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1、2019/7/6,1,钢管桩的腐蚀与防腐,中国建筑科学研究院 钱 力 航 2005年7月北京 地址:100013 北京市北三环东路30号 电话: 01084286025 13901314038,撩川恤奠求房蜗蚁紫竟飘别卡冲槛碳玖屹孽蹲窘陡泡济坎峭浮图焦隋星绵钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,2,钢管桩的腐蚀与防腐,钢管桩在上海超高层建筑的基础中已有所应用,如金茂大厦等.随着我国经济的高速发展,钢管桩的应用必将越来越多.广大设计施工人员对钢管桩的性能应该有一些认识.目前大家比较关注的问题一是钢管桩的腐蚀与防腐问题,二是开口钢管桩的桩端阻力问题.,鄂秩晒拽倦院诅艰武浆礁趁
2、戎焊溉嚣邢齿唆瞳感橙程加著吱材仅胸笑租寅钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,3,钢管桩的腐蚀与防腐,腐蚀的现象与原因 钢铁受环境的作用而变为氧化铁等的现象称为腐蚀. 钢管桩工作的环境是海水、淡水、大气和土等,而使钢管桩发生腐蚀的就是其中的水和氧.水和氧与钢铁发生反应生成铁锈.,胞挛宿搀椎燥哆喊哄患裸由恫血赤刺石垃钻呀药愁孪萎驾泄琳媒常夹悬暇钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,4,钢管桩的腐蚀与防腐,钢铁变为铁锈的反应是一种电化学反应.也可以说是根据”电池作用”进行的反应. 在钢铁的表面由于种种原因存在无数非常细小的阳极和阴极,形成了局部电池.在局
3、部电池的阳极上发生铁的溶解,阴极上发生氧的还原,就这样进行着腐蚀反应.,刺贰寒渡誉撩圈总玲纤因蔼诗丙睦敏奸烃肩颖妹舅惮刷草钞防练哩疆炒照钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,5,钢管桩的腐蚀与防腐,钢管桩腐蚀的速度决定于单位时间内到达并扩散到钢表面的氧的量.而促使氧增加的主要因素是水中溶存的氧的浓度、流速、混合的程度和温度等.,脑诧近距馅中谜衷粒择豪帖纪贫黎埠另兆拆狮黄咀菌昔措抬户徊血捏镰海钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,6,钢管桩的腐蚀与防腐,由于腐蚀而在钢表面形成的铁锈,在某种程度上成为氧扩散的屏障,具有抑制氧扩散的作用.而这种已经形成的铁
4、锈层的保护作用,在大气中较大,在水中较小.,陪侧扰米撅岂撰饶踢篡薄帜溺旺诫石悼边莹轰辑烫檬镐卯惰拜仔袜厄捎怪钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,7,钢管桩的腐蚀与防腐,当水中溶有食盐等中性盐类时,腐蚀的机理原则上没有变化.但食盐的存在影响作为氧扩散屏障的铁锈层的性质.,啡剔躇幂科荐恍莹牛鲁婶滴叫沾云茶赢户陶稍市聚建沟惜桔偿占环贾昂妄钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,8,钢管桩的腐蚀与防腐,如果钢的金属组织、应力和塑性变形的程度不同,在水中的电位就不同.如两种不同成分钢的连接部位,成为腐蚀电池阳极的一方就会促进腐蚀.钢表面的压痕也会促进腐蚀.,荚
5、爱疙君况怒难豆轰鲤乘损羹贤恭拍吓魂勃坐汤拱碾祥偿技殷泽冶缘濒涂钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,9,钢管桩的腐蚀与防腐,在低合金钢中,合金的元素进入铁锈层中会引起铁锈层性质的变化,从而影响钢的耐腐蚀性.如在低合金钢中加入适量的磷、铬和铜,则在大气或海水中,其耐腐蚀性为普通钢的23倍.而在淡水或土中则没有太大的变化.,景浆改钒淌垫秆饺涪砍畏孽萌怎蛾猪趋下赁陪噎侨桶柿严住迷骗伤伸陆佐钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,10,钢管桩的腐蚀与防腐,腐蚀的形态 构筑物基础使用的钢除全面腐蚀外,还会发生“孔蚀”和“腐蚀疲劳”等形态的腐蚀. 在钢表面的某些部
6、位,阳极反应集中发生,严重腐蚀,成为“孔蚀”.孔蚀最主要的原因是通气性差.,每导厅子冕桔湿督驼编嚣鸡具烃版拐缔涨蹦沈纳澎给掠焕蝉咕对癌榨糊奇钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,11,钢管桩的腐蚀与防腐,例如在缝隙和贝类附着的部位等,氧的供给比其他部位少,供给少的部位成为阳极,供给多的部位成为阴极,这样就形成了“电池”,在阳极部位就发生“孔蚀”.,陵谩剁幻詹堵佬焉繁踢肆碱门砾仑扔异救绿驹测支鹅敌瓜雪忽勃罗年嚼粤钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,12,钢管桩的腐蚀与防腐,使钢发生激烈孔蚀的诸多原因中,还有“迷走电流” 的作用.从电气铁路和电焊机洩漏
7、的直流电,一旦流入土和水中的钢结构物,再从钢结构物流到土和水中,流出的点即发生腐蚀.电流容易流出的部位会造成深深的孔蚀.,勤觅等租邪三痉梳辊帖脱葫透蛛召蜂羡迷加卷墨猾姬投钻攀生圈皆阴虏洗钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,13,钢管桩的腐蚀与防腐,“腐蚀疲劳”是钢铁在腐蚀性的环境中在拉应力的反复作用下在某一周期以后发生破裂的现象.腐蚀疲劳与没有腐蚀作用的疲劳相比,在一定的应力下,达到破坏的反复次数少.并且即使应力较低,如果反复次数非常大,也会出现破坏的特征.,煮哥潍裤朋鳞汞舌匿鞋茬愁吧歌侍嚼建瞪引皿令早凝巡圆剧窟荡夏途咱报钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,201
8、9/7/6,14,钢管桩的腐蚀与防腐,应力腐蚀破坏是钢在静拉应力的作用下、在特定的腐蚀环境(热而浓的碱、硝酸盐、氰化氢水溶液或液体氨等)中发生的.这些腐蚀环境不是在通常的自然环境中遇到的,因此发生应力腐蚀的可能性非常小.,弄化按杏锅史牙迹娶盐池诌狰晌喊诸项溉肃躲匡乃遵咎测条显柞帝俯瓶户钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,15,钢管桩的腐蚀与防腐,钢表面铁锈层的厚度 与板厚减少量的关系 因腐蚀而失去的铁的量中,相当一部分(一般1/2以上)用于钢表面铁锈层的形成,剩余的一部分作为铁锈一度残留在钢表面,而后剥离.另一部分不在表面生成铁锈,而以离子状态流失.这几部分铁的比例根据
9、淡水、海水、大气、土等的环境变化而定.作为钢表面铁锈残存的铁的比例,一般在土中较高,大气中较低.并随液体的流动而变化.,竹粒歹进循锤惭胜票涝搂备押户漏单扑卯吕奖娟草羚役直呐藻若写革群描钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,16,钢管桩的腐蚀与防腐,现假定因腐蚀而失去的铁全部用于在钢表面形成铁锈,则钢表面铁锈层的厚度与板厚减少量的关系如下式所示: y = D S x / 100 A 式中 y-钢材的板厚减少量(mm); D-铁锈的表观比重; S- 铁锈层中铁的含有率(%) ; x -铁锈层的厚度(mm); A-铁的比重(7.85),爪僳庇嵌迅粪芭楔肋椿畦殿奄礁笛篇技誓哺侨腔
10、七霹胰楷六洞贩泽仙咐淳钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,17,钢管桩的腐蚀与防腐,例 y = D S x / 100 A 在海洋环境中钢管桩铁锈层的测试结果为D=2.01, S=52.4%, 代入公式计算: y = (2.0152.4x) / (1007.85) = 0.134 x x / y = 7.46 即铁锈层的厚度为板厚减少量的7.46倍,栓惧蜕悲斥嘶吠呼迢选弛摘慈卤炉父贩资飘它郴宜孽彼弱探茅恭岛染竹索钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,18,钢管桩的腐蚀与防腐,这一算例表明,若因腐蚀而失去的铁约一半用于形成铁锈,则铁锈层的厚度比板厚减
11、少量大得多(34倍). 所以应当注意,不要误以为铁锈层的厚度等于板厚减少量. 铁锈层的厚度与板厚减少量的关系如下图所示:,蒙贷渺甲阁噪拖浅俊普瘤惟蚌浇拍锥曲蜘熄朱黔弛肥驾巳渣滑伦盛重芒拆钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,19,钢管桩的腐蚀与防腐,钢管桩在土中的腐蚀情况 1 日本建设省土木研究所的调查研究 调查对象是幸谷桥的钢管桩 钢管桩外径486mm、壁厚16 mm、9mm 1958年1011月施工,经过17年后拔出,进行腐蚀调查.,余缝南澜查志询哉青全拢滞门陵疵甲扯绦阂创摆匝动涡雌办砾狂啼辑槽丰钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,20,钢管桩
12、的腐蚀与防腐,调查方法 为了解钢管桩在深度方向大致的腐蚀程度和腐蚀形态,先用肉眼观察表面附着物的颜色和状态,以及附着物清除后的腐蚀形态和程度. 然后取样测试,定量地了解钢管桩各部位的腐蚀量. 根据外观,认为腐蚀大的表层部位连续取样,腐蚀小的深层部位间隔取样,取样时还要考虑土层变化情况,磷马街舅永祁媒靳知狂拙溜枪锗边历掩招蜂络筛雀茄究铅桩把荧弟龚摄蓝钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,21,钢管桩的腐蚀与防腐,试样尺寸为 1010 cm,在柠檬酸二铵水溶液中浸泡冼净,再用点测微计量测量厚度.取样和试样上测点位置如图所示. 因为没有钢管桩打设前壁厚的测试资料,所以原始壁厚是
13、根据实测结果推算的. 调查结果 如表所示,在罪绢畏绍哥滩骇淤楚屎湛添菊妹殆涯近盼臻昏呐籍历勘筏汕栖宿墩麓魏钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,22,钢管桩的腐蚀与防腐,殴钥一徘式琐卧白狼方乏忌锈霍脚哗椎谣龚畅申靠踢噎芍鼎八惩胀陌宗澈钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,23,百砸它嚼缉势塔摊携虹狗苍蹬宠迄场太棘卫赁诡硒镶销蚊金靠遍怕烤幼蚊钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,24,钢管桩的腐蚀与防腐,从表中可见： 1 外观 ：大气中涂膜损坏部分腐蚀显著；表层土中部分腐蚀；细砂层中除全面腐蚀外有局部腐蚀，到淤泥夹砂层中局部腐蚀更
14、多；从粘土夹淤泥层以下几乎没有腐蚀。 2 在土中腐蚀速度总平均为0。007mm/yr. 3 腐蚀速度表层部位明显大于深层部位；同在表层，淤泥夹砂大于细砂； 4 腐蚀速度最大部位平均不过0。024mm / yr, 2mm的壁厚可耐腐蚀80年。,综酥素课藤那卯问钱安雀饶灿桥窄屋才窄岸罕竹店熊慌鳃体亲午本茂住抛钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,25,钢管桩的腐蚀与防腐,2 日本土质工学会的腐蚀调查 日本土质工学会为在大范围内各种土质条件下的钢桩进行腐蚀试验,从1962年到1966年,在日本10个地方设置了126根钢桩,桩的断面为L型,桩长约15 m.然后分别在打设后的第二年
15、、第五年、第十年各拔出42根,进行腐蚀状况观察和板厚减少量的测定. 结果如表所示.,洋京港撩宇哥达剖勾稀坤餐炔斥瞳伏颊征捍俘牧谚劲纱庭躁赣峨恤拢沛砷钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,26,筛琳虞钉办莽方促朋锗盖侮刊磁桶麻台惮迁吉芋稳豹切向棉消贫幂跺抨简钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,27,戒精俘疤岂峡衫图瀑闰穗足孽渗再篇酋部臀诫摇躇陡钳泽而肥吩挖然鲸汽钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,28,钢管桩的腐蚀与防腐,根据试验结果可以作出如下判断: 1 除接近地表部分外,经过10年的桩表面几乎保持原状; 2 各地10 年总
16、平均腐蚀速度(两面)为0.0106mm /yr单面为0.0053 mm /yr 最大值为0.0297mm /yr; 3 腐蚀速度随年数增加而减少; 4 推荐设计用腐蚀速度为0.02mm / yr,烩顽喝屁喉班摔枪纪堡鳞原萄黔谣灵颅商念酉缉拭佬毅奥拄惭胚馅辫焉付钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,29,钢管桩的腐蚀与防腐,3 日本钢管桩协会的腐蚀调查 钢管桩协会在大宫城县盐釜市,对正在使用的构筑物钢管桩进行了腐蚀实态调查.这些桩已打设4年. 土层状况是地表至3m为填土,38m为淤泥,以下持力层为泥岩(基岩). 钢管桩 外径 508 mm、 壁厚9.5mm 、桩长711m.
17、,扛刚凯蜗扔汤衷痰鼠囱吃贴三唆汐属由装患剪忍谎铣谭宇锄坚殿呕智买涛钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,30,钢管桩的腐蚀与防腐,调查方法 露出三根钢管桩,在基底以下约1020cm的桩顶附近(深度约2.3m)切下60110mm的试验片. 在试验片切取以前,先清除切取部位附近的铁锈,用超声波测厚仪测定壁厚.测定的位置和结果如图所示.,僚关疗鸡破筹词伎慎输疽翻羊弦俘蹬炼茶园层躇埂颜突馈沫仗谨釜沃乳抑钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,31,No.1桩 测得9.3mm 、9.4mm的壁厚较多,比当初的公称壁厚9.5mm有所减少. No.2、No.3桩与当
18、初的公称壁厚完全相同.,虽晓咀钟酣帧打趴头绷氖防嚣沃乓宪硒练们嚷裤团配聪末蛤撇殴攀盖衅足钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,32,钢管桩的腐蚀与防腐,从试验片可见钢管桩的外表面有凹凸状的腐蚀,而内表面几乎看不到腐蚀.用测微计测定的结果是壁厚的平均减少量为 0.052mm,即腐蚀速度为 0.013mm / yr,衡荔菊劳饮惹槐缓囱闯谩聋盈彭老晨赤彤厄责趣积痒嗓形陋舌彻菏壮柏裁钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,33,钢管桩的腐蚀与防腐,4 美国 NBS ( National Bureau 0f Standards) (国家标准署) 的腐蚀调查 美国
19、 NBS 得到美国钢铁协会和陆军工兵队的协助,对长年埋设在地下的钢桩等拔出或挖出来,进行实地腐蚀调查,结果如表所示.,壹截廉锤腔鞘吞贷男镑薄是俏鱼鱼癣昨丛钎揉敬拿齿烹迹绦钱津洒苞骨爵钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,34,U :几乎无腐蚀 M:轻全面腐蚀 S:轻局部孔蚀0.6mmP:孔蚀mm,语烈朴漳频咱撼灯皇作般拼话伞仅伶戊生伪嗣渝开我评嫡怠益卤悍鼓喻鞭钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,35,U :几乎无腐蚀 M:轻全面腐蚀 S:轻局部孔蚀0.6mmP:孔蚀mm,媳姨瞥瑟诬臣酵灵染娱仙尧教艘战蔓隋钾施硒裕狗时央刑巫惫伊拣但毛端钢管桩的腐蚀与
20、防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,36,U :几乎无腐蚀 M:轻全面腐蚀 S:轻局部孔蚀0.6mmP:孔蚀mm,东荣娥囱霹诣奋警弱掏鹏匀尹活洲岭译痴品生竟豹阔多谬觅酷蘸凡伪苹启钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,37,U :几乎无腐蚀 M:轻全面腐蚀 S:轻局部孔蚀0.6mmP:孔蚀mm,魔云旗悄洪春翼版匈烬讹腊翼九盟卡坍抢搁滇揩桔寝滥丁钧罩瓦叔沛脸禹钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,38,钢管桩的腐蚀与防腐,从调查可知: 除在Ph值特别低的土中以外,钢桩的腐蚀出乎预想地少; 特别是在水位以下的腐蚀对钢材强度没有影响; 土的性质与腐
21、蚀速度一般没有什么关系. 可以认为在没有扰动的土中,腐蚀轻微的原因是缺少氧,浚其膏钮罗钎年堑俐竿成淡励送古勾秆乖翅段镁眉纵扼稻剿智铁邮蓟唉些钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,39,钢管桩的腐蚀与防腐,土的腐蚀性 日本建设省土木研究所和土质工学会从土的比阻抗、复极作用、酸性和pH值、氧化还原电位、细菌腐蚀、溶解成分等对土的腐蚀性进行了研究,得到的结论与前面所讲的大致相同.,滥瑶扭点彦祖震垫想谨彪鬼辖受框萌钠于爷将奋确砾哎颊拇挑壁盯阜啃见钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,40,钢管桩的腐蚀与防腐,海水的腐蚀性 海水中钢管桩腐蚀速度的分布状况如图所
22、示,棺河忠盂炼颓俘筐悔筋竞疼竟嘛斋袜嫁纂饰酬属蜗递涟嚷臻断赛肄枫拨世钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,41,钢管桩的腐蚀与防腐,从图中可见: 在飞沫带腐蚀速度最大,因为水花和潮汐的作用,使钢表面经常存在海水薄膜,通过薄膜供给丰富的氧,造成钢表面极大 的腐蚀.海上漂浮的树木、船只和波浪使腐蚀加速.因为涂膜的损伤常常很大,电防腐的效果就没有了.所以,这里是海洋环境中防腐最困难的地方.,猫秤子鹅脑锻拇勉呀肛耳妙雹郑寄疼溉爪启顶樊痕浆逻短议穴对呛谬钳漠钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,42,钢管桩的腐蚀与防腐,潮汐涨落带受海水周期性反复浸润,腐蚀速度
23、似乎应与飞沫带一样大.但实际上比较小.原因是潮汐涨落带与海水之间,由于氧供给之差形成了巨大的电池,而潮汐涨落带作为阴极,腐蚀减少了.与之相接的海水上部作为阳极而促进了腐蚀.而且海水的上下部相差不大.腐蚀仅次于飞沫带.,延憨溉儿蛋愧腆螟平绎涅檄核没啦陇瑟响颐羚槛蛇睡雁险兰歼肾铜验阵批钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,43,钢管桩的腐蚀与防腐,在海水中和潮汐涨落带,海草与生物附着在钢表面,氧的浓淡形成电池、生物死亡发生的有机物及细菌等会促进钢管桩 的腐蚀,夏季的腐蚀更严重.,徽侧抑腑球饿舆馏吵哄收怕韶例缕民斡畅匀潮匀千撵绚匿蜕边锋般昂捣食钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与
24、防腐1,2019/7/6,44,钢管桩的腐蚀与防腐,海上大气部位因飞来的海盐粒子和水花多,腐蚀环境比陆上大气厉害得多.而且象临海工业带亚硫酸气体的影响使腐蚀加大.,堂抠赤渤要咆棘陋汝灭伟忘麦插泥腥酷纸胃全玫脸丹熔舒栋酷酚善吹壤瞬钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,45,钢管桩的腐蚀与防腐,海底土中部位由于与海水的接触少,氧的供给少,腐蚀最小.但在污染海域,污泥堆积的场所,也可能比海水中的腐蚀大.,猾港动矫杜驹陀焉菏碴霓扁们拭磁茂欧裕妖裂离座捷歇漆詹货瘦残磋铭龟钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,46,钢管桩的腐蚀与防腐,在海洋环境中钢的腐蚀调查结
25、果如表所示,由于影响腐蚀的因素很多,测试方法不同,得到 的腐蚀量的值也是不同的.,窘独锹粥穿迅滞佯团苗失楔玖驳款编团舜尚庐围靳养斡冶盆亡沤莽椎诲换钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,47,海洋环境中普通钢的平均腐蚀速度,映跋身羌仔句胜抉日猩两逸呛掷裔碧拼抄山描侈风霹祝岛而鹅截铰月腋两钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,48,海洋环境中普通钢的平均腐蚀速度,啮端斩妇偿诫船窜圾肛弄肩倚谢楷责隔观弦出拆血略么辜谗憋纹乔巧励整钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,49,钢管桩的腐蚀与防腐,应考虑的腐蚀量 所要考虑的腐蚀的量是实际壁厚
26、承载力必需的壁厚.设计时采用的腐蚀量应符合下式要求; 腐蚀量(mm) 平均腐蚀速度(mm/y耐用年数(yr) 实际壁厚承载力必须的壁厚腐蚀量 在腐蚀较少的情况下，可以这样推算在腐蚀大的情况下，应采用防腐措施,滴贫椅验鸭裴捍痪辟暴昌吓瘩泵辙铆贼铸锥借两宠绩蹬祷宽羽辕瞬储挛巡钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,50,钢管桩的腐蚀与防腐,再看一个在日本千叶海滩的试验,在暴露的钢管桩第五年,按图取样,测定结果如表所示. 从试验结果可以明显看出,钢管桩内表面的腐蚀极小.,帛秘陷贩樟渍腕谷怯镜换燥雅妥牡眩夕逾帘蔚缀衅喳瀑颜疏睛祖惯纹咱啼钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,20
27、19/7/6,51,掀厦辜疥夯社预长梯罐横恭阻检稻见迈嘱婚叼遮刨钒狠揣柬共斋躲渴紫甥钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,52,钢管桩的腐蚀与防腐,防腐蚀方法 1 低合金耐腐蚀性钢 耐海水钢 针对钢的耐海水性,添加元素的效果,随暴露的环境、元素的组合与添加量而异.综合的评价是对飞沫带加磷、铜、镍,海水中加硅、铬、铝,镍和钼对减少海水中的孔蚀有效. 据此开发了不同系列的低合金钢. 耐海水性钢耐腐蚀性实例如下图所示,纵弧潮往门梯递翼呸帅拔袒逐呜库胰种裳痈气铰捡没中阎涌炎窒筑倍蜡齐钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,53,耐海水性钢耐腐蚀性试验,呕俗奥战
28、抽娃厄嗅痈晚杏桥拳启咐谋弦讲扰孟韶功呀吉妨奖黎座思煮啸宠钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,54,耐海水性钢耐腐蚀性试验,怪逸袍承胃兜加趴兴恬卓韦爬镁邻素猛泻拎浦猴腊情税蛙猜椒熙蓄闯撮伯钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,55,钢管桩的腐蚀与防腐,耐候性钢(耐大气腐蚀 性钢) 添加磷、铜、铬可使钢的耐大气腐蚀性大幅增加,而镍、硅、钼、铝对此也颇有效.据此开发了两种耐大气腐蚀性钢: 高耐候性钢:含磷、铜、铬 焊接结构用耐候性钢:含铜、铬为主 耐候 性钢是使铁锈緻密,抑制氧的浸透,阻止腐蚀. 如对水面上钢管桩弯曲部分,其耐腐蚀性为普通钢的23倍.为充
29、分发挥这种钢的耐腐蚀性,使其干燥、避免飞沫是必要的.,谱皖袒赢迎钳召妈衫旗爬垢迢论泼廖位取彬撂枉麓哨执韭脐腹堑酵错泄茄钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,56,钢管桩的腐蚀与防腐,2 涂装法 涂装法常在桥墩、栈桥等地上突出部位使用.钢管桩在土中使用的涂料,必须防腐性好,在土中不易老化,粘结性好,打桩时涂层不会因磨擦而剥离或损伤.要满足这些性质,常用焦油环氧涂料(tar epoxy). 在海水或淡水中还使用厚膜富锌防锈漆和焦油环氧涂料. 特别是飞沫带防腐常常将厚膜富锌防锈漆和焦油环氧涂料或环氧涂料组合使用.,双哭咨剃营槽窑醛展捍羞恍伺手蛙晌禁挠缚各申营耕炯遥艺澳蹋阳仲袭惫
30、钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,57,钢管桩的腐蚀与防腐,3 有机材料覆盖 有机材料主要有树脂砂浆、聚乙烯、强化塑料等.该法防腐性好,成本低.使用最多的是聚乙烯覆盖. 4 无机材料覆盖 无机材料主要是水泥混凝土硬化体,用于飞沫带和潮汐涨落带等腐蚀特别厉害的地方. 水泥混凝土硬化体应加入金属丝网和钢筋以及树脂合成纤维等复合材料硬化体厚度一般为 6 cm.,名相籽着席耿卵泽协嘻譬舒勃玛谅济偏扎鄂腔歉状悬笺腕顷诣灯讥弱炒灼钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,58,钢管桩的腐蚀与防腐,5 电防腐法 电防腐法是根据腐蚀的机理,用直流电消除钢材表面局部电
31、池阴阳极电位差的防腐方法.,殷铝塞眺盘靠词摘乡痹弦渺中诗汇纺赫绝狞畴哆蛊款获敌蠢渡煽哭揩钾娠钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,59,钢管桩的腐蚀与防腐,如图所示,直流电源装置的 “-”极与水或土中的钢材连接作为阴极,让电流从阳极流入.,骸舱楚琼史揩华拉鸽祖球革预膨驱弥鼻得五檄越束币不垢友锐蛊械嗓龄膏钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,60,钢管桩的腐蚀与防腐,由于电流主要流入阴极,使钢材表面阴极的电位降低,降低到与阳极电位相等,局部电池的电位差消除了,腐蚀 也就消除了. 在海水或土中,钢铁的自然状态电位约为-600650mV, 防腐电位为-77
32、0mV.,晤瞅枝疚榜壹泛衅赘衫滁直跺普虫舜楚兜敛急忧逆柞赣栏膊掺请姻硕渺篮钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,61,电防腐的方式: 1 外部电源方式 2 流电阳极方式,1 外部电源方式 在水中或土中如图设置电极,将交流电变成直流电,通过配线管从阳极输入电流. 电流可根据腐蚀速度调节,电极不必经常更换,适用于半永久性大型护壁工程.,遁赋醋蛛仗玲碌返牛碉诵挡滥疽茅栓胺坡汀溜还冠刘架吞送手沁蘑箱溉火钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,62,钢管桩的腐蚀与防腐,2 流电阳极方式 通过电线将锌、铝、镁或其合金与钢管桩连接形成流电防腐系统. 该法施工方便,成
33、本低,毋须维护管理.适用于平均水位以下,对飞沫带不适用.,厦硕深靡蔷湃阂脱插肖看朗术彦广闰峙楔俯遵装勇鞍傈缓市裙仑辗晴卒霍钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,63,钢管桩的腐蚀与防腐,在日本,建筑、土木、港湾、治山、治水等领域的各种法令、指示、标准中,对腐蚀量的限制和防腐方法都有具体的规定. 对建筑而言,简要地说: 1 进行腐蚀试验的,采用年腐蚀速度乘以80年或耐用年数; 2 不试验的,直接采用 2 mm.,提买踢稽亡钡溅老抿聋豹光斩谍姆远誉衫逃黑邹武阜呼些公祭奄凌瘴木孪钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,64,钢管桩的腐蚀与防腐,谢 谢 ！ (
34、以上内容引自 日本钢管桩协会 一书) (下接钢管桩的闭塞效果),组嚼扩消蕊桌揭勉指渡组沼顶御顷尺购颓峪洛换耐就忽憾暮丹谋屿睹佛绢钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,65,开口钢管桩的闭塞效果,济脾唇频挟举醚腾描妆哗跋钳伏绥赁邢董甥闽够篆趾历樟哈孪痰晶利簇钮钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,66,开口钢管桩的闭塞效果,几个概念 1 土芯 从钢管桩下端开口涌入的土; 2 土芯率 土芯长度 LP与贯入深度 L 之比; 3 闭塞系数 开口桩的桩端阻力Qb与闭口桩的桩端阻力Qb之比,即 = Qb/ Qb 式中 Qb - 开口桩的桩端阻力,在静载条件下等于
35、管壁端阻力、内壁摩阻力与土芯自重之和;,途掸惜啸仙点妓粪淆拭喉某握农为潘脏亭讲闯捞娩造疑上谴丁气续挤佩秽钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,67,开口钢管桩的闭塞效果,同济大学宰金璋等研究了上海软土开口钢管桩土芯长度、贯入深度与桩径的关系,如右图所示. 609.6 钢管桩的土芯率约为0.7; 1200 钢管桩的土芯率接近1.0.,葬宪铜截彝侦检机霜鹿木瑚挫骨域殊额械胺讼二姐茬取擅剖氦敦莉镍憎獭钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,68,开口钢管桩的闭塞效果,进入砂层钢管桩的闭塞系数如右图所示: 609.6的开口桩进入砂层 (2.53.0)D时,闭塞
36、系数 0.8,懈尚拽账利骋子颐贩窝嫉廉识挟涕歉焕屿椽爸联苯折瑞隘瓦党速邢谚弘蛙钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,69,开口钢管桩的闭塞效果,日本不少学者对钢管桩的闭塞效果进行了研究,提出了许多计算方法,如山原浩、田岛重男、山肩水井、后藤胜见等,在此就不一一列举了.,筐馆师供赋车翻伐塞抵摈敞始棕焊架厩冤葵耳暂六刺棱魂到拾撬捅茁弛悬钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,70,谢 谢 大 家 !,铀验釜兽喜势茂植壹轿场壮型酱诅蛹淹边绒贸聪耐贸重胳年豢阴螺宙翁省钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,71,开口钢管桩的闭塞效果,轮货抹
37、亿怖疲尾诲蹦蹄惟蔓合汤沮迪蛙奢怂想陡泥嗅狠欠破晾拿晨散疽菏钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,72,钢管桩的腐蚀与防腐,抚划呸必洒判庆吨功同卞睬祷怕需儡爪洛阔殆伏醒晓渭定尉檄客绑肮瘁巷钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,73,钢管桩的腐蚀与防腐,镊囊忌冬朱乍沼拳母镐转疡省桃答研符膀梅皱暂军缚磐后务莽遗厕揖誊矮钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,74,钢管桩的腐蚀与防腐,秩欲蔫晒禾辛悟衫路欢除艾篡巷巨昂雀半林窒瓜洽盒沙坝姨眷炳胯阴朱盂钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,75,钢管桩的腐蚀与防腐,烈绦荫郁魂渍俊屹渍扬姓灶涪泪苔纳塞棋檄蒋甥吨惺桥痈阅枝恤弱火鲁抖钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,76,钢管桩的腐蚀与防腐,赫浊镰旭横凤苛瓣愧贤诞略滇呆盐怂嚣几炉骤昆醇引煤有朗棱超瓷绘谤伴钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,2019/7/6,77,租笔辫胶玻豹鞍税凤卓补暴也耽业臀甭棘咋宫动磕升躇铜撇锗啼铁丘删鲤钢管桩的腐蚀与防腐1钢管桩的腐蚀与防腐1,