简述淡化海砂应用于建筑工程可行性

论文导读：圣洁，刘锡清.中国海砂资源分布特征及找矿方向.海洋地质与第四纪地质.2003.8.洪乃丰.海砂对钢筋混凝土的腐蚀与策略.混凝土.2002.8.张航.适用于海水海砂混凝土的阻锈剂研究.重庆大学硕士学位论文.2010.5.干伟忠.海砂对钢筋混凝土结构耐久性影响的试验研.工业建筑.2002年第32卷第2期.姚惠红.海砂混凝土的力学及
摘 要：本论文介绍了我国具有丰富的淡化海砂资源，指出氯盐是诱发混凝土中钢筋锈蚀的主要理由，通过线性极化试验证明自然降氯与混凝土表面涂覆阻锈剂相结合是阻止钢筋锈蚀的有效措施。得出淡化海砂在建筑工程中的可行性结论。
关键词：淡化海砂；阻锈剂；线性极化电阻
引 言
近年来，由于建筑市场的迅速发展，天然砂资源日益匮乏，河砂地方材料已不能满足建筑用原材料的需求，有效利用其他砂源已是大势所趋。我国拥有一万八千公里的海岸线，雄踞世界前列，浅海砂资源极其丰富[1]，并具备分选好和分布集中的特点，适合大规模的工业化开采，同时从经济角度考虑，海运费用相对低廉，能够降低生产成本，因此有效的利用丰富的海砂资源，一方面可以解决沿海地区河砂资源普遍匮乏的难题，另一方面也避开了远程砂石料的开采补给，很大程度上起到了节约能源和保护生态环境的作用。
但使用未经处理的海砂，在一定程度上会缩短建筑物的安全使用寿命，给建筑工程埋下严重的隐患。近年来沿海地区引发出许多海砂屋破坏的工程实例[2]。造成海砂屋大量出现的主要理由是，建筑商大量使用了没有经过任何处理的海砂。海砂中含有大量的氯离子，在有水和氧气的条件下将持久地对混凝土和钢筋产生破坏。因此，采用适当的防治措施降低或消除海砂中的氯盐，阻止混凝土中钢筋产生锈蚀，将使淡化海砂在工程中的应用成为一种可能。
1 氯离子诱发钢筋腐蚀的机理

1.4 导电、降低混凝土电阻的作用

另外，氯盐对混凝土也起一定的破坏作用，如增加冻融破坏和结晶膨胀等，但是氯盐所诱发的混凝土中钢筋的锈蚀破坏通常起主导作用。
2 防止钢筋产生锈蚀的技术策略
根据国内外的相关规程规定，防止海砂混凝土中钢筋腐蚀的技术措施常用的有以下策略：通过配合比的设计来改善混凝土自身的结构、钢筋涂层、对混凝土进行表面改性、钢筋表面进行钝化处理、阴极保护、电化学除盐、氯离子固化、掺加钢筋阻锈剂、表面涂覆阻锈剂等。基于国内外的研究成果，在混凝土中掺加钢筋阻锈剂仍然是防止或者延缓钢筋锈蚀的最简单有效的策略之一。但亚硝酸盐类阻锈剂对环境和人体健康都有负面影响。所以，研究非亚硝酸盐系列的复合型钢筋阻锈剂对混凝土耐久性的影响具有重要的作用。
本文通过自然堆置海砂，对海砂进行淡化处理的基础上，在混凝土表面涂覆阻锈剂，研究其对钢筋的保护作用，从而探讨淡化海砂在工程中的应用可行性。

2.1 原材料淡化处理

本文所用砂样是威海海砂，取自浪暖口，浪暖口是黄垒河的入海口。入海口是淡水和海水混合的区域，此处的盐份浓度变化无常。但因有淡水的冲洗，氯盐含量较低。根据《海砂混凝土应用技术规范》（JGJ206-2010）的规定，浪暖口江河入海口的“二水砂”应被纳入海砂的范畴。该处存有一定资源的海砂，其细度模数在3.0～

2.3之间，级配区属Ⅱ区，且氯离子含量较低，经淡化处理能够缓解建筑用砂的矛盾。

采来的砂选择自然放置法[5]，利用室外条件进行自然降氯。将砂放置在砂场，自然堆放了近四个月，经历了夏季、秋季多雨季节，经天然雨水的多次冲刷降氯后，用于本次试验中。

2.2 混凝土试块

试块的成型策略及标准养护条件严格按照现行国家标准《普通混凝土力学性能试验策略标准》GB/T50081的规定执行。试块尺寸：边长为100mm的立方体试件。

2.3 表面涂覆阻锈剂2010

混凝土试块在标准养护室养护3d后，将试块取出，晾干一天，开始进行混凝土表面涂敷阻锈剂试验[6]。1块不涂作为空白组，待与涂阻锈剂的做对比，表面涂覆策略如下：
称取2克阻锈剂2010；用刷子均匀涂敷于一块混凝土试块的一面，并做好标记，待晾干后，再取2克阻锈剂2010，用刷子均匀涂第二遍；将涂敷阻锈剂后的试块晾干，放标准养护室养护。
3 线性极化电阻试验

3.1 试验原理

3.2 试验仪器

试验系统采用PARSTAT2273电化学综合测试系统的三电极体系，三电极体系中的工作电极为自制的钢管电极，铂电极为辅助电极，饱和甘汞电极作为参比电极。

3.3 试验结果及分析

4 结 语
（1）淡化海砂资源丰富，而且具有优势，作为建筑材料在建筑工程中有很好的使用前景。
（2）本文中的海砂采用自然堆置法，经过雨水多次冲洗，能够起到很明显的自然降氯效果，在此基础上对混凝土表面进行表面涂覆阻锈剂技术，可起到阻止钢筋锈蚀的作用，使淡化海砂在工程中的应用更加有保障。
（3）如何合理使用淡化海砂，使其在混凝土工程中有用武之地，尤其是对混凝土耐久性的研究是今后努力的方向。
参考文献
[1]王圣洁，刘锡清.中国海砂资源分布特征及找矿方向.海洋地质与第四纪地质.2003.8.
[2]洪乃丰.海砂对钢筋混凝土的腐蚀与策略.混凝土.2002.8.
[3]张航.适用于海水海砂混凝土的阻锈剂研究.重庆大学硕士学位论文.2010.5.
[4]干伟忠.海砂对钢筋混凝土结构耐久性影响的试验研.工业建筑.2002年第32卷第2期.
[5]姚惠红.海砂混凝土的力学及耐久性能研究.青岛理工大学工程硕士学位论文2011.12.
[6]刘洋，付玉彬，李伟华.阻锈剂在钢筋混凝土结构中的研究与应用.混凝土.2011年第11期.
作者简介：史迪（1971-），女，汉族，山东省昌邑市人，研究生，高级工程师，结构工程。 全文地址：www.7ctime.com/plclw/lw25792.html上一论文：谈建设工程安全事故原因及防控措施浅探