CN106677174A - 基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构 - Google Patents

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李勇义
徐美娟
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Abstract

本发明公开了一种基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构，包括：桩体，沿着所述桩体纵向设有主钢筋；半透膜，其包覆于所述桩体的外表面，用于过滤海水中的氯离子；保护层，其包覆于所述半透膜的外表面；以及端头板，其分别设于所述桩体的两端。本发明基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构，对桩结构进行简单的设置半透膜，在半透膜表面包覆一层保护层，通过这一方式增加在海水环境下混凝土桩自身对氯离子的抗侵蚀能力，阻挡海水通过混凝土中的孔相到达内部腐蚀钢筋，提高桩身混凝土的抗氧化性和抗腐蚀性能，延长钢筋使用寿命。从而使桩身混凝土能够长时间工作而不破坏；从而提高海工结构物的耐久性。且施工方便，减少部分工序和工程造价。

Description

基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构
技术领域
本发明涉及混凝土防腐蚀工程技术领域，特别涉及一种基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构。
背景技术
传统钢筋混凝土桩在桩基工程中有着广泛的应用，尤其对于近海工程来说，桩基本是做基础的不二选择，然而海水环境介质会对传统钢筋混凝土桩产生侵蚀作用。具体为：溶解浸析：主要是将硬化水泥浆体中的固相组分逐渐溶解速走，造成溶失性破坏。离子交换：侵蚀性介质与硬化水泥浆体的组分发生离子交换反应，生成容易溶解或没有胶结能力的产物，破坏了原有的浆体结构。形成膨胀组份：在侵蚀介质的作用下，所形成的盐在结晶长大时体积增加，产生有害的内应力，导致膨胀性的破坏。海水侵蚀性介质不仅会对混凝土产生作用，同样会渗透进混凝土对钢筋产生影响，使钢筋锈蚀从而降低性能和使用寿命。近海工程的桩由于长期处于海中，其腐蚀性比在陆岸工程土里的桩强得多，因此近海工程的传统钢筋混凝土桩使用寿命会大大缩短从而影响近海建筑设施的正常使用。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构，从而克服现有钢筋混凝土桩结构防腐蚀施工较为繁琐、复杂，且不易于保证工程质量的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构，包括：桩体，沿着所述桩体纵向设有主钢筋；半透膜，其包覆于所述桩体的外表面，用于过滤海水中的氯离子；保护层，其包覆于所述半透膜的外表面；以及端头板，其分别设于所述桩体的两端。
优选地，上述技术方案中，所述桩体的主钢筋周围缠绕有箍筋。
优选地，上述技术方案中，所述保护层为混凝土材料制成。
优选地，上述技术方案中，所述保护层的厚度为5-15cm。
优选地，上述技术方案中，所述半透膜只允许水分子透过，由特殊高分子材料制成，分子具有亲水性，只允许水分子通过，从而对氯离子具有过滤作用，从而直接阻止海水中的氯离子通过混凝土中的孔相向桩身内部渗透。
优选地，上述技术方案中，所述半透膜为不对称纤维素膜。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构，对桩结构进行简单的设置半透膜，然后对半透膜用10cm厚的混凝土保护层以及一定厚度的端头板，通过这一方式增加在海水环境下混凝土桩自身对氯离子的抗侵蚀能力，阻挡海水通过混凝土中的孔相到达内部腐蚀钢筋，提高桩身混凝土的抗腐蚀性能，提高桩中钢筋的抗氧化、抗腐蚀性能，延长钢筋使用寿命。从而使桩身混凝土能够长时间工作而不破坏；从而提高海工结构物的耐久性。且施工方便，减少部分工序和工程造价。
附图说明
图1是根据本发明的基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构的结构示意图。
图2是根据本发明的基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构的横截面图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1至图2所示，根据本发明具体实施方式的一种基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构，该基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构主要在海水环境下使用。
基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构包括：桩体1，沿着所述桩体1纵向设有主钢筋2。在主钢筋2的周围缠绕设有箍筋3。箍筋3用于加强桩体的稳固性能。半透膜4包覆于所述桩体1的外表面，用于过滤海水中的氯离子。优选地，半透膜4只允许水分子透过。防止海水中的氯离子通过混凝土中的孔相到达内部腐蚀钢筋。保护层5包覆于所述半透膜4的外表面。保护层为混凝土材料制成，厚度为10cm。半透膜4外有一层10cm厚的保护层5使半透膜不至于因为长时间暴露于水中而被水流冲坏。桩体1的两端设有端头板6。
优选地，半透膜采用目前反渗透技术中应用最多的是不对称纤维素膜，它有致密的表面层(孔径小于1纳米)和多孔性的支撑层所组成，形成上密下疏的的喇叭口。由于这种纤维素可看成许多葡萄糖分子缩聚而成，它的结构具有较多的羟基功功能团。正是由于羟基具有极强的亲水性，能够以氢键方式与水缔合，因而对水有透过作用。同时，由于膜表面只含有结合水，它已经失去水合能力，所以不能再溶解溶液中的盐类物质，因此，就达到了分离盐分和水分的作用，从而达到了半透膜对氯离子的隔离作用，因此，所述半透膜能够提高钢筋混凝土在海水环境下的抗渗性，抗裂性，从而提高结构的耐久性。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构，其特征在于，包括：
桩体，沿着所述桩体纵向设有主钢筋；
半透膜，其包覆于所述桩体的外表面，用于过滤海水中的氯离子；
保护层，其包覆于所述半透膜的外表面；以及
端头板，其分别设于所述桩体的两端。
2.根据权利要求1所述的基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构，其特征在于，所述桩体的主钢筋周围缠绕有箍筋。
3.根据权利要求1所述的基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构，其特征在于，所述保护层为混凝土材料制成。
4.根据权利要求1所述的基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构，其特征在于，所述保护层的厚度为5-15cm。
5.根据权利要求1所述的基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构，其特征在于，所述半透膜对氯离子具有过滤作用，只允许水分子透过。
6.根据权利要求1所述的基于半透膜防海水腐蚀的钢筋混凝土桩结构，其特征在于，所述半透膜为不对称纤维素膜。
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