工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》GB50046-2008

1、工業(yè)建筑防腐蝕設施修訂規(guī)范GB50046-2008、培訓班講義、目錄， 1概述1.1防護層使用年限1.2新版規(guī)范修訂的主要內容2結構設置修訂2.1基本要求2.2混凝土結構2.3鋼結構2.4新“鋼與混凝土組合結構”2.5基礎2.6樁基礎2.7構筑物3床防護3.1面層3.2隔離層3.3墊層4鋼結構防護4.1鋼結構基礎層除銹等級4.2鋼結構表面防護在護、1概述、化工、冶金、石油、化纖、機械、醫(yī)藥、輕工等許多工業(yè)部門的生產過程中，往往存在各種酸、堿、鹽類，這些介質對建筑物和構筑物的結構部件有不同程度的腐蝕破壞作用。 一些工廠因腐蝕而廢棄，倒塌的事故也不少見。 某化工廠木屋架被鄰近的氯化氫氣體腐蝕突然倒

2、塌。 1996年8月11日晚，中央電視臺的“焦點采訪”的主題是“3000萬元換危房”，向全國人民報道了青海某鉻鹽廠生產開始后3年因腐蝕廢棄的消息。 1998年春節(jié)前，一家復合肥廠的鋼架因腐蝕突然倒塌，造成一死八傷的事故。 這些事故涉及防腐工程的修訂、施工、生產使用、管理等各個方面。 因此，防腐工程的好壞，常說是三分修訂、七分施工、十分生產管理。 1.1為了保證防護層的使用年限、受腐蝕性介質作用的工業(yè)建設、構筑物在修訂使用年限內的正常使用，制定工業(yè)建筑的防腐蝕設施修訂規(guī)范。 結構的設定、修訂年限由國家標準建筑結構可靠度設定、修訂統(tǒng)一基準GB50068決定。 結構的修訂使用年限分為承載力的使用年限

3、和耐久性的使用年限。 建筑、結構的腐蝕措施主要增加了一些提高結構本身耐久性的附加措施。 某些附加措施(如鋼結構的表面涂層)必須多次修復或更換，以滿足結構的修訂壽命要求。 新版工業(yè)建筑防腐設施修訂規(guī)范對地面層、鋼和混凝土結構表面涂層等防護層提出了使用年限的規(guī)定。 防護層的使用年限是預計的使用年限，在設置修訂、施工、使用、維護等各個環(huán)節(jié)都要保證。 “合理設置修訂”是指建筑防腐蝕設施修訂應當根據國家標準工業(yè)建筑防腐蝕設施修訂規(guī)范，正確分析設置修訂條件，采取合理的防護措施。 如果設計不合理，實際使用效果肯定不好。 例如，某肉類加工廠的地面為了防止脂肪酸的腐蝕作用而采用耐酸混合土(即水玻璃耐酸混合土)，

4、這個地面耐脂肪酸強。 但是，修訂者忽視了清洗地面時需要用堿水去除油酯的要求，但是由于水玻璃系材料不耐堿性介質，這個地面很快就被腐蝕破壞了。 1.1防護層使用年限，“正確施工”是指建筑防腐工程按照國家標準建筑防腐工程施工和檢驗規(guī)范，精心施工，確保工程質量。 防腐工程施工與普通建筑裝飾工程施工有所區(qū)別的防腐工程在混凝土面上進行防腐涂層時，會用普通裝飾工程的灰燼打底，表面平坦，但不到3年就掉到一邊。 “正常使用和維護”，是指防腐工程的使用單位提倡文明生產，應制定相應的生產、管理制度。 例如，某硝酸銨工廠地面的固體硝酸銨，應該干燥除去，但是用自來水清洗的話，液態(tài)介質的干濕交換作用腐蝕，現場的破壞變得嚴

5、重。 按照國家標準建筑結構可靠度設定修訂統(tǒng)一標準GB50068-2001的規(guī)定，“正常維護”包括必要的檢查、防護和維護。 保護層的壽命是預期的壽命，不是保護層的實際壽命。 如果使用壽命超過預定使用壽命，則需要對保護層進行全面評估，以確定是否需要維修或者是否需要持續(xù)使用。1.2新版規(guī)范修訂的主要內容、新版規(guī)范共分為7章和3個附錄，修訂的主要內容是部分修訂氣體、液體、固體介質的腐蝕性等級刪除原規(guī)范腐蝕性水和污染土對建筑材料的腐蝕性等級，按照目前國家標準巖土工程勘察規(guī)范GB50021的有關規(guī)定確定原規(guī)范腐蝕性等級的“腐蝕并且增加了兩個結構章。 一個是“一般規(guī)定”，另一個是“鋼和混凝土的組合構造”。

6、混凝土結構將充實預應力混凝土結構內容的結構適當提高混凝土基本要求的原標準“受力混凝土保護層最小厚度”變更為“鋼筋混凝土保護層最小厚度”。 增加了門式剛架、網架、高強度螺栓等。 增加了預應力混凝土管樁和混凝土灌注樁等。 地面和涂層等保護層的使用年限增加了。 添加了樹脂細石混凝土和樹脂自流平涂層地板的地板墊，適當地提高了接合層的防犯標準。 適當提高了貯水池、污水處理池的爐襯標準，增加了玻璃鋼爐襯的厚度要求，對玻璃鋼提出了橡膠含量的規(guī)定。 刪除了原來的規(guī)范煉瓦堆積排氣筒、半鉸鏈可動管架等。 添加環(huán)氧乳液水泥砂漿、耐硫酸鹽外加劑、礦物配合材料、環(huán)氧自流平涂料、丙烯酸環(huán)氧涂料、丙烯酸聚氨酯涂料、高氯化聚

7、乙烯涂料等新材料，使用原規(guī)格的聚氯乙烯橡膠泥、環(huán)氧煤焦油系材料1.2新版規(guī)范修改的主要內容，新版規(guī)范的強制條文共7條：混凝土結構2條、鋼結構2條、基礎2條、池槽襯1條。 其中，6.1.10襯里施工過程中可能產生有害氣體的，貯水池、污水處理池的頂蓋應當采用裝配式，或者設置兩個以上的施工通風用孔。 部分儲藏槽、污水處理池設有頂蓋。 在池、槽內部進行防腐蝕襯里施工時，防腐蝕材料中可能含有超標揮發(fā)性溶劑(VOC )。有害物質會損害勞動者的健康，以往施工中曾發(fā)生過勞動者中毒死亡事例。 因此，頂蓋采用裝配式，或設置2個以上施工通風用的孔，保證施工時的空氣流通，確保工人的操作安全。 像裝配式外殼的內面保護一

8、樣預先施工，反過來裝配，最后用耐腐蝕性材料填滿板的縫隙、封面。 構造修訂共有6條強制條文，第4.2.3、4.2.5、4.3.1、4.3.3、4.8.2和4.8.3條。 2構造修訂，在化學腐蝕環(huán)境下(主要是工業(yè)介質)，材料的劣化遠遠超過自然環(huán)境。 碳鋼憑借CL-，每年的腐蝕速度達到15的鋼筋混凝土結構除了鋼筋腐蝕外，還存在保護層水泥材料的腐蝕。 由于酸性溶液和鎂鹽溶液，水泥系材料發(fā)生“分解型腐蝕”，硫酸鹽等結晶型鹽類溶液發(fā)生“膨脹型腐蝕”，這些腐蝕破壞混凝土本身，露出鋼筋的腐蝕地基膨脹，導致結構整體的破壞。 因此，在化學介質的腐蝕環(huán)境下，不僅鋼材(包括鋼筋)，混凝土保護層也被腐蝕，僅憑構造本身不

9、能防止介質的侵蝕。 即，在自然環(huán)境中不能采取通過提高混凝土結構的耐久性(提高致密度和保護層的厚度)來保護鋼筋的一次防護措施(積極防護)，采取各種防護層措施(如地面、涂層等)，定期進行維護或更換，腐蝕性介質不與結構接觸構造設定修訂是指構造自身的耐久性滿足一定的要求。 2.1基本要求，結構章增加了一般規(guī)定。提出了腐蝕環(huán)境下結構耐久性設置修訂的基本原則，從材料選擇、結構配置、選型、結構及部件更換、修訂分析方法等方面提出要求，這一“概念性”設置修訂對于提高結構防腐蝕能力非常重要。 選材要避免過長，要充分發(fā)揮材料的特性。 比如混凝土耐氯氣腐蝕強于鋼、致密性高的材料，其耐結晶腐蝕優(yōu)于細孔多的材料，結構為多

10、孔材料，受到大量易溶性固體介質的作用，不能用于干濕交換處。 在腐蝕條件下，結構設置修正應該在配置、截面形狀、連接方式和結構上要求簡潔，盡量減少構件的外觀面積、角和間隙，避免水和腐蝕性介質在結構表面的積累，有利于其迅速排除。 例如，無法在鋼結構構件的放置方向上積水零部件的表面是否平坦，以及零部件的節(jié)點和放置有助于消除腐蝕性介質、灰塵和積水。 例如，考慮固定通道、升降臺等設施和照明進行設置、修改，使防護層的施工、檢查和維護變得容易，使得不能形成施工和維護的區(qū)域。 彩色涂裝沖壓鋼板、板材等附屬部件，大多與本體結構的使用年限不同，所以業(yè)主要求使用時，請采取易于更換的措施。 2.2在混凝土結構、混凝土結

11、構中，從腐蝕機理出發(fā)，結構配置、類型要求簡潔，要盡量減少混凝土的表面積。 提高含有露出的金屬填充材料(例如吊環(huán)、連接件等)的混凝土的致密度，確保耐張性，增厚保護層的厚度，延緩腐蝕的進行。 因此，預應力結構在預應力結構中優(yōu)于非預應力結構，整體結構優(yōu)于后張，塊組裝結構，混凝土結構優(yōu)于預應力結構。 縱向受力筋和預應力筋不能過細。 對于結構混合土材料，提高致密度、增加保護層的厚度是防腐蝕設施修訂的核心。 現在的工程設施修訂中，采用C30C40提高混凝土的強度等級是共識的，但是明確控制最小水泥使用量、最大灰白比是保證混凝土的抗張性所必須的。 在這次的規(guī)范中，將構造混凝土的基本要求和保護層的厚度作為強制條

12、文。 2.2混凝土結構、結構對保證混凝土耐久性有很多要求。 與原規(guī)范相比，本規(guī)范在最低混凝土強度等級、最小水泥使用量、最大灰白比等方面的要求提高，按腐蝕性等級區(qū)別對應。 這是因為國內對這些問題已有共識(海港、鐵路等行業(yè)標準提高了結構混凝土的基本要求)，本規(guī)范與國際標準的差距不應過大，而應適當調整。 此次修訂還增加了最大氯離子含量的規(guī)定，與國家標準混凝土結構設置修訂規(guī)范GB50010-2002相接。 一些試驗發(fā)現原200號混凝土致密性差，其防碳化能力約為原300號混凝土的1/2，原400號混凝土的1/8。 根據國家標準混凝土結構設置修訂規(guī)范GB50010-2002，環(huán)境等級3種結構混凝土強度等級

13、必須在C30以上。 因此，在本規(guī)范中，弱腐蝕等級時，最低混凝土強度等級規(guī)定為C30。 2.2混凝土結構、腐蝕性介質對部件的腐蝕從外觀向內部逐漸進行。 混凝土的抗張性對腐蝕速度有著重要的影響。 混凝土的抗張性主要取決于混凝土的致密度，控制混凝土致密度的是灰比和水泥使用量，其中灰比起主要作用。 灰比和碳化系數之間有近似的線性關系的水泥使用量和碳化系數之間也有大致線性的關系，但是水泥使用量不足300/m3時，系數顯著增加。 國內外有關混凝土耐久性的設定修訂規(guī)定都對最大灰比和最小水泥用量有明確的規(guī)定，結構混凝土灰比一般在0.55 (抗張等級相當于0.6MPa )以內，預應力混凝土在0.45 (抗張等級

14、相當于0.8MPa )以內。根據本條國家標準混凝土結構設置修訂規(guī)范GB50010-2002，將環(huán)境區(qū)分為三種結構混凝土的最大灰白比和最小水泥使用量限制值的規(guī)定作為弱腐蝕等級的可取值。 在結構混凝土的基本要求中規(guī)定了“最低混凝土強度等級”(不是抗張符號)，設計修訂者易于采用高強度混凝土，施工中易于控制。 預應力混凝土構件最大氯離子含量0.06為水溶性試驗方法，不能采用酸溶性試驗方法。 混凝土需要配合礦物摻合材料的，應當符合國家現行有關標準規(guī)范的規(guī)定。 表4.2.3注2中的“膠凝材料”是與水泥配合的礦物配合材料的總稱，“水泥比”是水與膠凝材料的比。 2.2混凝土結構、混凝土對鋼筋的保護，除一定密度

15、的混凝土外，還需要一定厚度的保護層。 調查顯示，如果保護層的厚度減少1/4，中性化混凝土層到達鋼筋表面的時間就能縮短一倍。 本條混凝土保護層的厚度應對所有鋼筋即縱筋、鋼帶、分布筋滿足本表的要求。 從防腐蝕機理來看，環(huán)箍銹不僅導致部件抗剪能力降低，而且環(huán)箍銹還導致縱向受力銹，喪失部件承載能力。 國際觀點是明確的，必須包括所有鋼筋。 表4.2.5面狀部件中，僅舉起板、墻，取消殼體。 由于機箱薄，混凝土保護層的厚度不能滿足要求，在腐蝕條件下的應用少。 混凝土保護層厚度的增加對防腐蝕設施的修訂很重要，現在國際上有加厚保護層的傾向。 但是，如果保護層過厚，則壓曲部件的橫向裂紋變大，涂料保護層也容易脫落，

16、因此不能太增加厚度。 此次規(guī)范修訂采用混凝土結構設置修訂規(guī)范GB50010-2002中三種環(huán)境取值為“弱”的要求，有助于與新的國標、標準圖、修訂計算軟件接觸。 本規(guī)范對混凝土耐久性的基本要求略低于混凝土結構耐久性設定修訂規(guī)范的相應界限值。 因此，我們多次與耐久規(guī)范協商一致：耐久性以混凝土自身的保護為第一位，附加措施為第二位，但工業(yè)建筑的腐蝕環(huán)境非常嚴峻，如果不加以保護，材料自身無法抵抗化學腐蝕環(huán)境作用，經常采用特殊的保護措施，因此耐久性的基本要求決定在適當的范圍內2.2混凝土結構、混凝土結構的耐久性，除了要通過材料保證外，還要通過結構和構件的選擇、裂縫控制和結構措施以及表面保護來保證，其中結構

17、和構件的選擇起著主導作用。 規(guī)范吸取了國內外經驗教訓，提出了一些要求。 目前鋼筋混凝土框架結構具有整體性好、防護方便的優(yōu)點，沒有填充材料和裝配節(jié)點可能形成的脆弱環(huán)節(jié)，耐久性相對較好。 此次規(guī)范修訂中，鋼筋混凝土框架構造僅推薦現在的澆注式。 組裝一體化在國內實踐中采用不多，但目前澆注式具有速度快、質量好的優(yōu)點，輔助設施相當完備，施工經驗充分。 預應力混凝土構件具有強度等級高、致密性和抗裂性好的特點。 應力條件下混凝土的腐蝕性，若干實驗表明，由于拉伸部分比受壓部分嚴重，從耐久性的觀點出發(fā)，預應力混凝土構件優(yōu)于鋼筋混凝土構件。 柱截面的形式最好采用實腹式，其目的在于減少被腐蝕的露出面積，同時也容易保

18、護規(guī)則截面。 腹板開孔的工形柱表面積大，容易受到腐蝕，因此腐蝕性等級強，中間不要采用。 2.2混凝土結構為了適應預應力混凝土的發(fā)展，在此次修訂中充實了內容。 預應力混凝土結構有先張法、后張法(分有粘結、無粘結、緩粘結、體外拉伸)。 腐蝕性環(huán)境推薦“先張法”和“無粘結預應力”。 先張法在預制廠完成，質量容易保證，預應力筋保護嚴格。非粘接技術成熟，已有專業(yè)的“規(guī)范”，要求采用“連續(xù)封閉的防腐體系”，經1m水頭不透水試驗，可確保質量。 另外，“無粘結”的預應力筋可以檢測、更換，適合腐蝕環(huán)境。 從結構上提出了預應力筋直徑、孔管、錨端的要求。 2.2在混凝土結構、細部結構修訂中，也要注意打設在混凝土上、部分露出的吊環(huán)、連接件等。 由于這些零件在混凝土內外形成陰極和陽極，由于腐蝕性介質的作用，會發(fā)生比較嚴重的電化學腐蝕，必須注意將這些內嵌材料隔離受力鋼筋，避免生銹引起受力鋼筋的腐蝕。 露出的埋入材料和連接件很難修