污水厂构筑物的防腐及耐久性设计与实际效果分析

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　　摘要：随着我国工业的不断发展，工业污水和生活污水的处理问题越来越引起人们的重视，相应的污水处理设施也越来越多，但是由于污水中含有较多的化学成分及腐蚀性物质，使得污水处理设施尤其是污水处理厂的建设方面，需要注意防腐性和耐久性。本文就污水处理厂的防腐及耐久性设计进行详细的讨论，并对其实际效果进行了科学分析。
　　关键词：污水；防腐性；耐久性
　　
　　现代生活中，人们对污水建筑物的防腐工作，已有了足够的重视，调查表明，污水厂中工业污水和生活污水是造成混凝土建筑物腐蚀的最主要物质，污水处理厂的混凝土构筑物常年受各种化学性腐蚀介质的侵蚀，使其结构强度不断下降根本达不到当初设计时的设计使用寿命。这直接导致了资源的严重浪费。因此，化学性腐蚀环境下混凝土的耐久性及防腐处理，对社会环境和资源节约有着十分重要的现实意义。
　　1、污水厂构筑物防腐性分析
　　污水处理厂承担着处理工业污水和生活用污水的任务，污水中含有大量乳化脂肪酸和芳香烃系高分子腐蚀性化合物，整个污水处理厂需要多个钢筋混凝土的污水处理池，由于池内壁和池底常年受高浓度强腐蚀性多成分的化学污水侵蚀，因此，对污水池的钢筋混凝土的质量要求很高，也就是不能用普通的原料来进行构筑。要想提高混凝土的耐久性首先是要选择具有抗硫酸盐性能的水泥品种，最重要的是要保证孔隙率低，透水性和吸水性低、保护层不出现裂缝，这样可确污水池建筑的耐久性。在混凝土密实度较差和安装设备的固件处也容易发生成片的渗漏裂缝，会给环境带来了严重的污染。除了裂缝，混凝土保护层的较薄处也应采用最优的材料及建设方案，使构筑物从外观性能到设计标准都能达到较高的水平，进而延长污水厂污水池的使用寿命。
　　污水处理厂的构筑物在完成主体构筑后要使用聚合物衬层，涂刷聚氨酯和环氧树脂类涂料等。但普通的这类物质据实际使用效果来看，并不理想。由于污水很容易的进入衬层与混凝土壁之间，冬季时水结冰膨胀而破坏衬层，使得污水池内壁局部破损状况严重、聚合物衬层失败。涂料类物质失败的主要原因是由于混凝土的膨胀系数与聚氨酯类和环氧类涂料的膨胀系数不同，导致在受冷相同的情况下，膨胀度不一，而造成的破损。温度变化时会影响涂层与基层的粘合强度，从而导致涂层与基层剥离脱落，造成在裂缝处和施工缝处发生渗漏。清楚此情况后，我们选用聚合物水泥基非结晶渗透系列防水材料，来进行污水池的构筑建设，该材料以高强度水泥为载体，经聚合物和微硅粉改性而成，是一种可呼吸的水泥基高强度防水材料。并且具有较高的防水防腐蚀性，能渗入墙体的微孔和缝隙中，通过生成非晶态颗粒，保证水泥不会产生渗漏缝隙，克服了渗透结晶材料因毛细孔内晶体收缩导致防水效果变差的缺点，同时在污水池内表面形成极强附着力的密实坚硬涂层，进一步加强了防水作用。
　　除了污水池的防腐外，钢筋混凝土管架的防护措施管架也是不可忽略的重要方面。钢筋混凝土受力构件在施工和使用过程中容易产生裂缝，有温度变化产生的裂缝，结构裂缝等。由于生产介质的跑冒滴漏，使得普通的管架混凝土产生裂缝，经过裂缝渗入到混凝土内部，并接触钢筋，导致钢筋锈蚀老化，脆性增加，体积膨胀，对混凝土产生极大的辐射压力，当这个压力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土就会产生胀裂而崩塌，给生产安全带来极大隐患。一般情况下，管架使用几年后，都会出现不同程度的顺筋裂缝。因此在选择防护材料时，我们应该优先选用氮磺化聚乙烯涂料，因为在常用的涂料中，它的抗裂，抗腐蚀性能最好。据有关资料介绍，氯磺化聚乙烯有很好的耐蚀性、粘绩性、耐磨性及耐老化性。在氮磺化聚乙烯增加防护层本身强度后又提高了抗渗性能，采用氯磺化聚乙烯玻璃钢防护，经若干年的使用，可达到良好的效果。
　　2、污水厂构筑物耐久性分析
　　污水厂构筑物在做好了污水池的防腐性处理之后，我们下一步就要考虑污水池设计的耐久性设计，这在构筑物的设计中也是非常重要的。当前在建的众多工程包括众多的污水处理项目，在耐久性方面重蹈覆辙的比比皆是。更为严重的是在现行规范中的一些条文自身就对耐久性有害。混凝土的耐久性质量需要足够的施工水泥强度，在水泥工业界,对水泥强度的不适当追求使水泥细度增加, 早强的矿物成分比例提高, 对于混凝土的质检习惯常以单一的强度指标作为衡量标准，这样就很不利于混凝土的耐久性设计。
　　导致混凝土不耐性差的原因有很多，我国房屋建筑的设计与施工规范, 它的重点放在各种荷载作用下的结构强度要求, 基本没有考虑环境因素下的耐久性要求，尤其是在强化学性，腐蚀性环境中的使用耐久性。为改善混凝土耐久性能和工作性，通过增加水泥材料质量，及选用新型水泥材料，来保证混凝土强度，提高混凝土抗裂性能和耐久性能的有效方法。
　　总的说来影响结构耐久性的建筑构造，按照各自功能作用可分为以下几类：1）水分侵袭的排水、防水、防潮工程、防结露构造；2）低温和高温的建筑构造，如保温层、隔热层等；3）避免混凝土在腐蚀环境中工作的防腐工程, 如防腐蚀隔离层；4）混凝土磨损的建筑构造, 如室内外墙体和室内楼地面的装修构造层、护角、勒脚。
　　建筑构造中对结构耐久性影响最大的构造措施就是避免水分侵袭的防水、防潮工程。重要与水有关的耐久性结构工程都会产生质量差，解决水的问题主要措施就是减少水分与构件接触的建筑构造，减少水分与构件接触，减少水在混凝土构件中的渗透几率，减少发生结构耐久性损伤的几率。为了在低温和高温环境中避免改变建筑物构造如保温层、防火层的设置等都会考虑延长构件的老化和破损时间。最大限度的避免缝隙出现的变形缝及节点构造，同时阻挡了水分、潮气、各种有害物质等侵入的通道。在腐蚀环境中工作的防腐工程则应阻隔各种化学有害物质对结构的侵害，很好地起到保护结构耐久性的作用。
　　有些建筑构造在污水厂的建设初期要重点考虑，如防水层、隔汽层等。对结构耐久性都有很大的影响。有些建筑构造的功能起到保护构件的作用。为了提高污水处理厂的构筑物耐久性，我们急切需要解决建筑工程耐久性设计的技术规范条文, 修订现有规范中对结构耐久性要求的规定。这当然需要时间来慢慢进行改观。我们首先规定设计技术的工作寿命, 在重点工程的设计文件中应该有使用寿命的要求及论证。根据国内外已有的资料和经验, 加快编写出相应的设计、施工技术文件。来应对要安排系统的研究项目，加大耐久性的研究工作。混凝土结构的耐久性设计已经是当前国际科学中最为重要的研究领域，污水池混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件, 结合我国自身的特点, 加上参照国外先进有效的经验进行研究，就可以尽早完成耐久性的规范设计。
　　以上对污水处理厂构筑物耐久性的现状、形成原因进行了初步的探讨，虽然业界对于耐久性的现状、原因等有不同的看法和理解, 但一致的是对于具体的预防和改善措施意见，同时在实践中的应用效果也较好, 在具体的实施过程中要多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，使用多种预防处理措施，耐久性就能得到改善与提高。
　　3 结论
　　合理的防腐性设计和耐久性设计对污水处理厂构筑物的使用寿命有重大意义，防腐设计的具体措施及方法直接影响着混凝土构筑物的寿命，而构筑物的耐久性设计与所处的环境有很大关系，作为污水厂构筑物的重要的一项技术指标，对其使用过程中的时间寿命影响是极大的。从污水池使用环境方面来考虑其耐久性的问题, 也是比较合理和实用的。通过本文的防腐及耐久性设计与实际效果分析我们可以得到某些启发或者措施。

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