青海省察尔汗地区盐渍土腐蚀机理的分析及防腐做法的探讨

囵团圜圈　施工技术与应用　青海省察尔汗地区盐渍土腐蚀机理的分析及防腐做法的探讨　谭忠刚　杨凯　张述瑞　　ｌ大连　格尔木　　ｌ青海盐湖镁业有限公司８１６０００　中冶焦耐（大连）工程技术有限公司　１　１６０００，　摘要：本文结合青海省察尔汗地区地质的特殊性提出了作者的观点，表述了作者对相关问题的理解。　关键词：盐渍土腐蚀机理、防腐　０引言　察尔汗地区场地土为盐渍土。按含盐性质分类，属氯盐渍土；按含盐量分　低温而引起溶解度降低，易形成过饱和溶液，这时盐分从溶液中解析出来，从　而形成Ｎａ２ｓ０　・１０Ｈ２０结晶体，这时其单位体积增大３～４倍。而在昼间硫酸钠由　于温度升高而引起溶解度增大，Ｎａ２ｓ０　・１０Ｈ２０结晶体又很快溶于土溶液中，　类属超盐渍土；故该场地盐渍土综合定名为超氯盐渍土。　１场地土简要介绍　察尔汗盐湖深居内陆高原，属典型的大陆气候，年平均相对湿度为２８％，　年平均降雨量为２４．７毫米，蒸发量达３４９５毫米；年平均日照时间达３１６３，＇Ｊ￣时。　地下水稳定水位深度为约０．１Ｏｒｅ～０．９０ｍ，高程介于２６８１．１１～２６８２．３８ｍ。　现场钻孔取样数值见表１、表２。　袁１　取样深度　Ｃａ　Ｍｇ　Ｋ　、Ｎｏ．　ＳＯ４。一　Ｃ１一　ＨＣ０３－　３．００　６８９８　４４４３　ｌ１６７５０　２ｌ４７９　１８９０２８　３４８　按化学成分分类　　Ｊ按含盐量分类　Ｊ　Ｎａ　ＳＯ　配盐分析　ｃ（ｃ１）／　（　）　盐渍土名称　含盐量　盐渍土名称　％　４．４０　氯盐渍土　３５２３８７　超盐渍土　＜１　盐渍土中含氯盐的地表有较硬的壳，也就是地表较干，口尝味咸。含硫酸　盐的地表有白色盐霜，口尝味苦。　地下水对混凝土结构具强腐蚀性；对钢筋混凝土中的钢筋具强腐蚀性；　对钢结构具中等腐蚀性；对钢筋混凝土、素混凝土、砖砌体具强腐蚀性。　２盐渍土的危害机理　在这里要阐述的是盐渍土中盐溶液对地基及建筑物危害。　２．１盐渍土中含盐的主要种类及其基本性质　盐类名称　基本性质　１．溶解度大　氯盐类　２有明显的吸湿性　（ＮａＣＩ、ＫＣＩ、ＣａＣＩ２，ＭｇＯ１）　３结晶时体积不发生变化　４能使冰点显著下降　１．无吸湿性　硫酸盐类　２．硫酸钠结晶时体积增大（Ｎａ２Ｓ０４・ＩＯＨｚＯ）　（Ｎａ２ＳＯ４、ＭｇＳＯ４）　３．硫酸镁结晶时体积增大（ＭｇＳ０４・７Ｈ２０）　４．硫酸钠溶解度随温度增加而增加（３２．４＂Ｃ以下）　碳酸盐类　１．水溶液有很大的碱性反应　（Ｎａ２Ｃ０２、ＮａＨＣｏ２）　２对粘土胶体颗粒有很大的分散作用　２．２分析盐与土的关系　盐渍土中易溶的ＮａＣ１、Ｎａ　０　会受到外界因素的变化而变化，从而引起　盐渍土内部结构的改变，当含盐量不断增加过程中，盐渍土中的易溶盐份不　断溶解到水中，溶液的浓度迅速增加，对颗粒周围水膜厚度造成影响，因此盐　渍土抗剪强度降低。　在一定含水量条件下，因土颗粒中含有盐分，土颗粒彼此间的距离将会　加大，粘聚力随之减少。当含盐量少时，盐溶解于水中起润滑作用，内摩擦角　减少。当含盐量增加到一定程度时，盐分的胶结能力逐渐增加，结果使粘聚力　随盐量增加而增加。其原因是：盐结晶体填充于土颗粒的空隙中，其骨架作　用，内摩擦角增大。　２．３盐溶液对地基的危害　盐溶液中的硫酸钠当温度在一定温度范围内（察尔汗盐湖地区１０％～　３Ｏ℃）其溶解度随温度升高而增大的现象较为明显。特别是察尔汗盐湖地区　温差较大，在一天之内会产生“膨胀”和“收缩”的变化。因此夜间硫酸钠由于　‘４４２‘　这样就会使土体积缩小。可想而知，如此反复“膨胀”和“收缩”，土体结构就会　遭到碰坏。在察尔汗盐湖地区建设的地坪、散水坡、水沟等浅基础构件易由于　硫酸钠的反复“膨胀”和“收缩”造成地基破坏，从而使其丧失功能。　２　４盐溶液对建筑物的危害　可以想一想，在这种土质上建造的建筑物也会受到破坏。暂且不考虑地基　的影响，在这仅表述硫酸钠对混凝土的腐蚀机理。硫酸钠对混凝土的腐蚀分为　物理侵蚀和化学腐蚀两种，在地下水位深或地下水位变化较大情况下物理侵蚀　相对明显，而在地下水位浅、地下水位变化幅度小的情况下化学腐蚀相对显著。　物理侵蚀：盐溶液通过虹吸作用，侵入建筑物基础或墙体。其随水分蒸发　而结晶析出。盐结晶时体积膨胀产生内应力，从而使建筑物外表面逐渐疏松，　严重时剥落，周而复始造成混凝土及墙面大面积脱落，丧失承载能力。　化学腐蚀：Ｎａ＝，Ｓ０４￣液与水泥水化后生产的游离Ｃａ（ＯＨ）￣ｚ．应。　反应式：Ｎａ２ＳＯ￣＋Ｃａ（ＯＨ）２＝２ＮａＯＨ＋ＣａＳＯ４　２ＮａＯＨ＋ＣＯ２＝Ｎ　Ｃ０　Ｈ２０　上述反应式的产物为ＮａｚＣＯ￣晶体，结晶时膨胀使混凝土表皮形成麻面　和疏松。进而造成破坏。　２．５盐渍土地区的防腐　盐渍土中盐的腐蚀主要有氯盐和硫酸盐的腐蚀，土中氯离子对金属有强　烈的腐蚀作用，尤其是对铁制品；而硫酸盐对混凝土、粘土砖等的腐蚀作用很　强，同时对金属也有一定的腐蚀作用。　综合盐溶液的危害机理，防腐的途径归纳为“隔”、“阻”、“缓”、“提”。　Ａ）“隔”：即隔离盐分与混凝土及钢筋的直接接触；　Ｂ）“阻”：即阻止盐分向混凝土内的渗透；　Ｃ）“缓”：即减缓混凝土和钢筋的腐蚀，保证设计年限内的正常使用；　Ｄ）“提”：提高易受腐蚀部位的混凝土自身的等级。　２．５．１隔离盐分与混凝土及钢筋的直接接触：在察尔汗盐湖盐湖地区普　遍做法是将基础外表面采用：刷两遍冷底子油，再刷两遍沥青胶泥（厚度３　５ｍｍ）再用热熔法粘￣ｓＢｓ（厚度４ｍｍ）。从实际情况考察，此做法抗使混凝土　基础的腐蚀性大大提高。在这里要强调一点，由于察尔汗盐湖盐湖地区Ｅｌ照　时间长，ＳＢＳ施工完成后易及时回填，避免ＳＢＳ接口处开裂。另外在回填时应　采取有效措施用于保护ＳＢＳ。　２．５．２阻止盐分向混凝土内的渗透；减缓混凝土和钢筋的腐蚀：在察尔汗　盐湖盐湖地区普遍做法是在混凝土中参加外加剂一阻锈剂。阻锈剂一方面推　迟了钢筋开始生锈的时间；另一方面减缓了钢筋腐蚀发展的速度。　２．５．３提高易受腐蚀部位的混凝土自身的等级：在察尔汗盐湖盐湖地区　普遍做法是提高混凝土强度等级一般为Ｃ４０，水泥采用抗硫酸盐水泥。此方法　提高了混凝土的密实性，起到了阻止或延缓了硫酸盐和氯盐腐蚀的作用，从　而提高混凝土的耐久性。　２．５．４在察尔汗盐湖盐湖地区外墙勒角受到腐蚀是一个普遍现象，造成　这种现象时因为基础防腐与散水防腐在勒角部位出现防腐断层，盐分通过虹　吸进入墙体造成。在设计中采用沥青灌缝的方法处理勒角与墙体的空隙，由　于当地日照时间长会使填缝的沥青与墙体脱离，这种处理方法没有从根本上　解决防腐断层现象，此问题不难解决，只是忽略了。这说明在盐渍土地区的防　腐不仅需要在方向在公关难题；也需要在细节上查缺补漏。　３结语　限于作者知识的范围，本文对盐渍土腐蚀机理的分析及防腐做法的探讨　的轮述主要局限在现有的处理方法，随着察尔汗地区的开发，盐渍土防腐将　会引起广泛关注。随着技术不断创新，一种简单、可靠、符合当地特点的处理　方法将会对青海察尔汗地区的开发带来较大的经济前景。