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与“看不见的敌人”做斗争

2017-05-26 14:12:48来源:山东科技网

与“看不见的敌人”做斗争

人物摘要:

侯保荣,海洋腐蚀与防护专家。1942年出生于山东省曹县。1967年毕业于复旦大学化学系,1994年在日本东京工业大学获博士学位。曾任中国科学院海洋研究所副所长,现任中国科学院海洋研究所研究员、博士生导师,国家海洋腐蚀防护工程技术研究中心主任。山东省第九、十届人大代表、常委会委员,第十一届人大代表。2014年何梁何利奖,此外还获得山东省科技进步一、二等奖,中科院科技进步奖等省部级以上奖项12项。2003年当选为中国工程院院士。

   “在世界能源、资源日趋紧缺的今天,我们应高度重视混凝土构筑物的腐蚀问题,及时有效、科学合理地为混凝土构筑物进行防护及修复,确保钢筋混凝土构筑物高安全运营、长寿命服役。这对资源节约和社会可持续发展具有重要意义。”

  腐蚀是“看不见的敌人”

  中国工程院院士侯保荣在接受《科学时报》采访时指出,近年我国频繁发生的建筑损毁事故,既说明钢筋混凝土腐蚀的严重性,也表明钢筋混凝土结构防护修复技术有着巨大的市场前景。

  “如果按照3%计算,我国在2014年的腐蚀损失约2万亿元,这远远高于由于自然灾害而造成的经济损失总和。”侯保荣说,在各种腐蚀中,海洋属于腐蚀性最高的环境,而近几十年来,由于海洋腐蚀所引起的事故也不断发生。

  侯保荣在国内看到的海洋腐蚀实例就更加触目惊心。

  “在腐蚀最严重的浪花飞溅区,国产钢材的平均腐蚀速度约为每年0.5毫米。”侯保荣告诉《中国科学报》记者,“现阶段,几乎所有现役港口、码头等处于严酷环境下的钢铁设施都面临着严重的腐蚀威胁,我国各类钢铁结构的腐蚀状况更是令人担忧。这一领域我们跟国外的差距差不多有20年。”

  “腐蚀是一种悄悄进行的破坏,由腐蚀造成的损失是十分巨大的。腐蚀过程是金属氧化的过程,一旦发生便不可逆转。”中国工程院院士侯保荣同这个看不见的敌人作了一辈子的斗争,他对腐蚀问题的巨大危害深有体会。

  钢筋混凝土腐蚀不容乐观

  除了海洋,钢筋混凝土的腐蚀也不容乐观。根据1994年铁路秋检统计,我国铁路中有病害的混凝土桥为2675座,其中发生钢筋锈蚀损伤的为722座,占27%。20世纪90年代前修建的海港工程使用10~20年就会发生严重的钢筋锈蚀。

  2001年,位于我国西南部的宜宾大桥,仅使用了11年就突然垮塌;澎湖大桥、北京西直门立交桥等,使用仅不到20年就需重建或修理。记者从国家安监局官网获悉,最近5年,全国至少有17座大桥发生垮塌,造成伤亡近300人。

  分析这些事故,钢筋混凝土腐蚀老化导致承载力下降是一个重要原因。“我国处于海洋环境的港口码头、桥梁等结构设施,钢筋腐蚀引起的混凝土破坏相当普遍,其严重程度远超英美等发达国家。钢筋锈蚀破坏危害之大也已远超出人们意料。”谈到目前钢筋混凝土腐蚀的现状,侯保荣十分担忧。

  应加紧推广混凝土涂装技术

  氯离子侵蚀、混凝土中性化、钢筋锈蚀、碱骨料反应和冻融循环收缩开裂等,是钢筋混凝土劣化的主要原因。而氯离子侵害引起的钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构破坏的关键因素。

  针对不同的腐蚀原因,防护措施也各不相同。其中,混凝土结构表面涂层可有效防止腐蚀性介质的渗入,延缓钢筋锈蚀。它不仅可以应用到新建建筑,还可以应用到已有建筑的修复中,既可起防护作用,还可用作装饰。

  “混凝土涂层作为混凝土腐蚀防护的第一道防线,是一种经济、简单而有效的措施。目前,世界各国对钢筋混凝土结构的防腐涂装都特别重视,特别是在美国,混凝土涂装已居于与钢结构涂装同等重要的地位,并以法规形式制定了很多标准和规范。”侯保荣说。

  随着人们对环境关注度的提高,钢筋混凝土表面涂装技术未来将向高防腐蚀性能、绿色环保的趋势发展。同时,涂层技术也将趋向多元化,以适应不同腐蚀环境、不同防腐部位,甚至装饰美观的要求。

  “目前,我国混凝土涂装产业刚刚起步,研发具有自主知识产权的混凝土防腐涂装技术非常重要。”

  侯保荣指出,在我国钢筋混凝土结构大量建设的今天,混凝土涂装技术的发展与推广,对于提高我国混凝土结构工程防护技术水平,保障基础设施的安全运营,具有重要的现实意义。同时,对于民族企业技术创新和水平提高也具有积极的推动作用。

  来源:中国科学报 科学时报

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