的前期投资成本,只需建筑物的使用寿命延长1-2年即可全部回收。比较其它各种防腐方法,环氧涂层钢筋就成为最具成本效益的混凝土结构防腐材料。

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