提高冷却塔混凝土结构耐久性的原则

国内外工程实例表明,通过选择适宜的水泥、骨料、掺和料及配合比,一种是提高混凝土的自身防腐能力,甚至采用自防腐混凝土,但配制要求高,施工难度大,价格远高出普通混凝土;另一种是对常规混凝土提出一定防海水要求,配制的混凝土自身有一定耐腐蚀性,同时,可增加混凝上保护层厚度(如要求最小保护层厚度50一5mm)及控制最大裂缝（控制在0.2mm内),并在表面徐刷防腐涂料,实现结构强度及防腐等总体满足。

(1)优化结构类型、布置和构造,尽可能避免干湿交替,减少水和氯盐等有害物质接触或渗漏到混凝土表面,便于施工、检查和维修。

(2)采用低水灰比混凝土,尽可能减少用水量并正确使用矿物掺和料,明确耐久混凝土的施工要求,保证混凝土有良好的匀质性、工作性和抗裂性。

(3)满足《混凝土结构设计规范》(GB50010一2002)的构造要求、裂缝控制要求。

(4)增加钢筋的混凝土保护层厚度:筒体内壁不小于55㎜,;筒体外壁不小于45㎜;淋水构件(梁、柱)不小于55㎜。;环基不小于40mm。

(5)水泥应为品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,其强度等级宜为42.5,冷却塔混凝土强度等级可按C30、C40,抗冻要求按地区特点确定,抗渗等级≥8,水灰比≤0.4。水泥的细度(比表面积)不宜超过350m2/kg,C₃A含量不宜超过8%,游离氧化钙不超过1.5%。大体积混凝土宜采用C₂S含量相对较高的水泥,水泥的含碱量(按Na₂O当量计)不宜超过0.6%;矿物掺和料可采用粉煤灰,烧失量不宜大于5%,SO₃含量≤3%,需水量比宜不大于105%。

(6)配制耐久混凝土的骨料应质地均匀坚固,要求粒形和级配良好、吸水率低、空隙率小,对骨料的细度模数、活性应提出限制性要求,严禁使用海砂。

(7)混凝土可掺加高效减水剂、缓凝剂、膨胀剂、抗裂纤维,具体要求可根据厂商提供的使用说明由试验确定,当混合使用时,应事先专门测定它们之间的相容性,各种外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.02%。

(8)同一结构中宜使用相同材质的钢筋以降低钢材的电化学锈蚀速度。对非预应力钢筋,宜在设计中统一选用新三级钢筋HRB40。混凝土中不同金属埋件之间(包括镀锌钢材与普通钢材之间)均不得有导电的连接。

(9)合理选择混凝土保护层厚度和表面涂层是抑制氯离子渗透的有效手段,还可选用适宜的钢筋阻锈剂。

(10)采用预应力混凝土时,需对预应力体系(预应力筋、锚具和孔道管等、)的使用年限作出专门评估,应对灌浆材料、施工工艺及质量检验标准提出具体要求。

(11)混凝土结构的耐久性设计,需考虑到混凝土构件开始暴露于环境作用时的不同龄期对耐久性的影响,海洋环境下宜尽量采用预制构件。

(12)编制设计施工说明,对混凝土的配合比、结构施工顺序、钢筋保护层厚度尺寸及钢筋定位的准确性、搅拌、人模温度、施工养护过程中的湿度和温度控制、潮湿养护时间、防水措施、拆模强度、拆模温度、、施工缝处理等提出要求。

(13)加强现场检验,主要有无损检测、标准预埋件的拔出试验或回弹仪试验、现场混凝土表层抗渗性测试仪,测定钢筋保护层实际厚度、测定表层混凝土的强度并间接估计保护层混凝土的密实性质量、测定表层混凝土的抗渗性,测定混凝土的氯离子扩散系数。