无粘结钢绞线的防腐分析
无粘结钢绞线作为后张法预应力钢筋使用,是国际上较新应用的技术。它是在浇注混凝土前预先安装在张拉位置的无粘结钢筋束。养护后再作预应力张拉,使混凝土造成预先的压应力,因钢绞线与混凝土之间被润滑脂与塑料所隔离,通过钢绞线与混凝土直接粘结的塑料护套相对位移,实现张拉的操作,润滑脂为这种位移提供方便,使钢绞线与混凝土元粘结而命名。由于张拉的锚固端必须清除塑料与润滑脂,其暴露端也就成了腐蚀的重大突破口。
据1982年调查报告,美国每年使用20万吨预应力钢材而言,40%的事故发生在采用后张法暴露在用盐消除冰冻而造成的高浓度氯化物环境的结构上。环境中硫化物会引起钢筋韧性降低。造成无粘结钢绞线腐蚀的主要原因是混凝土用来封闭锚具和修补破损面专用灰浆中存有氯化钙。于是提出四条保护措施:无粘结加工前防止钢绞线腐蚀,选用良好的防潮润滑脂、选用高密度聚乙稀(或聚丙稀),钢束出入口有必要开槽的地方,应用砂浆填满,接着用树脂粘合剂涂覆密封,砂浆中不能有氯化物,硫化物或其他有害物质。作者对几百根受腐蚀钢绞线分析表明,几乎所有的腐蚀都是由于锚固端密封不当,氯化物和硫化物环境或塑料封口损坏所致[2]
我国无粘结钢绞线的应用时间较晚,建设部JG3006-93,JG3007-93对无粘结钢筋和油脂都作了具体规定,基本能满足国际上对该类产品的防腐要求。但在实施过程中,就FIP提出的四条措施中,三条与制造厂有关(一条与施工方有关)的条件加以分析,还存在不少差距。
(1)钢绞线的防腐措施重视不够。
现钢绞线生产厂,对光面钢绞线缺少防腐措施,一般都按先张法或预留通道的后张法生产(美标也无特殊要求),在与水泥直接接触时,轻微锈蚀对工程质量影响不大。但对无粘结的防锈特殊要求认识不足,甚至不少小企业以外购钢绞线进行无粘结加工制造,原始光面钢绞线的锈蚀不加关注,只要加工完以后(外面已无法检测)作无粘结钢绞线成品供货。
(2)对防腐润滑脂管理不严
该专用润滑脂作为防腐的重要原料,必须纳入建设部宏观管理的范畴,要建立许可证管理制度。现该油脂的生产厂和使用厂,对其出厂检验和复验的管理没有严格按JG3007进行,大的使用企业复验时外委送检。油脂制造厂是否按标准"每釜作出厂检验",其数据可靠性和质量控制是否严密,有待调研。我公司曾在油脂桶中发现大量积水和未调和的块状物质及其他杂质,因此,必须把油脂纳入原料质量管理的重要合格分承包方来对待,否则后患无穷。
对油脂涂覆到中心丝的问题,曾有建筑专家提出该项要求,我们认为,这种要求从防腐的角度是合理的,可减少钢丝间隙中水分渗入的可能,但从力学性能角度,一旦中心丝与边缘丝被润滑脂填充,带来的是后张过程中,中心丝与边缘丝张力不均,将会影响应力的均匀性和松驰性能,尚须综合考虑,必须以标准立法加以实施。
(3)重视塑料护套的选用和保护
塑料护套用料,必须用高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯、切忌用含氯的聚氯乙烯。其色母料也必须用中性的添加剂。以保护它具有较高的化学稳定性。鉴于塑料护套容易破损,因此必须要在运输、仓储使用中加以保护,塑料护套不是"遮羞布",是无粘结钢筋防腐的重要手段,有的加工单位用含氯的再生塑料,后患无穷。