核心提示:
楼宇基本情况
这组名为尚普兰塔(Champlain Towers,尚普兰为法国人名)的公寓位于瑟夫赛德(Surfside)社区柯林斯大道8777号。
倒塌的136套单元的南座、111套单元的北座在1981、1982年建成,99套单元的东座则是在1991年建成。三座塔楼都是12层高,离(Ivanka Trump)和贾里德·库什纳(Jared Kushner)租住的Arte滨海公寓楼只隔了两个街区,“尚普兰塔”的开发商是内森·赖伯(Nathan Reiber)持有的纳特尔建筑(Nattel Construction),这家公司主要的业绩就是这三幢公寓。
而就在“尚普兰塔”倒塌前的36小时,一名承包商去往地下车库时发现,地面满是积水,混凝土开裂、钢筋已被严重腐蚀。
承包商于6月22日上午参观了事发公寓楼,原本是为了修复泳池外观并给新泳池设备定价,在公寓泳池和大堂区域并未发现异常。
但当他去往地下车库时发现,“停车场到处都是积水”,而且在泳池下方的地下区域,混凝土和钢筋都已开裂、腐蚀。
这位承包商对这些地方拍照,并将照片发给他的主管,指出修复工作可能比预期的要复杂。但在完成投标之前,这座公寓就发生了垮塌。
常年的海水浸泡,渗入建筑底层立柱的孔隙,它削弱了金属和混凝土之间的结合,在脆弱的地方产生裂缝和破碎。
硅酸盐水泥的主要水化产物是高钙型水化硅酸钙C-S-H(II)、氢氧化钙Ca(OH)2和水化铝酸钙C3AH6。
海水中的硫酸盐与水泥中的氢氧化钙发生化学反应,生成硫酸钙和氢氧化镁等化合物析出。
硫酸钙与水泥中的氢氧化钙和水化铝酸钙发生二次反应,形成水化硫铝酸钙,同时发生体积膨胀。
新形成物的浸出效应和体积膨胀,造成海水对水泥的腐蚀。水泥的腐蚀,为海水中氯离子的入侵打开了大门。
氯离子沿腐蚀形成的裂隙向混凝土深部渗透,遇到钢筋,使其生锈,从而造成混凝土构件进一步开裂,甚至崩裂。
为提高海工水泥混凝土耐久性,研究者开发出一系列技术措施,主要从两方面着手:
一是增强钢筋抗氯离子锈蚀能力,如采用环氧涂层钢筋、不锈钢包层钢筋、掺钢筋腐蚀抑制剂和设置阴极保护系统等;
二是提高水泥混凝土抗腐蚀能力。在水泥中掺高炉矿渣、粉煤灰和硅灰等火山灰质混合材;在混凝土制作时掺减水剂、引气剂等有机外加剂;在混凝土构件表面涂保护层等等。
当然,还包括在有条件的地方,做好防水包裹措施。总之,要对钢筋混凝土结构提供额外的保护。
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国内情况
中国沿海有大量的建筑,海水中腐蚀介质的大量存在,使混凝土遭到破坏,其耐久性寿命的研究刻不容缓。
2019年7月,住房和城乡建设部办公厅关于国家标准《电化学综合法定量检测混凝土中钢筋锈蚀程度的方法(征求意见稿)》公开征求意见的通知。
建研华测研发的钢筋混凝土电化学快速腐蚀测试系统采用不同方法岁混凝土中钢筋锈蚀程度、钢筋锈蚀电位、钢筋锈蚀平均截面损失率、锈蚀电流密度等参数进行测定,以评价混凝土或外加剂对钢筋的保护作用。
设备由主机测试系统、专用测试电极、高性能高精度数据采集分析系统等组成,集成四种电化学测试法,具有精度高,重复性好,经久耐用的特点。
图1 不同测试方法曲线图
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