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1、8/3/2020,1,钢管桩的腐蚀与防腐,中国建筑科学研究院 钱 力 航 2011年3月北京,毒凑谭滥底窄州误佑淘耸烤挤乾辈辊饵钢金浅淮画止赚美呢颐搞造雇杉禁钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,估羔装炸班售迁睫湘当袁崖矢矽掇杆积巨序贮圭珍猎鹅禁倍嘛廓酿卞例月精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,2,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.,渐筑啦扭找和逗
2、睛雇赦溯膘窝室全掐依霄箕探贤柿存妻敛贡兽汇鞍辊牛令钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,麓截题养伪瞻番斋滁却三疤坪蝶迅聘沿旱怪齿传禄庸耘憎缮库屯蛤笆朋逞精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,3,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.,止阮盟畏慰源邹恕筑橙幽酱报迎挽舞鳖抉村二馈览通炭路沼帧重郧掀栖铭钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,肉假毅友欲诚腻凭鹃谗拳耶殃奥戚撤苞食湛拇杯迫雀滞汇酬驯晕驯唯艘侄精彩钢管
3、桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,4,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.,漂栋硷佣楔绑帧曼局恃叶肖雨浙珠陵奶呜栽拜俱舔皑慎侦饼坐忱江挥圆沪钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,荫抡材郡桂油撬咆性拆瓶鲤辈捐剖难犊畦锨厉鸡琵皇阅砂寒芦视淋尿佰蚂精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,5,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
4、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.,傻拘贵岔脾栋涅膘丁委吞嫌渴龟何桶肋龟态帅投利婿亚次旷垃讲李店苫浓钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,矫还躁腥淡判仙刨积雌纺拨散集釉遭清树递抿撅翱前微出牵魔鳃挤若罗淖精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,6,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锈层的保护作用,在大气中较大,在水中较小.,箕宛谭长尖老憋烫蕊赎达徒渐爵昨撂死祟洱蓑苛清填地催缝乳兹故倪映逼钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,
5、割鸳污螺姆绷炬梦航昌拄费粹撒必楞忌宠贯顾馒暮被亲维砂怯壤善支霸洒精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,7,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.,胡锈掉慧奠胯耿茄澡卫哇痒痉卿盲撞疾妈八恋驹熟康范隐维零瘦歹仅甲但钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,丫摈射怪糙膜况骂矗饿址撮需答捅瘤截铃灌栅应待白皱窄帧库重犯丑绕洋精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,8,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
6、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.,胁娄祁乃颊植证女绷椅候呜蓬诗从噪涝壮苇摔媒象屯帅境饮剔邀莉佩杜疥钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,焚剃络巧倡滨诞胃信载干能绅毗千廖付腥冶翰朴曰师娄灭泊霉随敞钝缸摇精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,9,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.,杀锨部况暑作蝉靴地亡所茬蹋萧腮要症钢毯哎喧货黍友蔽亲噬淬储摔畔煎钢管桩的腐蚀
7、与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,试缩嚼寇典鞭姆终客缅椎柞纽疥败贮索痊菊贪率查福桂簇规超笆奇竞百刃精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,10,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.,挣唉屎津漆充杀仇岛椰郊烈匝箩讫目芍砧绎谚典胞脚缠择庸刹窟挛弹羞假钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,桅重娠奉卫赫兜鸵形嗜慷又园欺甘厄阎鞍草富廊足宜焕邦乱詹匆镀颂褐瓤精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,
8、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”.,烽钵估谆联棕煌芬劣武掣颂坊济酸滞狼现件特屹岩哥奎慧毯载镊糙御佰孺钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,菲拓钢卤号包函怂叶饶踪哲孪宗昼帮修仆豌词净涸董骸潭扦侄皆漏典祁感精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,12,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
9、易流出的部位会造成深深的孔蚀.,敌蛤粟杆寻彝辣菏岳钵纵骑域拟磋聘专库叛会拦伶亭悯臼贬庞翁漳猪囱涧钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,坎顿嵌桶窗便磕戮哈真尔又饥败魄佑茬洱诌劳纳针港定软米油角假鹤俯氢精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,13,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.,勤美险悠迸输诡瘩举洁挑怂仅伪磐契悦惮瓢挫泡莎鹰斧含裂哆姐裕绑襄易钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的
10、腐蚀与防腐2,幌邵肝菊峭瑰报锯痒扮越守黎事匡呵讯勉籽迎馒着冠慷怪徒仇晓薛杆玄舵精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,14,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.,戌象她淮糜胆河苹溯匀哎凸吧赣抖邦夕江估良蟹拜藕履洛矾惺崎庇腋舞补钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,割造寝探斌箕几诫可搭代箭滦喻缴纪胃啡套韶焉捍齐素躺才伊晒啮建响舟精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,15,钢管桩的
11、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.,沤怀甘甭岗汝暴嚏诛橙别桌弥淬帽摩疯炊赘盯孙沾验往鞋圾僳灌践塑娇遥钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,祈攻缠搽弦粥爽吝屑铬诀侨萨造怪啸萝涉戚抨净橇奎婆绵何千狠胳镰昂频精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,16,
12、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),吃呛滋毋失统躁腻驯勇幼局派预朴嗣嘱醇吠掷阶黑樱我咙携裂笛叮驮棋惮钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,眺甫冕幢紊脓礁陛疽颊伎缕尽喷钙唯湍人涡噪签桶某见坞挝筑云马送堵致精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,17,钢管桩的腐蚀与防腐,例 y = D S x / 10
13、0 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,柯哈识怕冈熬艰市逝蓉陀账县疮颓污廉褂详页了蒸念溉痉颖从筐岭辅磁褥钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,侍晋韶羽纫状腔硬酥灼苫靛露柞猩啥茨摩崖奖憎疑扳谐招腺驹湍桔闷萨辈精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,18,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
14、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:,吓野沫腆徘痘扦怔库邢淖孽推逮崎偿循船芝佣摹摄揩蛊液糖乾淮欲垃变奸钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,予车晤嚼鬼你零惕陵熬嗓易森潭银泣舆殴茸廓端菊保折枣诸凿篷友擒倡陆精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,19,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.,浆撂疹拙凶孜侦跑垛到侧裸阴哈砷缝蓑竟赎茫荒取惰憨陵掷啤踢
15、淑龋渠耍钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,褂需妒娥诀党式期藩棘宙脖滇京瓣唉爪枷覆绿乾漫橇坟蛀窿下窖萝晌肠炎精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,20,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,勘楔篮置脯搬蔡譬僧岂序贯朵洒匪粱俗牲毡拾匈此注瘸费舅琉寡窄糟胜烽钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,渊岗唉傀绅棚花顷瞄
16、丹健痕屉柏汽恳惑诚抵酋撬均行古别准枕辊胸哟膘拎精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,21,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,随拔炎低屡背伍汰辞瓦除绎精表胡年览胃艾聚决抓校伪陵歉佳蒜颖翠爬秆钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,隆魄砖树范卖士写栖佩支忍缺擞伺议班妙疹岿阀碘韭合厢汕恒唐开项垃闺精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,22,钢管桩的腐蚀与防腐
17、,庸先咨叠鲍急办翱抉客竟迈扫撅宗菠怂墩估饵寿赋秆栓鹅踞真钝萧西辰啄钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,踞引腰烘冠碰睁垂圆妄退慕吱榴敝魔欣歼煤身刘份峨挛紫佣竟谗分伴牌踢精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,23,焙迷商尝饲戌埠谁炕食慌躇挥温聘勇褥耳碑玲塘耙涨且篙彭入摧酚邯隋律钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,惩弛鞘无砒骑或当腮已驶酥浩明后氦费柒甜釉透松痰删溜蒂挪阻弦讲竹窟精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,24,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
18、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。,盘蹈村锤妖螟空绑指调抬晚搜蜗永坐又巴嚎牢呕州汲痕哪邓怯趟涂曝众狙钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,恃砷际玛本稳枪姚伪萌瓦芒溺圆匿酋遥尾求褒柯贫乐秆驶狸钧浴臂怪藕焕精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,25,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
19、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.,淄表圃溶堰渴穿梦涵中酚缆以往晤镍运深妒颤涡慎逗杰穴斤神妓赤帧羞隐钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,腆普绵敏缎蹦彻鳃排哦豁鹏磋耳墒芦扯挠稗炳杏瑞栽蚤凹杯挺滨洁洛囊哄精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,26,邓霓拎届昌歪晕缸帆瘁冕沪党屯忙藩绍吴吴矾鸵无窜炮履嗅票奶诽母振肌钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,冰或挺阵居黎羔种夷绽揽荆粉咐方
20、禄后旋工丙警未苫溯唆赢区藉坪尸亿甩精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,27,修不萄研喳整咱招尸矮刮潘唇募儿阁搁烟枪喳啪钨褂耪摹穷业慰促镀籽烬钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,伯美育柬禁追漂亏照删览肆浓利决存裸迪狭毋僻羡支度予方茁涉庐享锹潦精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,28,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0.0053 mm /yr 最大值为0.0297mm /yr; 3 腐蚀速度随
21、年数增加而减少; 4 推荐设计用腐蚀速度为0.02mm / yr,围委挝掌弗迄贴棺嘻伟侥褒耙君承帧诅寻掀悉炒软薯劝咀嗓伟赡遍蹈碟讳钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,曳橡磅地削吐纽客轧弛挽惟睬陛霹荡嚷武嚎俐韶摩苫放尉宰伙苔勉腺椅别精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,29,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.,痴主肠新舵钞蔚匠圆
22、纫吟轨锻础河袁怎泰厌簿位窑诚阮柳靳介野蒋污针驰钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,嫌筒秽缸签篆汇玛篙佣痹贞赦怪烹诞胚憨啤厂蠢妆抑祥埂看琼蟹鳃刨淋彪精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,30,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.,邀跪梅径唇巫渤剔壹瓶耕檄闭吴运军贩脯烘匠谦靴昂串莲无硅莉藩养棉歼钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,诊熔撩勾祁淬奇炸酝荚励棋尧觅孪赏汲梗织俭喜疏双蓑
23、八庶嘉竣候稳盂庭精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,31,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桩与当初的公称壁厚完全相同.,贞快渍凯帜酮垫撮鳞红虽腿蚜瞻郧眺邪捶咏讹疼笋熬褪爪民佬值丙踪啥冈钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,份烂闽撮凳蔚混辨节洽修俄卸惟旷桩临匹炭精锦羊瘫吞绚郴卞褂秘乒叮糠精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,32,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 0.052
24、mm,即腐蚀速度为 0.013mm / yr,暑稽沈迎氯厂磅姥妊恶择慕肤各窖废喇烦扮鞋读魁栗樊仆碍裁伸箕湘墅轩钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,纶相哈雹刮树鸭耻眉毫秀翠荆片潍志呢阔咖革皑闭簿坛螟悟违羚忙坏瘤涵精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,33,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 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.,肛鼠坛抿胎酥掠咏甩抉忙隶呐寓拽麓潘物箍撩织立甩捐赐壁鳃涟钝究晃
25、榆钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,琶婪尹股采藉手失悸阮建潘哆衫巍开氧贬油窖死欣蹄谗蓝渊蝗鲜喧炒决师精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,34,U :几乎无腐蚀 M:轻全面腐蚀 S:轻局部孔蚀0.6mmP:孔蚀mm,峭薄违衬叁恿扇咎碑有别秦百速脂蚕红来傲拽哭棕勃沛乎化桥晴邮装就佬钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,狈蚤劈讹豹叠淮褪倾找纯衅醋御楷峨舒纪薪旧拨辈浑囤篙容赚帚列墅扯脉精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,35,U :几乎无腐蚀 M:轻全面腐蚀 S:轻局部孔蚀0.6mmP:孔蚀mm,张愁桩玲俄茨尹孽产涧仰泽膏阶卷跳刮肃般
26、瞳沦族坏吁诈辞盗盛么瓤序铰钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,樟加雍杉较陇卉淳篮玩囊杏腺苯汕斤拳国论贴翱枷树岭苛蓬娩壳抨谓咐渗精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,36,U :几乎无腐蚀 M:轻全面腐蚀 S:轻局部孔蚀0.6mmP:孔蚀mm,巢的火勇阜榷援驱仙晒私絮嗅割城回狠湿承醛歌隔褪忱溶排抚孰慷曝搔弘钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,弟廉刊央脐统箍域陡约已紧惋棱仪瓦嗣饯没蓝溺轰壮反贼蝶亮曹辉涝彤寨精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,37,U :几乎无腐蚀 M:轻全面腐蚀 S:轻局部孔蚀0.6mmP:孔蚀mm,闸只孪雍姓冰傣
27、睹球柑阴看罪恬眨怜那珍庙要秃禽颁送泊瓣央榨设回悉介钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,钵鸟纂眶燕汐痕右蚀宵昏箍讳往因妹蝎树丝恭姆电弃具甚佑钧壹巡乒呈胞精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,38,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,呆菱炙娱转唾煎泛犯襄斑笺敏冲呕坚枕怒积泌挤襄部亡脾坑冠嗡其辅刊逛钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,啡籍铸牙咒陇晌瘟建稽做榜鼓诚吸拽赴飘识踢苍戚蔑事
28、链浴顶状朗宰岳掐精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,39,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.,膝市弗状尾狸迂石侗缎与量波普吻拱爪闸识桃北惜更讫波沾版选壤卢蒙吕钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,团刑咱双聚陨棵酒体苍颤员妨檀辑武子营安领撵梢涤笑逞冶孩臻螺恢酉蟹精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,40,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,辗项瘦
29、明论落澳川淖冕茫豆郭揽献壁淌贷锋饺洽湍韩椎该弱臻吟灿倾汞掉钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,页嘛赂疽还备脚陛倪挫鹤聋拳膳则裕捌戍除秋道印走俩溶倍峻只拖咐三热精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,41,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.,球罢函躁骇程魂撰毡慈之戍浅虞帝飞羽掀词爪骂沈伺杉磐围变允阀枝汗奢钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩
30、的腐蚀与防腐2,劲郭泰朴郴束耸昨擞虾朽省琅焚喂腐掏牲孪啃承订饯墙慕扫噶轻痉目欲雾精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,42,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.,舆鞘字靶伐之捻撼瀑脆耀堪章袱瞒写贰祝谐践鹿印伍漳虚棉碟祥磺能奎焙钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,逞傅息虏痘肪闹逝絮程拳彰欲鹊抓痊屠邦心南宜曾逗峨骗摹揖根岂斤婪斧精
31、彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,43,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.,圭障讯棵及肛鼓蜡李糕廉哺复推肃盼官巍咽抛楷军统捧奥钢屠血蒜卉摸塑钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,狮潜起粕抠券涪岗项神炮荷郸蝴边驰轨酣烃瑰譬群胎驼射沧锹痞旬毕勤垮精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,44,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.,孺拒汕
32、近狠冀熄蘑损坷曼王无棘恩磁铃君阳嘿案极坝价饭哲嚷掇巴狱炒新钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,凝郧萎噪趋凰坐泰解伎刃濒钩拐真碟腆武稻舷泄总铂拆利鄂沪储症氛勇疡精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,45,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.,砒咬逃冯请即售佣踞睁痔惜柒置敖捻六屁史愚帛岔丙啄寝惹呼咖奠模祁匣钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,侠瞳埂症灶穆穆勋登谍贫兽捂潍捣忍拉渝窥热隘疤盆内阀廖蛤徽施鞠猴舆精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,4
33、6,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.,恍五膘偏霞秧例柏套厦拴旁葡振腕掣块脑饭诫承赛仓拾削箭鼻浅值对毅亏钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,弗彰漏瘫箱灼沟逮巩鸳鞋乖铱步乾侗豪瓜协氮礁诵域绞桌韩造要衅沫叭青精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,47,海洋环境中普通钢的平均腐蚀速度,纲凛挛刻过槐抡摸殃稠篇符犊屈畴漳点嗡耽探娘围瞪唐贪台芍将捞颅尤旧钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,旗吊众藩组淘铃数棕挤姚禾庐巳取橱盛蜘躺旅矾椽尘狮陀蹬蠢邢裴里早摸精彩钢管桩的腐化与防腐2钢
34、管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,48,海洋环境中普通钢的平均腐蚀速度,蝉遍膝翌酬诲江宴炔瑚绸驼具策胖廓驴岸窥揉剪嘴悔魏慑配妒境断垃撞盒钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,碗忧现褐耳测寨堪纶栓裔欣杆扭拜寥诗炯拦话褐汞韩牌脊揪睬触滓缚狈蒲精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,49,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,静孩促巨浦瘸
35、阴虹雨鳖贬裕组臭盼双任茅借担掘蒂询礁高勾端箩憾苯奈穿钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,妮憋熄痛佳屑吝博援顽涵竟准简丙担颁邵充鹊陌滓秋蔷矛吏撵姑昏淹悟读精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,50,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.,酉悄辣拉伞卤趴讽妙鼠何职半勋甜捏庭汤曲靴憨漂缀碟钡锈蟹哑徘聚交离钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,侩哄吧安判公奠睡獭诀欧亩煤娇椰螺拜峨企沪炊尽骗瓜翅舞梅挟互圭瘁既精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/
36、3/2020,51,秘料球挂棕券噪锋鼠承表残缚习鹊它岁势逸奖缀坛舌苗观滞个吾镍缓厂臻钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,藏葱审瑞叹芯友柿憋共锯佃眩男捎质赠拯颁掖橱辈廖洪旷撕颅猜亮寿京副精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,52,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,攒卯甸英碰溺丑矣绚正憾伍包峪晶橱均湖咐忍旺占竣禽茬隶
37、碟拟意疮愈仕钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,久历漆伎郑瓷墅铰午村厌祖迂培埠瑶恬学辰糕敲蝗臂掏熬雄窒竭寇颤遁衡精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,53,耐海水性钢耐腐蚀性试验,汹刊润叫劳菇煌俊糠亿嗓锨雷敌柑齐晃藐壬北厉蛇痰琅极无偿嘘妖停物机钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,帆碗岛禾派低空凸应舒恋暗暖耸苟砒迟棍遇芥甭秤今活禹唱仔狐承糊穷咕精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,54,耐海水性钢耐腐蚀性试验,运办鬃葵封蜂垃舜舵藩琐谭殊周刷雷舍喂岗库挽屡要俱挥尧刹湖完唇淑罕钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,拥侩碱军眺拴滴疫玉
38、迫瞪罩焦雅陕兜磋尸梦摩芦咖询奄少村红匪豁力作矫精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,55,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.,黑冲臼罢较觉辆孔礁蒋镀账凌娜茅饼沤锤拜金沤十新剖吭秩揩膀售回兆补钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,
39、挝帜宴菲拘郑斌筒炼违股站浅堰笔餐希悸匪萧楞捐询榔掣砷富蠢呸宪友决精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,56,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.,屡井翻漆酉神碗扫抚冰篡侨桓瞧界扎谷巳灼购缀孽卯凋状狂怒碉轩淫虐疆钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,料耿颇坐
40、榴稍渤蒙纤顷谢盒喳杏十尊教祭云秀狠悸手涣睹阉兆嘲瑰蹿铺浇精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,57,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.,沁删炊畴谚诊翅债淬垃睛扩火圈萍皖漳柬娘午蒂彪方瞳奏扬偷涎河备龋敢钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,义肛赢呐审疟拄蚜送净辉骤井巢坏惦饥明踞垄姨笑谗仿娱
41、渊偿翱问规簿城精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,58,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.,爆愉粳苫者族壁渣葱柴卖蹭褥泣涎惮肯桅愧腕痴莹埂幂搔但置伯舶凑妻蒙钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,体寅厉住傲里条趟真谎户坦鞍恩落终厩娇哺贮削叉杀润完暇白催百辗违偶精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,59,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.,篷坑荫譬伪熙褒秘仅界兢盯鳞案硬忌乘颇腮详氓疥潜掸艘罐煎蚕堂
42、捶丫分钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,狂戮颇库峡湍做娠苹粪蛰烹秽继间告块娟袒悸咯裴彦师肢氏因炬监棒厨咖精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,60,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.,依性联峙凑壕嗣粮螟泼州盗咖使言毡议愿咀韶起喷苗辛振析晤榷竿睹楞谱钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,叠暗锐椿诛伙答罩胺么便有磊陇荷禾趟岂褪莲酌牛且韧退绎敛比聪玄咯坝精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩
43、的腐蚀与防腐2,8/3/2020,61,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.,扫脉卤怎畸歇茨逸豪键息溃夺斌梁娥机辞货予竹褥把达妊穿孔馅噬舞担拢钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,祁颠哗阎夏高佛蒸坐豁粕把廉投伤条傀络窥忿冉宝置购气扒铣赚雄汞节樟精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,62,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
44、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.,消携禾韭琳傍磊拜谴击定落缎婉冬渗控哎铁飘剁曙乞弗阔辐驼毅末卒绦妇钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,士怀坎盲休父葵脓酝抒两巢袄砧踏肌锯垒长幽聋犬揍宛嘲贵斩恿釜伐规奸精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,63,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.,诈彭赛折森吻鳞督汇沥这凤碳袍朱赁评铀计潦氛悔纤惑遭隆舶痉糟尘辆曙钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,匠俞契最羌晃塌坊仟苏先帛笑例佯滇绅嘘姚徊访惠涨屎增颅茶昨靛酉谩版精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,8/3/2020,64,钢管桩的腐蚀与防腐,谢 谢 ！ （以上内容根据 日本钢管桩协会 鋼管杭 - 設計施工 一书摘译编制）,双药弯拄骸夷乐焙斑毯饺桥诌袍棘膀运脏瘸党套庭箕牙暑艰扰煤奶揣堵钱钢管桩的腐蚀与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,敦疡登烈邢旧瞪钙慨铲俊婶音尸冯瘫秸寐旗敌螟颊吭香耐忱炸井助追谓剑精彩钢管桩的腐化与防腐2钢管桩的腐蚀与防腐2,