烟囱防腐机理研究

地层中的碳化作用、细菌、硫酸盐侵蚀、(衬砌表面水泥的）集料的碱化反应、地层里偶然出现的间层和感应电流的侵蚀等，都是潜在的腐蚀烟囱防腐因素。而氯化物对钢筋的腐蚀，对大海峡隧道衬砌是一个最严重的风险

面临地下水的氯化物严重和静水压力甚大的状况，至少要用高密度不渗透的预制混凝土管片。在这样不利的地层下施工，还要采取其他保护措施，包括高质量的环向注浆加固层和整环接缝的密封垫片。但对衬砌的进一步保护，仍然需要依靠混凝土管片自身耐用性的提高。

尽管斯多贝尔特大海峡隧道所处的地质环境条件很差，仍然要求隧道能使用10O年。设计者利用模型对防腐工艺进行了研究，认识到腐蚀烟囱防腐通常有4种机理

    (1）钢筋锈蚀；

    (2）碱一硅反应；

    (3）化学反应（如：酸化）；

    (4）冻融引起管片爆裂。

影响以上因素的最重要的两个参数是水和盐。对管片的具体不利影响因素有：隧道处于侵蚀性的地质环境中，地下水含有C1-19．000ppm、SO42-：1．900ppm，地下水的最高压力可达0．8Mpa。隧道衬砌内充满着温热、潮湿和有害气体（包含柴油烟）,随着压力和气体流动而受到侵蚀作用。

    衬砌综合烟囱防腐措施所有这些不利条件要求对隧道衬砌进行必要的防腐处理，基本对策如下所述：

    (1）在隧道外侧形成环形注浆区，以阻止氯、酸的侵入；

    (2）采用高强度、密实混凝土管片和接缝防水密封条，以保证隧道衬砌不漏水；

    (3）对钢筋笼浸以环氧，形成环氧涂层；

    (4）在管片中布置了测试腐蚀情况的传感器、根弦式应变传感器和振弦式孔隙水压计。

管片混凝土的水灰比只有0．35，在混凝土配方中加入粉煤灰、微硅和外加剂，以使混凝土具有较高的早期强度、高密实度和低渗透性。规定管片对氯化物的扩散系数为6×10-13'm/s，对水的渗透系数为0．25×10－13m/s。

    钢筋笼的防腐烟囱防腐程序是：采用喷气法对钢筋定除尘锈→将钢筋笼加温至200～240C→钢筋笼放在环氧池中浸4秒钟，以形成150～450μm厚的涂层。

    钢筋笼与混凝土的保护层为3．5cm，含钢量为800N／m3室内系列试验表明，浸过环氧的钢筋笼在结构上没有明显的不利影响。

    钢筋混凝土管片的养护方法是：先在45℃温度下养护3．5h以上，然后在20℃室温下养护3．5h以上，最后脱模放在堆场中自然养护240h，强度可达到70MPa。