目 录
一、编制依据 3
二、海水冷却塔运行环境的概述 4
三、人字柱的基本病害 5
1、循环水腐蚀 5
2、气候条件 5
3、碳化作用 6
4、施工因素 6
四、人字柱修复方案与流程 6
1、主要流程步骤 7
2、各步骤的具体的工作如下 7
2.1.基层处理 7
2.2.钢筋除锈 7
2.3.界面处理，喷涂阻锈剂 7
2.4.修复锈蚀钢筋处凿除的混凝土凹坑 8
2.5.涂刷无机防水防腐涂料 8
2.6.箍筋补强 8
2.7.人字柱钢筋保护层修复 8
2.8.表面处理 8
五、涂刷无机防水防腐涂料 8
1、混凝土防锈封闭底漆 8
2、施工过程与要求 9
3、注意事项 9
4、验收标准与要求 10
5、工程验收 10
聚合物砂浆PMSC-E/II-JG/T 289-2010
海水冷却塔人字柱修复--江苏悦中悦高空工程有限公司
相关的建筑法律、法规、建筑规范、规程及质量标准
(1)国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T 50476-2008）；
(2)国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB 175-2007）；
(3)国家标准《建设用砂》（GB/T 14684-2011）；
(4)国家标准《混凝土外加剂》（GB 8076-2008）；
(5)国家标准《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344-2004）；
(6)国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）；
(7)国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2015）；
(8)国家标准《建筑涂料用乳液》（GB 20623-2006）；
(9)国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB 50046-2008）；
(10)国家标准《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB 50212-2014）；
(11)国家标准《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》（GB 50224-2010）；
(12)国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300-2013）；
(13)国家行业标准《混凝土耐久性检验评定标准》（JGJ/T 193-2009）；
(14)国家行业标准《混凝土结构耐久性评定标准》（CECS 220 : 2007）；
(15)国家行业标准《混凝土结构耐久性修复与防护技术规程》（JGJ/T 259-2012）；
(16)国家行业标准《混凝土结构修复用聚合物水泥砂浆》（JG/T 336-2011）；
(17)国家行业标准《混凝土结构加固用聚合物砂浆》（JG/T 289-2010）；
(18)国家行业标准《聚合物水泥防水砂浆》（JC /T 984- 2011）；
(19)国家行业标准《钢筋混凝土阻锈剂》（JT/T 537-2004）；
(20)国家行业标准《钢筋阻锈剂应用技术规程》（JGJ/T 192-2009）；
(21)国家行业标准《港口水工建筑物修补加固技术规范》（JTS 311-2011）；
(22)国家行业标准《聚合物水泥砂浆防腐蚀工程技术规程》（CECS 18 : 2000）；
(23)国家行业标准《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ 275-2000）；
(24)国家标准《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367-2013）；
(25)国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》（GB 50728-2011）；
(26)国家标准《工业循环水冷却设计规范》（GB/T 50102-2014）；
(27)国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082-2009）；
(28)国家行业标准《建筑砂浆基本性能试验方法》（JGJT70-2009）；
(29)国家标准《色漆和清漆密度的测定 比重瓶法》（GB/T 6750-2007）；
(30)国家标准《涂料粘度测定法》（GB1723-1993）；
(31)国家标准《色漆、清漆和塑料不挥发物含量的测定》（GB1725-2007）；
(32)国家标准《漆膜耐湿热测定法》（GB/T 1740-2007）；
(33)国家标准《色漆、清漆耐中性盐雾性能的测定》（GB/T 1771-2007）；
(34)国家标准《漆膜附着力测定法》（GB1720-89（79））；
(35)国家标准《漆膜耐冲击测定法》（GB/T 1732- 1993）；
(36)国家标准《漆膜耐水性测定法》（GB/T 1733- 1993）；
(37)国家标准《色漆、清漆漆膜厚度的测定》（GB/T 13452.2-2008）；
(38)国家标准《色漆、清漆拉开法附着力试验》（GB/T 5210-2006）；
(39)其他相关标准。
1、冷却塔长期在海水盐雾环境下服役，建成使用一定年限后基本都会出现人字柱环向钢筋锈蚀、混凝土表面涂层脱落等现象。随着冷却塔服役时间的增加，环向钢筋的锈蚀将会愈加严重，甚至可能导致纵向主要受力钢筋开始锈蚀。这将会使人字柱耐久性问题逐渐凸显，严重影响冷却塔结构的正常使用与安全性能。
2、依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010，耐久性设计中混凝土结构环境等级的规定：海岸环境为三b级环境，设计年限为50年的结构，保护层厚度针对箍筋不小于50mm；另外该规范第8.2.2条规定混凝土中掺入阻锈剂的情况可以适当减小保护层厚度。如果是海水环境，环境类别为四类，就要采用其他规范。
3、依据《混凝土结构耐久性设计规范》GB50476-2008第6.2条规定：重度盐雾区域的海洋氯化物环境等级为III-E级，依据该规范6.3条，设计年限50年的结构，混凝土标号最小为C45，箍筋保护层厚度不小于60mm。
4、依据《工业循环水冷却设计规范》（GB/T 50102-2014），海水冷却塔人字柱的箍筋保护层厚度根据循环水盐度的不同而不同，循环水盐度50mg/L，对应保护层厚度55mm，循环水盐度100mg/L，保护层厚度60mm。根据冷却塔循环海水水质分析资料，如果冷却塔循环水采用浓缩海水，氯根浓度在20000mg/L左右，远高于规范的100mg/L，保护层厚度应该为60mm。
5、由于土建施工的原因，很多冷却塔人字柱在经过现场检测后，发现混凝土保护层的厚度很不均匀，人字柱内侧混凝土保护层厚度较大，而外侧混凝土保护层厚度较小，这是造成人字柱环向钢筋锈蚀、混凝土表面涂层脱落的主要原因。
1.1.海水中盐分总量大约在3％，且富含Cl—、Mg2+、SO42—，这些离子对混凝土结构有很强的腐蚀作用。虽然冷却塔循环水使用的是除盐后的海水，但环境条件的不同，造成的破坏程度也有轻重之分。
1.2.氯离子是造成钢筋锈蚀的主要原因，而冷却塔循环水环境含有一定的镁盐、硫酸盐。根据相关机构的试验研究结果表明，在混凝土的液相中，当浓度比值为Cl—／OH—>0.61时，钢筋开始锈蚀，并以此作为“临界值”。
1.3.水泥水化的高碱性使混凝土内钢筋表面产生一层致密的钝化膜。Cl—是极强的去钝化剂，Cl—吸附于局部钝化膜处，使该处的pH值迅速降低，从而破坏钢筋表面钝化膜。铁基体作为阳极受到腐蚀，大面积钝化膜区域作为阴极。由于是大阴极对应小阳极，腐蚀速度很快。钢筋锈蚀体积膨胀，可超过原体积的6倍，是混凝土开裂的主要原因。
2.1.高温使腐蚀速度加快，能大大缩短钢筋脱钝的时间。南方沿海气温常年较高，有助于腐蚀反应的发生。北方地区温差变化大，冬季气温正负变化，混凝土孔隙内水反复发生冻融循环。
2.2.由于混凝土使用一定年限后，基体表面总会有细小的裂隙、罅缝、孔洞。在春夏秋冬季节交换中，这些裂隙、罅缝、孔洞浸满海水后由于温度的变化而出现结冰和解冻现象。日积月累，冻融循环进一步加剧了对混凝土结构的破坏。
2.3.混凝土的抗渗性是对抗冻性有很大影响的控制因素。由于冻融的作用，混凝土结构的抗渗性能也会逐渐下降，如此往复，恶性循环，混凝土结构的整体性能会随着时间的推移而逐步下降。
3.1.混凝土的碳化过程是指工程所处环境中的二氧化碳气体，通过混凝土内部孔隙进入混凝土中，与混凝土中的Ca(OH)2发生化学反应，生成CaCO3和水的过程。
3.2.混凝土碳化以后，pH值急剧下降，破坏了钢筋的钝化膜赖以生存的环境。混凝土在海水中碳化并不严重，这是由于水下C02含量不充分的缘故。易发生混凝土碳化的部位都是暴露在空气中的部段。
综合以上各种因素，混凝土破坏原因，按重要性递减顺序排列是：钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用。可见冻害也是使混凝土破坏的重要因素。
4.1.由于土建施工时的各种原因，人字柱的混凝土保护层厚度分布如果严重不均匀。保护层薄弱的内、外侧存在严重的环向螺旋箍筋锈蚀而引起的混凝土保护层开裂/剥落。
4.2.人字柱内钢筋笼向内或外偏移引起柱底内、外侧钢筋保护层厚度不足，氯离子的侵入引起保护层较小的环向箍筋发生锈蚀，钢筋锈蚀产物的体积膨胀最终导致人字柱底部外侧混凝土保护层出现胀裂/剥落等现象。
由于修复人字柱时须要凿除部分人字柱混凝土保护层，人字柱承载力会有一定的削弱。因此人字柱结构凿除保护层施工不应集中在同一位置，而应该尽可能分散。可根据同时开工的人字柱数量，均布在冷却塔周边，各工作面按同一方向转动的次序进行施工。人字柱修复应以单根为单位，采用凿完一根修复一根的方法进行施工，尽量减少人字柱凿开保护层后未修复的时间。
1.1..基层处理
1.2.钢筋除锈
1.3.界面处理，喷涂阻锈剂
1.4.修复锈蚀钢筋处凿除的混凝土凹坑
1.5.涂刷无机防水防腐涂料
1.6.箍筋补强
1.7.人字柱钢筋保护层修复
1.8.表面处理
2.1.1.在基层处理前，首先要探明人字柱纵筋和环向箍筋的分布情况和混凝土保护层的实际厚度。施工过程中防止凿断纵筋和箍筋等事件发生。
2.1.2.根据现场实际检测结果，确定氯离子侵蚀混凝土基面的深度，然后将柱表面侵袭腐蚀的混凝土层凿去，保证被氯离子侵蚀的部分混凝土剔除干净。对于柱箍筋有锈蚀的情况，应凿除锈蚀箍筋背面氯离子含量较高的混凝土。再用高压淡水清除混凝土表面浮灰、松散物和其它不牢固附着物，以去除氯离子。
2.2.1.仔细检查钢筋锈蚀情况，锈蚀钢筋须要进行表面除锈处理。
2.2.2.除锈处理可采用手工除锈和机械除锈。手工除锈的常用方法是用钢丝刷、砂盘、麻袋布等轻擦，除锈速度慢，效率低。机械除锈采用圆盘钢丝刷除锈，除锈效率高，效果好，推荐使用机械除锈。
2.2.3.除锈过程以钢筋去除表面污锈，接近金属本色为止。
2.3.界面处理，喷涂阻锈剂
2.3.1.在露出钢筋的表面和凿出的混凝土周围应涂刷一层外涂型有机阻锈剂，外涂型有机阻锈剂可在钢筋表面形成分子层作为保护膜，在钢筋锈蚀的电化学过程中，既可阻止阳极反应，又可阻止阴极反应。
2.3.2.涂刷有机阻锈剂时，要注意不能漏涂，涂刷均匀，无气泡、流挂。
2.4.1.采用聚合物砂浆将因钢筋锈蚀凿除的混凝土凹坑表面找平，不使钢筋外露。
2.4.2.填抹要严实，表面抹光处理。
2.5.1.将抹光压实的人字柱表面，涂刷水泥基无机防水防腐涂料进行防护。
2.5.2.涂刷水泥基无机防水防腐涂料至少两遍，不能漏涂，涂刷均匀，涂层饱满、无气泡、流挂。
2.6.1.《港口水工建筑物检测与评估技术规范》（JTJ 302-2006）指出：钢筋锈蚀之后截面损失不超过5%时钢筋的强度不变。这种情况截面损失较小，钢筋强度不变可以不进行加固处理。锈蚀钢筋截面损失大于5%时钢筋的强度降低，这种情况截面损失较大，钢筋强度也降低，就必须进行钢筋补强。
2.6.2.对需要箍筋补强的部分，先用聚合物水泥砂浆修复平整后，对构件表面进行打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，然后粘贴碳纤维布，碳纤维布表面糙化后采用聚合物砂浆保护。
2.7.1.采用掺入阻锈剂的聚合物水泥砂浆进行截面修复，如果人字柱钢筋混凝土结构内、外侧钢筋保护层厚度较薄时，应用聚合物水泥砂浆进行修复。
2.7.2.在人字柱朝内、外侧较薄的一边涂抹聚合物水泥砂浆，恢复内、外侧原截面大小，保证内、外侧的箍筋混凝土保护层厚度不小于40mm。
2.8.1.砂浆涂抹施工完后进行塑料薄膜覆盖养护、以防水分流失，12小时后进行洒水养护，养护期内保证砂浆表面长期湿润。
2.8.2.表面进行涂刷防腐油漆。
1.1.修补完人字柱后，先涂刷防腐封闭阻锈漆，再进行防腐油漆涂刷。
1.2.水泥基防水防腐保护涂料：材料属性符合《聚合物水泥防水砂浆》（JC /T 984- 2011）中关于II型砂浆规定：初凝时间不小于45min，终凝时间不大于24小时；抗压强度≥24.0MPa；抗折强度≥8.0MPa；7天粘结强度≥1.0MPa，28天粘结强度≥1.2MPa。对于涂层试件7天抗渗压力≥0.5MPa；砂浆试块7天抗渗压力≥1.0MPa，28天抗渗压力≥1.5MPa。
2.1.底层漆涂装：调整好稀释比例，使底漆完全渗透进混凝土表面，调好的油漆必须在混合使用期内涂装，要求干漆膜厚度50μm。
2.2.表面满批无溶剂环氧腻子，修补砂浆表面缺陷，腻子总厚度350μm，批完一次都要把表面打磨光滑。
2.3.中间层漆涂装：在底层漆表面干后才能进行中间层漆的涂装，要求干漆膜厚度300μm，应随时用湿模卡测量涂装厚度，如厚度不足，补涂至规定厚度。
2.4.面层漆涂装：在中间层漆验收合格后才能进行面层漆的涂装，应注意面层漆颜色是否一致、美观。要求干漆膜厚度100μm，施工中随时用湿模卡测量涂装厚度，如厚度不足，补涂至规定厚度。最后要测量干膜厚度，保证符合设计要求。
2.5.采用喷涂法涂装的油漆厚度一般不会一次就达到厚度要求，需要多次喷涂，注意每次喷涂都应在上一层油漆干燥后进行。
2.6.重涂时间控制：各层漆涂装后，养护时间必须达到各层涂料规定的表干间隔时间，并且在重涂间隔时间内进行下一道涂装工序。应依据涂料商所提供的资料及产品说明书的要求严格执行涂料重涂间隔的要求进行施工。
3.1.严格按照配比混合、搅拌均匀，禁止向混合料内加水稀释。
3.2.确保基层清洁、坚固、湿润但无明水的情况下涂刷，禁止在基面干燥的情况下涂刷。
3.3.实行两遍涂刷制，材料总用量为1.5 kg/m2，涂层厚度在1.2mm左右。
3.4.不要在结冰或上霜的表面施工，环境温度低于5℃或未来7天环境温度低于5℃时，禁止施工。
3.5.不要在雨天施工，新施工的表面72小时内要防止雨淋。
4.1.检查涂料的基本性能，各项证书以及权威机构的检测结果，材料性能满足要求。
4.2.外观目测检查，检查防水防腐保护涂料涂刷应均匀，无漏涂、漏刷、流挂、皱折、鼓泡、露基底等缺陷。
4.3.涂层外观，在标准养护后，涂层均匀、无色差、无流挂、无斑点、不起泡、不龟裂、不剥落。
4.4.涂层耐老化性，面漆耐老化试验1000小时后，不粉化、不起泡、不龟裂、不剥落。
4.5.涂层耐盐雾性，涂层耐盐雾试验1000小时后，不粉化、不起泡、不龟裂、不剥落。
4.6.涂层耐碱性，耐碱试验30天后，不起泡、不龟裂、不剥落。
4.7.涂装完成7天后，应对涂层干膜厚度进行测定，每50m2测点应不少于30个。平均干膜厚度应不小于设计干膜厚度，最小干膜厚度应不小于设计干膜厚度的85%。如不符合上述要求，应根据检查情况进行局部或全面补漆，直至达到要求的厚度。
4.8.涂装后7天，应测定涂层系统的粘结强度，采用《色漆、清漆，拉开法附着力试验》（GB/T 5210-2006）的规定，测定涂层的粘结强度。在试验区的上中下部分分别取3个部位，每个部位取3个点，测定涂层粘结强度，9个点的涂层粘结强度平均值不下于1.5MPa，最小粘结强度测点值不小于1.2MPa。如不合格可在原测点附近，加倍测点进行测定，如仍不合格，涂装后施工应返工。
4.9.涂层粘结强度测试后，按照相同的涂层系统修补测点部位破损的涂层。
5.1.涂装前应对表面处理进行质量检验，合格后才能进行涂装。
5.2.涂装时，涂层道数和涂膜厚度应符合设计要求。
5.3.涂装时如发现漏涂、皱纹、针孔、流挂、发白、裂纹等缺陷应及时处理。
5.4.涂装后应进行涂层外观目视检查，涂层应连续、均匀、平整，无漏涂、流挂、变色、色差、针孔、气泡、裂缝等缺陷。
5.5.应对涂层干膜厚度进行测定，每50m2测点应不少于30个。平均干膜厚度应不小于设计干膜厚度，最小干膜厚度应不小于设计干膜厚度的85%。如不符合上述要求，应根据检查情况进行局部或全面补漆，直至达到要求的厚度。
5.6.应测定涂层系统的粘结强度，采用《色漆、清漆，拉开法附着力试验》（GB/T 5210-2006）的规定，测定涂层的粘结强度。按每个检测单元随机检测不少于5个点，测定涂层粘结强度，涂层粘结强度平均值不小于1.5MPa，最小粘结强度测点值不小于1.2MPa。如不合格可在原测点附近，加倍测点进行测定，如仍不合格，则判定涂粘结强度不合格。
2019年10月
