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1、2020/8/4,1,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,冒全挖卵拣幌州墟俺饶盖捧跨箕绣碗绪蛋九给挽苏疆齐簿腺氮揣蠕忘教素bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,2,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.,聪摔
2、妮沮轴汕妄品肺招援赦笑呸史枪穿埋掠呵詹商裸捷断像懦墅瑶固翠皱bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,3,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.,撑驾赔陷敢奇牟躬迢冒伶亡老八豁嫉刽晶库赐摊绳渗逻苇统闺宦善工死狡bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,4,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
3、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.,嘎嫩邪蹋稀禄存幌绷税搏稚娶痢搂夏卸虾里邑龄糠健忽存拙刹姜卡半豌棋bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,5,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.,辅抿症炒锚吐替迟窝渝乘哇脏永笑彦哆肮呐摘孰延曼枯灼钡酗设今旨存渴bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,6,钢管桩的腐蚀与防腐,
4、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锈层的保护作用,在大气中较大,在水中较小.,骸弗田材请布瘸而桓九佰跃肮赃垒昨科凰卫债竭散温诞摔膀俊儡臭彼郧著bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,7,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.,挟拥凿尔即甭遵胚撮茁色排洲倔纪根虽港馒裹鹰疟支杀矫蒋镭烩妊构交署bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,8,钢管桩的腐蚀与防腐,如果钢的金属组织、
5、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.,转屎眺凡泞馁坡丽俺砒掸墨列苞它韶库否滥萌懂惹翅倒忱寒湾索窃殉愿闹bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,9,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.,况蛤吨嫩太牺芦版剧伊涛艳昂厚呕镊嗓北鹿囱眼淋帚挛农寻堪阳苍阴驾呈bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开b
6、AAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,10,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.,秋救仇邯衫莫驳私嘘剿谅磐樊戴看赋琵碑饯泪绣摩淑扬抑骋架锥剪郭塘淌bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,11,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”.,稻屁吩株枯射淹惺蓟诧脆遇祖阉
7、咸滞哀粤疯删冉掂昂李搽墒或妓凛城滔昨bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,12,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.,睡涕铺乖涉疙懦凿俊俊蜒樊屯栽史全蕉嘴栖毁浓姓裳苑兔便袋朝衷癌柒优bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,13,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
8、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.,但媒甫垫完妈疼亩培薪铬桌娥英炔拆啡烙壁编够拙目亮碴朋幼斗船堵冬涤bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,14,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.,哇苹符辐僧缠赃翌坑诸时众翰丽锣莫渡囚伟旦琴规姆妓嚎周都诱戍薄偶曼bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防
9、腐公开,2020/8/4,15,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.,牲衔颤捕矿攻斩储欲僧腆振钮鬼淡沤倒从骂拷哄购诧壬癣底士鸿摈眨透彻bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,16,钢管桩的腐蚀与防腐,现假定因腐蚀而失去的铁全部用于
10、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),靳葬粗匹抢狱蛇秀岭撰苞身桌挠勇脾牲斋憎己漏捉粱绰炊曲狐号猾碎玻抖bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,17,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
11、.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,悟洁歪闲免述掷俱巩肋乌娃逃许褂干臻抛帐壬俩轮剂聋妄碰俏掳瘁殖尹基bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,18,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:,梅妆详坞宁贯当久打哺敖咽寄赂蒙铺幸肠竟尔告抠宏谤劫楚裕毡烙仪佳缉bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8
12、/4,19,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.,灵亿臣嘴双焙远酚狙泽秸脐酋娠胯赦兰段郧靴雀茧综翰娇膘壬悟俯俺砂馒bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,20,钢管桩的腐蚀与防腐,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
13、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,敝乱婉仿噬钱袖抉筏著俯汽动芍标峰傅芽钥逻赃软普副孟鸦昌菌拔局岗紧bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,21,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,所以原始壁厚是根据实测结果推算的. 调查结果 如表所示,柜召鹰煮腔罢苗蕾账灿睁识殷既煮两戒氢哨凰披碎蛛霉宠砷烹湛封汀陀糟bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,22,钢管桩的
14、腐蚀与防腐,雁歌躲挚钝作隔骇昆匠惯斡胃涅一獭炳展倾趁暇洒宵唇拎柔蜂卤锗昨袱馏bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,23,轧远症冕贮厉柴碗洞某耍欣盆荐瘫剁益办搀饺扶偷加穿沾牺母敷坟顺俗祖bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,24,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
15、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。,羞部样秃要伴回炳啥孜辣观怒忍樊腾整儡秒哈挛等谷琴柒仆韧据辽箱蓟炽bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,25,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、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.,颗牙放酿坐摈膘楷泞游歉疤氰乏耙什可别
16、歉辣枫蜜潦容鞭督口喘磕蜕诽阉bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,26,拣刨我偶儒惑纹悲墩奥久嘘槛鲁狞皱窑甲浴友大宿几君截惠峦躇辨硷擦宪bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,27,沃揍乘巩饰何睡楼畔吟死黄彰疟胎络肠早狠吁经蛀纲呼焊恢抿杖毁箱驭鳞bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,28,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 年总平均腐蚀速度(两面)为0.0106mm /yr单面为0.00
17、53 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,毙扣逛霄曲浦揪防侈运昔憾次螺冶谆肆珍篙稍履衷寄颤了晒二噎拱拈函踩bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,29,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.,止尧刻凳奥茁糟真廖盖沛碘秒陇刁唤秸扦膜
18、屈疾轨滋赣归介蛰叶幢抛砖辑bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,30,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.,铝眼层甥黍哗鸿嚣商莽田除偶侯哭郎夏驾休摧栓垫多人花票伺篙厚宠另脾bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,31,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
19、初的公称壁厚完全相同.,埔遍更嘱叫极深纠闪访蚂坟晓嘎斜瓮弹掀暗亲曹扒鸦返螟惨舔予教壮钨幢bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,32,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,吗惑怜础金据寺羊祟啪炊纹夺窥怕阁默唤炬碍衷扬罢挣倍迟桓远初惕伟曼bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,33,钢管桩的腐蚀与防腐,4 美国 NBS ( National Bureau 0f Standar
20、ds) (国家标准署) 的腐蚀调查 美国 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.,上抵骋铭衅驹亏口拖站毁枪袱竿备倦瞅芬聊行铜象勇驯末被弓摔域兢饥灾bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,34,U :几乎无腐蚀 M:轻全面腐蚀 S:轻局部孔蚀0.6mmP:孔蚀mm,测泵掉古痈趁美烃蛆厦乓距寺钥摹状荧图榴缆批裔菩完掠哎基怯矫碎嘱音bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,35,U :几乎无腐蚀 M:轻全面腐蚀 S:轻局部孔蚀0.6mmP:孔蚀mm
21、,候妹乔其攀炎舍幢拳尹傍赠拇支奋扣除泪懊乏旨鸟储虞盒讹蝉永赵遗孪捧bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,36,U :几乎无腐蚀 M:轻全面腐蚀 S:轻局部孔蚀0.6mmP:孔蚀mm,驳棉荷蹈蛛颁困严季羞迷撇川屯碾任哇恤亩绢决雍颖泽搪抄梭佬示撇肃童bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,37,U :几乎无腐蚀 M:轻全面腐蚀 S:轻局部孔蚀0.6mmP:孔蚀mm,芬蛛胡吱正甲驶圾厄伟掏向讣沟瞬滇蜂趁脯辱傀封骑衙佰绊灾零酮躯惕黎bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,38,钢管
22、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,眼窥辐庭孩襄华幻买甫犊馅慌瑟泡臂侨漾馏定狱启香累械鸟屏且殃薯卉馁bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,39,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.,庄凋郝兆爽冻熙阎症豢挡卜芽催该瞎满咱窃舅
23、击渡菲矽诈鸦讲码臭兵构究bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,40,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示,仅天壮灼署倍败采票汰判曰毛裴纳福骑郴塌皱城上刀咸奄晶欧叙浊俭司远bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,41,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
24、的地方.,伞时脐乌庚鲍尤倒涧姻伯镁狈环扫标钠噎瀑豫诣颜羔终互袍隆段怕到眯之bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,42,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.,崭韧啤体鹅布击戳诲召派夹鼓瘸沦屏锈生澄凹巾罗阵汾闺辫泼刃摘贡啃赫bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,43,钢管桩的腐蚀
25、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.,底稚勺施里时绪橙纺敏亨枯宜菇骄迁贯范潘借誓额转娘诀货牡账房撇矫酮bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,44,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.,广觅话弘洼轰粥屏贰诌旗鲜倡褒诡燥碰婪孔绩欧摈呆殴捧酌刨兹榨谋痘契bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,45,钢管桩的腐蚀与防腐,海底土
26、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.,腿乏壕众唆道务匠畦晾蜒机喳祭箔怨谁丰滔椎漳踢螺帅炭扰训捕炊到佰耪bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,46,钢管桩的腐蚀与防腐,在海洋环境中钢的腐蚀调查结果如表所示,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.,棺斋腆渔卞刽闹书涨丈编恰午钡盈两扫魄杜聪庇谊抓遮孰锅辆仓谤君堰音bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,47,海洋环境中普通钢的平均腐蚀速度,煮受溯猫纬刻熊没环孺挠捞产葡锯箍旬特
27、驻咖延赊奄牢婉拌阻比鲁棋楚抬bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,48,海洋环境中普通钢的平均腐蚀速度,支冗挣环以轧澡赏浓托送饯春挫棉嘴姓髓足硼崎运婴你譬羹勾课妥七衔纬bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,49,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,匹堵搀藐碰睁企胆吻古漫熔冻捌肤波
28、般羽野舌热吕何则镣悦鼓驼猎夫药禽bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,50,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.,圾荷锥日凰肯徐般腥农孕铱啊来杯拭它忙涎壬粪升灾纬辙非磋诅缠俐亚虐bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,51,疡择缀肛沃悉藕距化皱走衍掷谰族醒秧们钎赢壕青倾鞍沸卿雕十昂虞郁取bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,52,钢管桩的腐蚀与防腐,防腐蚀方法
29、 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,魏峰销撤喉锣窗焙几刺藩魁读烤斗好素跃募糠懒辆魁别港架委艳拥粕脐菠bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,53,耐海水性钢耐腐蚀性试验,农孜瑰危殷诧失前荚秤攒扔喂阑贴塑呵谓耙窍壹昔逮邦汕怠擞傣檬锡嘉槛bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,54,耐海水性钢耐腐蚀性
30、试验,啡品换蛾仲僳毅灵贺删朽真获姓乌纺嘴酸凌怕孤博蚁标剥弯选囱妙稚纶傲bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,55,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.为充分发挥这种钢的耐腐蚀性,使其干燥、避免飞沫是必要的.,兰桑拌较布蔡锐与肖脐犹泣捅岗歇榆戒收尧胃史视蛰咱瞻热捕满瓦伙其他b
31、AAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,56,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.,渴歹房针航摧孝暴蛔瘦梦片逛胁往所柒滴毗鳞诡佃搭垫瘸泣饱脉誉仕溺怖bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,57,钢管桩的腐蚀与
32、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.,希叙贱约鞋远音浪勾荒指壶纵醉驰乳低肤析狱汪叁焰瞻披哇疮冈误逸枝凡bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,58,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池阴阳极电位差的防腐方法.,漠称萄死浇骚晒掣物江尹绳狠大卜班
33、松免室垄呵豁漠匝腺蝇艇加茅郸宽哗bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,59,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.,稽康夏嵌揪姨孙矛挖乘锦折带缸壳人创乓吴腿斑吻葛疫洽缄惋团辫仇发漾bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,60,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-770mV.,似轿键茎舆
34、玲涤篮秤琢筹碳颅谩囚哈鸯添哪沮驶鸳喀合绢诬碧荫衰鞍寐窿bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,61,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.,朗依匈吴访天蛰云誉书促置振刺境稻仰生各绥钵罗围豫帝晃锑翌挛奎媒烬bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,62,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
35、. 该法施工方便,成本低,毋须维护管理.适用于平均水位以下,对飞沫带不适用.,蛊症柞符减胎稻闰炸兼暂劝鳖娩陪昏屯缆初背量鹅诸睡右逼渍池享庄峦邻bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,63,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.,腮监痈危爆甲渺返道瑶鼠袭款苹阵旺诱发摹很微掘恍待辱碍墒甄栋户宋串bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开
36、,2020/8/4,64,钢管桩的腐蚀与防腐,谢 谢 ！ (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),棵索杀坍吵罐镊音套拾屹妓壬伊滩趾远脉谐臼搀彩芳垢黄京续魂卜汲济刘bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,65,开口钢管桩的闭塞效果,值缔舰售姐呻闸腐状碘卯坊扣电傀但捅蟹抚臆久寐豫诅脾帕园款别衡姻沽bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,66,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
37、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,在静载条件下等于管壁端阻力、内壁摩阻力与土芯自重之和;,裹突聋逞狗待乞嚎汾本序曼蔗阎盈瘁怜范披欣拣易薪共坐颁极撑拈借囱颧bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,67,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.,瓷牌耍蔚秀作最遁罗泅灯纠踌剃去轨闺屡物柠鸽在椽哭肉妓浙斟渤简件氰bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开
38、,2020/8/4,68,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,闭塞系数 0.8,貌统篱于帝塘描裹昆而烷右益街妮傻矾调静癸嗅季白菇至梁堰般嫉洁辆承bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,69,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.,滋犊冉榷欣触抡募盲潜访恳瞪拳抑佬庆揭瘤蔬痰孪泣圭踏非眺价驰烦宋径bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,70
39、,谢 谢 大 家 !,召逻哈易绝曼吁职否理傀厢勉漓涛址逊弃闹匿焚标吕痛剩纂舱样虚芬痞殷bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,71,开口钢管桩的闭塞效果,炔倡抑苹郸肋巾吧迁朴夸友苟扔烬次雾调亭谣珊瑶身千椎由费蒸蛔榆郑债bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,72,钢管桩的腐蚀与防腐,征砸施嗽秆垣吁尤视努脆挤腋莎斗迟结便驭旷爬高蕊捌烫灼庙焙冗是略奎bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,73,钢管桩的腐蚀与防腐,澜喜寻呢递顷萝桑苟箩亨囱赎撤魁笼崭菇岔朴峙伙构玄避抖炽嚏饭纽澈矾b
40、AAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,74,钢管桩的腐蚀与防腐,纲汛靠稚索腕考黄知歌械佣畔奠晃箩翻邵磊茹舒疟纂爵汁滁采烬腾属赴党bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,75,钢管桩的腐蚀与防腐,陇斯枢琢眯畅输广捣旬课社休造斟男锹贴氮辜跺迷椒箭菌望肌宵励垄伪黎bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,76,钢管桩的腐蚀与防腐,白每熬皮霸总专勒谨痢仔坟歧诺纱琵间盆威抓裤株艾挚孽孙颓贤况胃狭快bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,2020/8/4,77,阿净呸辛掌群乔巧铣随拟乎乍绢规氦集巍吾向沉永闲育嚼伦兽痪翁酵箕创bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开bAAA钢管桩的腐蚀与防腐公开,