海砂用在混凝土中的危害

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2018-04-13

近年来被爆出的海砂建楼事件不断,如深圳平安大厦海砂楼、深圳鹿丹村社区24栋海砂危楼等,海砂一词被我们普通人熟知,因为涉及生命财产安全,人民急迫的想了解海砂对于用在建筑上的危害。

1.海砂的危害有多大


据台湾媒体早期报道,在1993年左右,台湾多个建筑因在混凝土材料中滥用海砂,导致大量房屋和公共建筑出现了腐蚀劣化现象,这就是“海砂屋”事件。问题最严重的建筑,在楼龄不到10年之后,屋内天花板钢筋裸露,墙体遭到严重破坏。1995年韩国曾经发生造成501人死亡、近千人受伤的“三丰大厦垮塌事件”,其根源就是用在大厦建设中的混凝土使用了不合格的海砂。台湾“9.21”地震建筑大面积坍塌,其调查结果显示也是用了不合格的海砂。


2.海砂危害为什么如此大


钢筋腐蚀在影响混凝土耐久性的诸多因素中是排在第一位的。而氯盐就是诱发钢筋锈蚀的致命因素。在钢筋混凝土中,最初表面会形成一层钝化膜,保护钢筋不被进一步氧化锈蚀,而海砂之中,氯盐含量偏高,当钢筋表面CL-浓度达到或者超过“临界值”时,钝化膜会被破坏,导致钢筋锈蚀的发生,锈蚀物会产生膨胀(1-6倍),使混凝土顺筋开裂,钢筋腐蚀加速,裂纹扩大,混凝土与钢筋之间的粘结下降,结构力学下降,当钢筋断面损失,结构局部或整体破坏、垮塌,特别是对于预应力混凝土结构,可能在钢筋腐蚀表征不严重的情况下发生突然垮塌。


海砂混凝土与钢筋发生腐蚀反应化学方程式是:

(Cl- + Fe2-)+2H2O+2e=Fe(OH)2+2H+ + 2C1-

可以看出,CL-只参与可反应过程,同时起到了“搬运”作用,但并没有被“消耗”掉,简而言之,凡是进入混凝土中的游离氧化状态的氯离子,会周而复始地起破坏作用,这就是海砂危害的特点之一。


3.海砂真的不能用吗?


日本90%以上的建筑都使用海砂,但基本上没有建筑质量问题,所以,只要合理使用,是没有问题的,关键是控制质量。日本建筑规范中规定,经过淡水冲洗的海砂只要氯离子含量超过0.04%就不得使用,这个规定相对国内不能超过0.06%,更加严苛。即便在此情况下,使用海砂也必须采用减少水胶比,增加保护层厚度和使用阻锈剂等复合措施,来保障混凝土中钢筋不被腐蚀。为弥补河砂的资源不足,也可以提倡发展机制砂,利用尾矿砂,也是绿色环保的重要举措!


4.已建好的海砂楼怎么办?


“海砂楼”给人们生命财产带来巨大的安全隐患。这是一个涉及面广、具有现实性的问题,需要认真对待。海砂用到混凝土中,如何排盐是关键问题,目前已经有通过电场作用排除混凝土中氯盐的技术,但还要进一步深入研究,且成本极高,甚至不如推倒重建,完全隔绝混凝土与水分的接触也是防止氯盐诱发钢筋锈蚀的方法,在这方面,要根据实际情况进行处理,避免更大的损失。

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