混凝土电杆化工腐蚀环境选材

混凝土电杆在化工腐蚀环境怎么选材？老李在化工厂附近巡线，说腐蚀性气体和液体对电杆的破坏比想象中快得多，选材不当几年就报废。化工区的大气里，可能含有二氧化硫、硫化氢、氯气、氨气、酸雾，这些东西和混凝土、钢筋发生化学反应，电杆从内到外逐步劣化。

化工腐蚀分大气腐蚀、土壤腐蚀、液体溅射腐蚀三种。大气腐蚀是电杆暴露在含有腐蚀性气体的空气中，气体吸附在混凝土表面，溶解在孔隙水中，形成酸性或者盐性溶液，侵蚀混凝土和钢筋。土壤腐蚀是电杆根部埋在受化工废水污染的土壤中，土壤的pH值可能低到三以下，硫酸根、氯离子浓度高，侵蚀速度和盐碱地类似但更剧烈。液体溅射腐蚀是化工装置泄漏或者雨水冲刷化工残渣，腐蚀性液体直接溅到电杆上，这种破坏最迅猛，浓度高、接触直接，电杆表面短时间内就可能出现严重剥蚀。

混凝土在酸性环境下的破坏机理，主要是氢氧化钙被中和。混凝土中的水泥水化产物，氢氧化钙、水化硅酸钙、钙矾石，在酸性环境中都会分解。氢氧化钙先被中和，混凝土的碱度下降，pH值从十二以上降到九以下，钢筋的钝化膜破坏，开始锈蚀。酸性再强，水化硅酸钙也分解，混凝土的强度急剧下降，表面酥松、剥落。硫酸的作用更恶劣，除了酸性腐蚀，硫酸根还和氢氧化钙反应生成石膏，石膏再和水化铝酸钙反应生成钙矾石，体积膨胀，混凝土内部开裂。

针对化工腐蚀环境，混凝土电杆的选材要从水泥、骨料、掺合料、钢筋、表面防护几个环节系统考虑。水泥选用抗硫酸盐硅酸盐水泥，C3A含量小于百分之五，抵抗硫酸侵蚀的能力强。或者选用高铝水泥、硫铝酸盐水泥，这些水泥水化产物中氢氧化钙含量低，耐酸性好。但高铝水泥后期强度倒缩问题要注意，一般不用于预应力电杆。

配合比和材料控制

骨料的选择，要用耐酸骨料。普通石灰岩骨料耐酸性差，遇酸反应产生二氧化碳，骨料本身被溶蚀。化工区电杆，粗骨料用花岗岩、石英岩、玄武岩等耐酸火成岩，细骨料用河砂或者石英砂，不能用海砂和含有机质的砂。骨料的含泥量严格控制，不大于百分之一，泥分增加混凝土的孔隙率和渗透性，让腐蚀介质更容易渗入。

掺合料方面，硅灰是化工腐蚀环境的好帮手。硅灰颗粒极细，比表面积大，填充混凝土的微观孔隙，提高密实度。同时硅灰和氢氧化钙反应，生成额外的水化硅酸钙，降低混凝土中的氢氧化钙含量，提高耐酸性。硅灰掺量百分之八到十五，和高效减水剂配合使用，保证混凝土的工作性。粉煤灰也可以用，但粉煤灰早期活性低，电杆蒸汽养护时强度发展慢，要和硅灰复合使用，取长补短。

混凝土的水灰比，化工腐蚀环境要严格控制，不大于零点三五。低水灰比意味着混凝土密实、孔隙少、渗透系数低。腐蚀介质在混凝土中的扩散速度，和孔隙率、连通孔隙的多少直接相关。水灰比从零点五降到零点三五，氯离子扩散系数可以降低一个数量级。密实的混凝土，是抵抗化学侵蚀的第一道防线。

钢筋的防护，除了靠混凝土保护层的碱性和密实性，还可以提高钢筋本身的耐蚀性。主筋用不锈钢钢筋，比如304或者316不锈钢，耐化工大气腐蚀的能力比普通碳钢强得多。但不锈钢钢筋价格是普通钢筋的五六倍，成本高，一般只用于特别重要的杆塔或者腐蚀极其严重的区域。经济一点的做法，是用环氧涂层钢筋，在钢筋表面喷涂环氧树脂，厚度二百微米左右，隔离腐蚀介质和钢筋接触。环氧涂层钢筋的价格比普通钢筋贵百分之三十到五十，但防腐效果明显。

表面防护和构造措施

电杆出厂前的表面防护，化工区要求做重防腐处理。先涂刷环氧封闭底漆，渗透进混凝土表面毛细孔，封闭孔隙，增强后续涂层的附着力。底漆干透后，刮环氧腻子，填补表面的蜂窝麻面，找平。然后涂环氧中间漆，加厚防腐层，一般涂两道，总厚度二百微米以上。最后涂聚氨酯面漆或者氟碳面漆，耐候、抗紫外线、耐化学品。整个涂层体系厚度不小于三百微米，最好能到五百微米。

涂层要覆盖电杆全高，特别要注意埋入地下部分和地面上下各五十厘米的过渡区。这个区域既受大气腐蚀又受土壤腐蚀，而且干湿交替频繁，是腐蚀最严重的部位。有些工程在这个区域加设玻璃钢护套或者热收缩套，把电杆和外界环境完全隔离。玻璃钢护套用环氧树脂胶粘贴在电杆表面，接缝处搭接五十毫米以上，再用玻璃钢布缠绕加强。

构造上的防护措施，电杆表面的棱角要倒圆，减少应力集中和涂层薄弱环节。电杆的预埋件、接地螺母，出厂前涂防锈漆或者热镀锌，安装后再补涂防腐漆。电杆的排水孔要通畅，不能堵塞，积水会加速局部腐蚀。有些化工区电杆设计时取消排水孔，改为完全密封，防止腐蚀性气体从排水孔进入杆内，但这对电杆的生产工艺要求高，杆内不能留积水。

基础防护同样重要。化工区的电杆基础，基坑周围要做防渗层，防止化工废水渗入。回填土用干净的砂土，不能用化工厂区的污染土。基础表面也做防腐涂层，和电杆的涂层衔接。电杆根部周围的地坪，做成坡面，把可能的液体溅射或者雨水径流引走，不在电杆根部积水。

老李建议，化工区新建线路，混凝土电杆最好选用专业厂家定制的防腐电杆。嘉祥县红旗水泥制品有限公司可以根据化工腐蚀环境的具体介质、浓度、温度，调整混凝土配合比、钢筋材质、表面防护方案，提供针对性的防腐电杆产品。选型时把腐蚀环境参数给厂家，让厂家出技术方案，比凭经验选型靠谱。

总之，化工腐蚀环境电杆选材，水泥要抗硫、骨料要耐酸、掺合料要密实、钢筋要防腐、表面要重涂、基础要防渗。每一层防护都做到位，电杆才能在化工区的恶劣环境里活得久。