沿海地区混凝土结构与防护

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沿海码头混凝土结构的腐蚀及防护措施综述

沿海码头混凝土结构的腐蚀及防护措施综述

沿海码头混凝土结构的腐蚀及防护措施综述作者:孙健耿秀苹来源:《城市建设理论研究》2013年第19期摘要:随着社会经济的发展,许多沿海城市也快速发展起来了,加强沿海码头的防护是很有必要的,本文探索了沿海码头混凝土结构的腐蚀及防护措施。

关键词:沿海码头混凝土结构腐蚀防护措施中图分类号: TG171 文献标识码: A 文章编号:近年来,处于沿海及近海地区的混凝土结构, 由于海洋环境中的氯离子对混凝土的侵蚀引起钢筋锈蚀而使结构发生早期损伤, 导致结构耐久性降低。

在预期荷载不变的情况下, 结构的安全度和可靠度就会降低, 并可能使结构在达到其设计寿命之前就已经破坏, 造成极大的危害和巨大的损失。

钢筋混凝土结构结合了钢筋与混凝土的优点,已成为最常用的结构形式之一。

钢筋腐蚀破坏造成的直接、间接损失之大远远超出人们的意料,在欧美发达国家已构成严重的财政负担。

目前广泛应用于沿海及近海地区海港工程中的混凝土结构,由于海水、海风等海洋环境对钢筋混凝土结构的侵蚀,导致海工混凝土结构破坏非常普遍。

我国海洋工程中广泛使用的钢筋混凝土结构因腐蚀引起破坏的情况同样严重。

除海洋环境本身属于强腐蚀环境因素外,环境的日益恶化、相关的混凝土结构耐久性规定标准偏低、施工质量不能保证等因素,致使我国混凝土结构大部分在使用 10 年左右即出现较严重的腐蚀破坏,给国家建设和经济发展造成了巨大的损失。

因此,如何采取有效的防腐蚀技术措施,防止钢筋混凝土结构过早出现钢筋锈蚀破坏,确保建筑物达到预期的使用寿命是国内外学术界、工程界极为关切的热点。

从材料学科层次上分析,混凝土结构的腐蚀可分为混凝土本身的腐蚀破坏和混凝土中钢筋的腐蚀破坏。

混凝土的腐蚀破坏是由于混凝土直接暴露在自然环境和使用环境中,在各种外部物理、化学作用及材料内部因素的作用下,混凝土内的某些成分发生反应、溶解和膨胀,而降低或失去自身工作能力的性能,引起结构耐久性的失效。

混凝土腐蚀破坏的原因主要包括混凝土冻融破坏、碱- 集料反应和碳化。

沿海地区混凝土结构的腐蚀及腐蚀防护

沿海地区混凝土结构的腐蚀及腐蚀防护

沿海地区混凝土结构的腐蚀及腐蚀防护作者:程飞张杰战春燕来源:《价值工程》2017年第31期摘要:基于海洋环境下来深入地研究混凝土结构的耐久性十分复杂,在充分了解海洋环境特点的基础上,综合分析沿海地区混凝土结构的腐蚀特点,但是基于问题本身极具复杂,需要进行不断的研究,以此来积累实际结构腐蚀损伤经验十分有必要。

关键词:沿海地区;混凝土结构;腐蚀;腐蚀防护0引言位于近海和沿海地区的混凝土结构,基于海洋环境中富含众多侵蚀混凝土结构的氯离子、硫酸根离子,极易造成钢筋锈蚀、混凝土腐蚀,导致结构出现早期损伤,并不断降低结构的耐久性,在保持预期荷载不变的条件下,还会极大地降低结构本身的可靠度与安全度,在结构未达到设计使用年限就遭受破坏,造成巨大的经济损失。

1红岛站综合交通枢纽概况及意义红岛站位于红岛高新区河套街道汇海路与青兰高速公路围合的地块内,南侧临青兰高速公路,北侧临汇海路,位于青岛市红岛区河套综合板块和滨海生态商务板块之间,是以胶州湾为核心的青岛市三大城区的枢纽位置。

红岛站汇集济青高铁和青连铁路两条铁路线以及8号、10号、12号三条轨道交通线,同时公路、市政配套设施均在红岛站以公交、出租、社会车辆形式行成换乘。

红岛站是集铁路、城市轨道交通、公路及市政配套设施于一体的综合交通枢纽站。

高铁红岛站设计立意于青岛旅游城市自然滨海特色,以海浪、贝壳、山峦为意向,由站前广场远望犹如五朵泛起的浪花又如雪白的贝壳,屋面顺“浪花”延展,形成独特及光影丰富的高架落客主入口,整合了入口雨棚、通风遮阳等多功能设施空间感受。

红岛站外立面以白色为主色调、以玻璃及蜂窝铝板为主要材质,结合面向城市富有建筑感的造型与精致屋面,构成红岛站典雅、现代的建筑形象与气质,体现了红岛地区独特的气候环境和地域文化,表达出既有时代特征、又蕴含地域特色的滨海车站建筑新形象。

高铁红岛站房线上式候车,采用“上进下出”的进出站流线模式:高架候车进站,城市通廊出站。

沿海地区桥涵混凝土结构耐久性之我见

沿海地区桥涵混凝土结构耐久性之我见

沿海地区桥涵混凝土结构耐久性之我见摘要:现代工程中对混凝土耐久性的要求愈来愈高,提出耐久性指标的工程设计也愈来愈多。

未来的工程设计中将用耐久性设计取代目前按强度进行的设计。

混凝土耐久性已经成为现代混凝土结构施工项目的重点研究对象,如何提高沿海腐蚀环境下混凝土结构的耐久性更是工程界研究的焦点。

本文对沿海地区桥涵混凝土结构耐久性的分析及施工、监理控制措施的探讨,希望同行们在沿海混凝土结构的耐久性问题上进行深入的研究。

关键词:桥梁;混凝土结构;耐久性一、工程概况江苏临海高等级公路是贯穿江苏南北、贴近海岸的骨干公路,是贯彻国家«江苏沿海地区发展规划»和省委、省政府实施意见的重大举措,对于促进江苏沿海滩涂开发、再海上苏东具有十分重要的意义。

临海高等级公路启东段位于江苏省启东市,路线沿着一道海堤内侧总体呈南北走向,按一级公路设计,全长62公里。

其中南段28公里建安费近4亿;北段34公里,包含大桥4座(其中大洋港大桥桥跨布置7*30*2+50+80+50+7*30全长810米;蒿枝港大桥桥跨布置6*30+51+85+51+7*35+6*30全长792米)、中桥3座、小型结构物57座,建安费10.5亿。

本人担任北段监理项目负责人。

二、提高桥梁结构耐久性的设计、施工及监理措施北段桥位于浅海滩涂地带,桥梁所处环境恶劣,受海水、盐雾、海风及涨落潮干湿环境等因素侵入钢筋砼,影响结构耐久性,因此必须在设计、施工、现场管理等方面采取有效措施,提高钢筋砼防腐、抗侵蚀能力。

兹归略如下:1.混凝土耐久性设计采取措施(1)根据«公路工程混凝土结构防腐技术规范»(jtg/t b07-01-2006)规定,经图纸会审,监理提出北段大桥混凝土结构耐久性应按不同部位采取不同措施,如下表: 本桥结构混凝土耐久性基本要求注:表中氯离子含量系指其与水泥用量的百分率。

海水中钢筋混凝土桥梁结构防腐耐久性 技术措施分析

海水中钢筋混凝土桥梁结构防腐耐久性 技术措施分析

海水中钢筋混凝土桥梁结构防腐耐久性技术措施分析随着社会发展的需求与技术的进步,使得公路桥梁的建设由内陆水环境延伸为沿海甚至跨海环境,在新环境的要求下,钢筋混凝土桥梁的防腐耐久性技术日趋重要。

然而处于海水环境中的钢筋混凝土桥梁结构,由于氯盐环境的影响导致结构内的钢筋极易锈蚀,进而大幅度降低了桥梁的使用寿命,对结构的安全也带来了危害。

据工业发达国家报道,钢筋混凝土在海洋环境中的浪溅区及海洋大气区内,使用寿命大幅缩短,结构大量返修,造成的损失往往能达到总投资的40%。

本文主要分析了海水环境下桥梁结构腐蚀的原因,并就海水环境下的桥梁结构防腐耐久性技术措施从结构形式、构造及材料选择等几个方面进行分析论述。

最后,针对北方海洋环境下桥梁的设计和施工,提出具体的提高桥梁抗腐蚀性的技术措施。

一、海水环境下的桥梁结构腐蚀原因分析一般来讲,砼内部的高碱性能使钢筋表面形成一层钝化膜,保护钢筋免受锈蚀。

而钢筋锈蚀往往也就开始于其表面钝化膜的破坏。

在海水环境下,它的破坏主要有以下原因导致:首先是供氧不足。

一般来讲,钢筋表面钝化膜要保持良好需要一定浓度的氧流量(一般为0. 2~0. 3mA/m2),而水下环境的氧流量一般很低,进而导致钝化膜的厚度逐渐减小直至完全消失,导致钢筋非常缓慢的腐蚀。

再有,海水环境下的桥梁结构由于经常与海水接触并处于潮湿环境中,因各种原材料挟进砼中的氯离子以及海水中的大量氯离子不断渗入到钢筋周围,当此氯离子含量达到某一临界值时,钢筋的钝化膜开始破坏,丧失对钢筋的保护作用,从而引起钢筋锈蚀,削弱其有效断面,并引起膨胀,进而破坏砼保护层,形成恶性循环,加速砼结构破坏,使桥梁使用寿命受到严重威胁。

因此,必须进行防腐蚀耐久性设计,保证砼结构在设计使用年限内的安全和正常使用功能。

二、桥梁结构钢筋混凝土防腐蚀耐久性设计桥梁结构钢筋混凝土防腐蚀耐久性设计,应针对结构预定功能和所处的环境条件,选择合理的结构形式、构造和抗腐蚀性、抗渗性好的优质砼;对处于浪溅区和水位变动区的桥梁下部结构,宜采用高性能砼,或同时采用特殊的防腐措施,同时宜采用焊接性能好的钢筋。

海港工程钢筋混凝土腐蚀原因及防护技术措施

海港工程钢筋混凝土腐蚀原因及防护技术措施
1前 言
中国新技术新产品
一3 9—
关键 词 腐 防
冬季使用 的“ 融雪剂 ”化冰盐 ) 渍土( ( , 盐 含较高 砂石料和拌合用水 的试验研 究 , 确保小于一定 钢筋 混凝土结构设施是现代使用最广泛 的 盐分 的土壤 ) , 等 通过混凝土表层渗透 到达钢筋 值 , 就可使钢筋长期处 于钝态。 构筑物之一。目 , 前 我国正处 于基本建设高潮时 表面 , 破坏钝化膜而 产生腐蚀 , 大大缩 短了使 用 3 . 2涂料涂装保护 期, 随着海 洋开发的规模 不断扩 大 , 海洋 产业 , 寿命 。海 洋工程 中的钢筋 混凝土结构 往往 35  ̄ 混凝土表 面实施 涂料涂装保 护,可阻止或 包括临海工业如大量的港湾码 头、海 洋跨海大 年就 出现腐蚀 。试 验表 明 , 、 有 无涂装 的混凝 土 减缓环 境介质 中氯离子 的侵人 ,也起到装饰效 桥 、以及 以旅游 和运输业 为 目的建造 的人工岛 暴露于海洋大气环境下 7 年时 间 , 未涂装 的其 果 。但 必须解决涂层 中的耐碱性和附着力等两 和码头正在逐渐增加。另外 , 国六 、 我 七十年代 钢筋腐蚀 面积接 近 8%,而涂装 的几 乎未被腐 方面的问题 、受 阳光直射部位表面 的耐光老化 0 已建的大量临海码头等设 施已将 进人 腐蚀破坏 蚀 。 问题 、以及 潮湿表面实施时的湿 固化与湿面附 的高风险期。这些 已建和在建钢筋混凝 土设 施 碱一 骨料反应 : 骨料反应是混凝 土中某 着力 问题 。 碱一 亟需 良好的腐蚀控制。 这已不单是技术 问题 , 也 些活性矿物骨料 与混凝 土孑 隙中的碱性溶液 之 L 底层 涂料 ( 闭漆 ) 封 , 有低粘度 和高渗 应具 间的反应。碱 一 骨料反应 中, 碱与 S i 反应生成 透能力 , 渗透到混凝土 内起到封闭孑隙和提 O 是关系到 国家经济发展 的长远利益问题 。 能 L 2海港工程钢筋混凝土结 构腐蚀 的原 因及 的碱 硅胶会吸收微孑 中的水分 , L 发生体积膨 胀。 高后续涂层附着力的作用,是混凝土表面涂装 现状 当膨胀 压力超过 硬化水 泥浆 的抗拉 强度时 , 就 保护 的关键 和质量控制步骤 。 就耐碱性而言 , 呋 昆 当前 我国的海 港、 桥梁 、 隧道 以及海 岸工 程 会引起t 凝土开裂破 坏。 喃树脂优 于环氧树脂 ,耐碱性好的封闭漆有利 等海 洋工程 建没蓬勃发展 ,使沿海地 区钢筋 混 碱一 骨料反应发 生的条 件有三个 : 第一 , 充 于涂层 长期 附着性能 。国 内海港码头工程中使 包 外部 的 用涂层保护 的工程实例 已较多 ,但尚未很好解 凝土结构 的数量迅速增长 。 然而 , 我国海洋工程 分的水 ( 括混凝土中原有的水和来 自 钢筋 混凝土结构腐 蚀也十分严重 ,经济损失 巨 水 ) ; , 第二 限量值 以上 的 N O a H浓度 ( 中原 决底漆的渗透与附着力问题。早期部分工程在 微孔 大。据调查,我国 20 年海洋腐蚀损失约为 有 的碱和来 自外 部的碱 ) 三 , 中存在反 使用几年后 , 04 ; 第 骨料 就出现涂层的析碱、 开裂乃至脱落 只要切断产生碱 一 反应的其 问题。 骨料 50 亿元 ^民币 , 占国民生产总值的 5 0o 约 %。我 应性 二氧化硅 。 国上世纪 9 年代前修建的海港工程 , 0 一般使 用 中—个 因素 , 就能抑制碱一 骨料反应 。 南 京 水 利科 学 研 究 院 分 别 于 19 和 97年 1-0 02 年就钢筋锈 蚀严重 。 - 对已有建筑 而言 , 反应性 SO 及 N O 已 i2 a H 19 年 , 军獭 山驱 逐舰码头约 100 99 对海 30m 和 海洋领域 的开发对—个国家的发展起到 了 经存在 于其 中 ,可控的因素只有 水。有报告显 北仑港区 2 5万吨级矿石装船码头约 10m 构 20  ̄ 很重要 的作用 ,近年来我国对海洋领域也是越 示 , 在湿度 ≤8% 。 5 时 即使发生碱— 骨料反应也不 件表面 , 了 F 实施 H系列的呋喃改性环氧封闭底 来越重视 ,大量的新的海 洋工程 钢筋 混凝土结 会产生膨胀 , 么, 那 通过防止外部水 分渗入就可 漆 环 氧煤沥青 中间漆与面漆的涂装保护 。 涂层 构物都在兴建中。 另外 , 根据我 国海工工程的调 以控制碱一 骨料反应 。 性能检验 结果表 明 , 涂层 附着力 ( 拉开法 )- - /混 查 ,目前我 国现有的海 洋工程 钢筋混 凝土结构 3钢筋混凝土结构防护技术措施 凝土本体抗 拉强度 , 常达到 2 M a 右 ; 通 . p左 0 呋 物如码头 、 桥梁等 , 已进人 中 、 , 许多 老期 亟需要 3 . 1内掺 钢筋 阻锈剂 喃改性环 氧封 闭底 漆的渗 透深度达 l3 m 抗  ̄m ; 国内外大 量的实践表明 , 钢筋腐蚀 是影响 氯离子渗透试验表 明 , 修复 。随着我国综合实力 以及 国际影 响力的不 未发现任何脱落与开裂 断提高,我国在海外承接的海洋工程钢筋混凝 钢筋混凝土耐久性的首要 、 因索 。 关键 混凝土中 现象。 土结 构物 的新建 和修 复工程 的项 目也 越来 越 钢筋锈蚀破坏 , 已成为世界性 问题。 大量研究表 所 以,海港工程钢筋混凝土 中实施涂料涂 多。混凝土是复合的人工 材料 , 有多孔性 、 具 显 明钢筋阻锈剂对 防止和减缓 钢筋锈 蚀具有 独到 装 保护是一种经济实用 的防腐蚀技术措施 。但 微裂缝结构和较粗糙的表面。由于混 凝土和钢 的效能 。其花 费少 , 使用简便且 经济有效 , 已成 涂 装质量的控制十分关键 , 一旦局部存在各种 筋的变形性不同 ,导致结构表 面产生 较大的变 为防止钢筋锈蚀的主要技术措施之一 。 近年来 , 缺陷与针孑被氯离子 突破 ,则在一定范 围内涂 L 形 , 局部显微裂缝 和9 ̄ ( 10 m ) 出现 9 . 0  ̄3 m 。 . 钢筋阻锈剂大量应用于海港工程 。 层 的封 闭保护作 用将会 丧失 。 潮湿面涂装时, 设 混凝土表面的粗糙度和多孑 性, L 为其表面 海工混凝土中钢筋的腐蚀 ,事实上是 一种 计选材 十分关键 ,因为任何一种封闭底漆在干 其 阳极反应都在钢筋 电解 质界 燥面与潮湿面的附着力存在明显的差别 , 吸收水分创造了条件。促使钢筋混凝土腐蚀劣 电化学腐蚀 , 阴、 所以, 化的原因主要有 以下几种 : 面上发生, 若能阻止其中任何一种界面反应 , 就 必要时需辅以其他措施提高构件表面的干燥程 中性化: 水泥水化产物中含氢氧化钙较多, 能抑制腐蚀。如果某种( 或某些) 化学物质能够 度。另外, 前市售涂料品种, 目 均不能有效地克 因而混凝土是强碱 性的 , 其孔隙 内溶液 的 P 优先 参与并 阻 止上 述两 种或其 中一种 界面 反 服活动性裂缝,除非是专项设计生产的弹性涂 H≥ 1. 2 。当大气 中的 C 后变成酸性液体 , 6 O 遇水 不 应 , 能长期保持稳定状态 , 且 则用此类化学物质 层 。因此 , 实施涂 料涂装 的钢筋混凝土构件 , 首 断地 渗透侵蚀混凝土 , P 其 H值逐 渐降低 , 泥 就可有 效地阻止钢筋锈蚀 ,这种在混凝土拌制 先必须进行控 裂设计 ,至少达到构件在不同工 水 水 化产物发生分解 , 导致混凝土胀裂 、粉化 脱 过程 中掺 加少量 化学物 质( 外加剂 ) 过影响 况 条件下 , 拉弯区裂缝的缝宽基本不变 , , 通 受 以确 落, 使其强度大大降低。 这个过程即中性化。 其 上述 界面电化学反应来阻止钢筋腐蚀的方法是 保涂层保护的效果 。 者, 再 预制件采取岸上涂装 反应如下 :Ov 2+ a 厂 a 0 H0 C = 0C ( r H O C 2 简便 易行 的 , 化学物质( 这种 外加剂 )对钢筋而 封闭 ,则存在 吊运安装 过程中局部损坏和现场 , 冻融 : 在寒冷的地区或季节 , 混凝土 中的水 言 , 就是阻锈剂。按阻锈机 理 , 可分为阳极型 , 阴 补 口问题 ;现 浇构 件则存在减少海水初期污染 分在 0 以下结冰 ,  ̄ C 这使得其表面和 内部 由于 冰 极型 和混合 型三类 ;按材质种类可分为有机类 和涂装时 机问题 ;此外涂层设计使用年限通常 的体积增大而出现胀裂, 温度高时冰融化, 反复 和无机 类两 种。以往大规模工程应用的亚硝酸 只有 1 到 1 年 ,受 阳光直射 部位的面漆耐紫 0 5 的冻融使?凝土浅表面 由于产生裂纹而变得疏 钙 , 昆 属阳极型阻锈 剂。苯甲酸钠 、 重铬酸、 氯化亚 外线老 化设计 年限 通常不 到 1 年 , , 继 O 届时 后 松 以致脱落。 冻融不仅破坏混凝土本身 , 也使其 锡等 也是 阳极型阻锈剂。 近来 , 开发了大量 的有 防腐技术措施如何, 两者的匹配性如何等问题, 中的钢筋失去保护而发生腐蚀。 因此 , 害也是 机类阻锈剂 ,以及 有机胺盐类 与亚 硝酸钠的复 这些在设计或组织实施 中, 冻 均应充分考虑。 影响钢筋混凝土结构耐久性的重要 因素 。 合阻锈剂。 参考文献 氯离子侵蚀 : 土的氯盐 (l有 两种来 混凝 e一 ) 内掺亚 硝酸钙和复合型亚硝酸钙钢筋阻锈 f李常升. 1 ] 水利水 电工程质量监控 与通病防治全 源, 一是 使用 了含氯盐 的外加剂 , 如使 用海砂 , 剂 ,是一种经过长期‘ 试验研究和工程实践的经 书 】 : . 北京 环境科学 出版社 , 9. 1 9 9 施工用水中含 C- 1加入含 C- 、 1 的防冻剂等等 。再 济实用 的钢筋保护措 施。与预估钢 筋周围混凝 『黄 国兴 , 2 ] 陈改新. 工混凝土建筑物修补技 术 水 就是环境 中的氯盐 , 比如海洋 环境 、 城市立交桥 土 中氯化物含 量相 比, 过对实际使用的水泥 及I 通 M 北京 : 中国水利水 电出版社. 9. 18 9

混凝土质量通病及预防措施毕业论文

混凝土质量通病及预防措施毕业论文

混凝土质量通病及预防措施毕业论文哈尔滨应用职业技术学院毕业论文教务处制毕业论文项目表摘要在混凝土工程施工过程中,往往由于思想上和技术上的疏忽,使混凝土结构构件产生各种缺陷。

混凝土的质量优劣,直接影响到建筑物的安全和降低使用功能。

在许多工程中,我们经常可以见到拆模后的混凝土存在裂缝、尺寸偏差、蜂窝、麻面等质量缺陷,这些都不同程度地影响着结构的质量、外观、整体性,而且会带来一系列缺陷的恶性循环,有的甚至会造成意想不到的工程质量事故。

这些质量缺陷以目前的施工技术是没办法完全根除的,我们能做的就是在施工时做好防治工作,才能最大限度地消除混凝土质量缺陷。

那么要如何最大限度的消除混凝土质量缺陷,保证工程结构的安全,应该是工程管理人员和现场施工人员急需掌握的。

本文通过实践工地的工程实例,分析混凝土产生质量缺陷的主要原因,提出防止质量缺陷出现的措施,以及在出现质量缺陷时的处理方法。

关键词:混凝土质量缺陷裂缝尺寸偏差蜂窝、麻面预防措施处理方法AbstractCommon faults and preventive measures of concrete quality.Concrete construction process, often due to the intellectual and technical oversight, have various drawbacks of the concrete structures. The quality of concrete, directly affects the security of the building and reduce the use function. In many projects, we can often see after form removal of concrete cracking, dimensional deviations, such as honeycomb and pockmark quality defects, all of varying degrees, affect the quality of structural integrity, appearance, and will bring a range of defects of a vicious cycle, and in some cases may cause unexpected project quality accident. These quality defects with current construction techniques are not able to eradicate, we can do is to take preventive measures in the construction, in order to minimize the concrete quality defects. So how to maximize the Elimination of concrete quality defects, guarantee the safety of engineering structures, should be the project management and on-site construction personnel need to grasp.This site through the practice of engineering, analysis of concrete quality defect main reasons and propose measures to prevent quality defects appear, and in case of quality defects of processing methods.Key words: cracks of concrete quality defect size deviation method of honeycomb and pockmark preventive measures目录摘要 (I)Abstract (II)第1章工程实例 (1)第2章混凝土裂缝产生原因及防治处理措施 (3)2.1 混凝土裂缝产生原因 (3)2.2 混凝土裂缝的预防措施 (3)2.2.1一般结构的预防措施 (3)2.2.2大体积结构的预防措施 (4)2.3 混凝土裂缝的处理方法 (6)第3章混凝土外形尺寸偏差产生原因及防治处理措施 (8)3.1 混凝土外形尺寸偏差产生原因 (8)3.2 混凝土外形尺寸偏差的预防措施 (9)3.2.1表面不平整的预防措施 (9)3.2.2位移、倾斜的预防措施 (9)3.2.3凹凸、鼓胀的预防措施 (9)3.3 混凝土外形尺寸偏差的处理方法 (10)第4章混凝土蜂窝、麻面产生原因及防治处理措施 (12)4.1 混凝土蜂窝、麻面产生原因 (12)4.2 混凝土蜂窝、麻面的预防措施 (12)4.2.1 蜂窝的预防措施 (12)4.2.2 麻面的预防措施 (12)4.3 混凝土蜂窝、麻面的处理方法 (13)结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录 (18)第1章工程实例浙江新富来实业有限公司厂区经济车间坐落于台州三门沿海工业城,总建筑面积为4572M2,办公楼占地面积为950M2,为钢筋混凝土框架结构,建筑层次为5层,建筑高度为21m,本工程防火等级为二级,其中经济车间部分生产火灾危险性类别为丁类,建筑合理使用年限为50年,根据国家地震力度区划分,本地区地震基本力度小于6度,屋面防水等级为三级。

沿海地区混凝土桥梁的腐蚀与防护

沿海地区混凝土桥梁的腐蚀与防护

沿海地区混凝土桥梁的腐蚀与防护发布时间:2021-07-22T07:47:58.109Z 来源:《房地产世界》2021年5期作者:于成鑫李子月郭璇李宝玉黄晓喻[导读] 钢筋混凝土是现代土木工程的基石,也是建筑桥梁等重要交通枢纽的重要组成成分。

本文基于物理化学的方法,依据大量的统计资料,分析了海水对混凝土腐蚀的内外原因,进而根据产生原因、混凝土自身的条件以及地理位置,提出了相应的解决办法,给类似工程提供了借鉴和启示,为给出本文方法的适用性,以烟台本地黄海明珠栈桥为案例,对其腐蚀状况进行了深入研究,文章最后提出了对钢筋混凝土防护的未来展望。

于成鑫李子月郭璇李宝玉黄晓喻山东工商学院摘要:钢筋混凝土是现代土木工程的基石,也是建筑桥梁等重要交通枢纽的重要组成成分。

本文基于物理化学的方法,依据大量的统计资料,分析了海水对混凝土腐蚀的内外原因,进而根据产生原因、混凝土自身的条件以及地理位置,提出了相应的解决办法,给类似工程提供了借鉴和启示,为给出本文方法的适用性,以烟台本地黄海明珠栈桥为案例,对其腐蚀状况进行了深入研究,文章最后提出了对钢筋混凝土防护的未来展望。

关键词:腐蚀;钢筋混凝土;海洋环境;防治措施一.本文主要研究工作通过研究调查烟台黄海明珠栈桥腐蚀破坏的状况,发现沿海地区混凝土桥梁的使用存在一定程度的安全隐患。

造成这种问题主要是因为桥梁墩台的主要受力构件接柱和其梁板等的表面保护层有局部脱落,钢筋裸露,进而发生腐蚀。

而且,海水对混凝土的内部结构也发生侵蚀,进而导致桥梁的使用寿命大幅度地减少。

研究根本的原因,依据它在沿海地区的环境特异性来讲,最突出的就是钢筋混凝土腐蚀性破坏。

二.腐蚀混凝土桥梁的因素 1.混凝土本身结构的影响钢筋混凝土结构是桥梁的主要承重结构,并且也是桥梁工程重要的组成结构。

由于钢筋混凝土材料自身的性质,在与外界的空气环境接触过程中,经常会出现腐蚀现象。

容易引发损坏问题,桥梁的坚固性、稳定性都会下降,从而导致桥梁结构的安全性受到影响,钢筋混凝土结构的腐蚀根据环境和腐蚀对象的不同分为混凝土不密实或有裂缝和混凝土碳化两种类型。

海洋环境下桥梁混凝土结构耐久性的防腐措施_周礼

海洋环境下桥梁混凝土结构耐久性的防腐措施_周礼

GB / T 50476-2008 混凝土结构耐久性设计规范 3. 1. 2 中明确
60 年代,美国旧金山海湾建造的 San Mateo-Hayward 大桥,浪溅区 规定: “混凝土结构的耐久性设计应包括下列内容: 1) 结构的设计
的预制横梁在海水作用下,钢筋发生严重锈蚀,1980 年不得不花 使用年限、环境类别及其作用等级; 2) 有利于减轻环境作用的结
GB / T 50476-2008 混凝土结构耐久性设计规范 7. 2. 6 中明确 规定: “当混凝土构件处于硫酸根离子浓度大于 1 500 mg / L 的流 动水或 pH 值小于 3. 5 的水中时,应在混凝土表面设置专门的防 腐蚀附加措施”[5]。
由此可见,对于沿 海 工 程 混 凝 土 的 防 腐 蚀 技 术,除 了 选 择 合 理的结构形式和 抗 腐 蚀 性、抗 渗 性 良 好 的 混 凝 土 之 外,采 用 防 腐 蚀附加措施也是提高海工混凝土结构物耐久性的重要措施。
定,对此特殊环境下已建桥梁采用的耐久性防护措施进行分析, 结构耐久性设计的一项必要内容加以明确规定。
以期能够为类似环境下桥梁的建设提供参考。
对于后张预应力混凝土结构,GB / T 50476-2008 混凝土结构
1 国内相关规范的规定
耐久性设计规范 3. 5. 10 中明确规定: “后张预应力混凝土应采取
JTG / T B07-01-2006 公路 工 程 混 凝 土 结 构 防 腐 蚀 技 术 规 范 4. 1 中明确规定: “对于重 要 工 程 中 受 环 境 严 重 作 用 ( D,E 和 F 级) 的结构部位,应考虑是否需要采取附加防腐蚀措施”[4]。
离子侵入导致钢筋严重锈蚀,在短期内便发生结构损坏。20 世纪

论滨海地区地下混凝土结构防腐的分析

论滨海地区地下混凝土结构防腐的分析

论滨海地区地下混凝土结构防腐的分析浙江当代建筑设计研究院有限公司浙江 310000摘要:随着社会的发展与进步,重视滨海地区地下混凝土结构防腐的分析对于现实生活具有重要的意义。

本文主要介绍滨海地区地下混凝土结构防腐的分析的有关内容。

关键词:地下;混凝土结构;防腐;滨海地区;引言:看到最近宁波某民居由于基础受侵蚀,结构耐久性不足导致整体倒塌事件,联想到我地区所属环境和宁波也基本相似,也应该加强地下结构的防腐蚀和耐久性设计。

我地区属于滨海地区,地下混凝土结构由于长期处于地下海水等自然环境中,遭受破坏的程度严重,尤其是位于地下水位干湿交替部位的混凝土结构中的钢筋具有腐蚀作用。

地下海水环境中混凝土结构的破坏因素主要有:钢筋锈蚀作用、冻融循环作用、溶蚀作用、盐类侵蚀作用、碱—骨科反应作用等。

众多沿海地区工程的资料表明,对引起钢筋锈蚀起主导作用的是海水中的氯离子。

一、项目概述本项目场地自然地面标高为3.10 m(国家85高程系),勘察测得场地地下水埋深1.1 m(以场地自然地面为基准),属孔隙潜水,主要受大气降水及潮汐的影响,地下水位年变化幅度为0.50~1.00 m。

场地勘察报告中的水质简分析结果显示,场地地下水属“cl--na+型水”,依据《岩土工程勘察规范》(gb50021-2001)2009年版,地下环境类别为iii 类,综合判定地下水对混凝土结构呈弱腐蚀性,长期浸水环境对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性,在干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中腐蚀性。

根据上部建筑物的结构形式、传给基础荷载的大小以及场地地质条件,建筑物下部基础采用预应力混凝土管桩和现浇钢筋混凝土承台的结构形式。

由于现浇承台及预应力预制管桩处于干湿交替环境,地下海水中的cl-对混凝土内的钢筋具有中腐蚀作用。

项目位于亚温带地区,严重的冻融破坏可不予考虑;镁盐、硫酸盐类侵蚀和碱—骨科反应破坏则可以通过控制混凝土的组成成份来避免;这样一来如可解决地下海水中cl-对钢筋的腐蚀是关键。

浅谈沿海地区混凝土结构工程防腐关键技术

浅谈沿海地区混凝土结构工程防腐关键技术

浅谈沿海地区混凝土结构工程防腐关键技术摘要:随着我国综合国力的增强,沿海地区也在快速发展,沿海地区建设施工项目逐渐增多。

海水中含有大量CO32–、Cl–、SO42–、HCO3–等酸根离子,其渗入混凝土中同水泥的水化产物发生反应,生成具有膨胀性的腐蚀产物,在混凝土内部产生应力,当其应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土局部发生开裂与剥落;酸根离子还能透过混凝土到达钢筋表面,破坏钢筋表面钝化膜而使钢筋锈蚀,铁转化成铁锈后,体积增加,致使混凝土保护层随钢筋膨胀而开裂、起鼓及剥落,钢筋完全失去保护并加快锈蚀速度,直接破坏混凝土结构强度和钢筋粘接性能,降低混凝土结构安全性、适用性、耐久性。

因此,在沿海地区,做好混凝土结构的防腐工作非常重要。

阐述沿海区域土建施工结构腐蚀原因以及防范措施,为以后提高与改善沿海区域混凝土结构施工质量提供借鉴。

关键词:沿海地区;混凝土结构工程;防腐技术引言混凝土结构的发展尤为迅速,尤其是在我国建筑业当中,取得了惊人的成就,一跃成为建筑结构中最常见使用的结构。

混凝土结构的优异性能毋庸置疑,然而其耐老化,腐蚀能力却一直是让建筑行业头痛的问题。

无论是对国内还是国外而言,每年,由于混凝土腐蚀所带来的维修费用都是一笔不小的数字,为了建筑物的安全以及建筑的可持续性发展,混凝土的防腐处理刻不容缓。

1腐蚀原因混凝土结构在潮湿环境中产生化学或电化学反应,引起钢铁材料的变质,这就是混凝土结构的腐蚀。

一般来说,在沿海地区大气环境中,是因氧气与水产生的电化学反应而引起的混凝土结构腐蚀。

在沿海地区大气环境下,混凝土结构与周围环境一起发生电化学反应,变成更稳定的结构即氧化铁。

通常这种电化学腐蚀混凝土结构的过程中,需要阳极、阴极、金属接触以及电解质和氧的存在这4个条件,这4个条件被称为“ACME”。

该电化学反应的主要原因是阳极的铁放出电子形成铁的正二价离子,在阴极中,水中所含的氧吸收从铁放出的电子形成氢氧根,在这个过程中电子从阳极到阴极不断地运行,从而产生腐蚀电流,在混凝土结构表面形成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁与氧气和水反应形成氢氧化铁,这是生锈的本质。

沿海地区混凝土结构防腐处理措施

沿海地区混凝土结构防腐处理措施

沿海地区混凝土结构防腐处理措施首先,选择耐腐蚀性好的材料。

由于沿海地区容易接触到海水中的盐分和潮湿的气候,容易导致混凝土结构的腐蚀。

因此,在设计和建造混凝土结构时,应尽量选择具有良好耐腐蚀性的材料,如高性能混凝土、耐久性强的水泥等。

其次,混凝土结构可以使用防腐涂层。

防腐涂层可以有效地阻隔外界环境对混凝土结构的侵蚀,延长其使用寿命。

目前市场上有许多种类的防腐涂层,如环氧树脂涂层、聚氨酯涂层等,可根据实际情况选择合适的涂层进行施工。

第三,混凝土结构在施工过程中应注意加强防水处理。

沿海地区常常面临较多的降雨和潮湿气候,如果未能及时进行防水处理,可能导致混凝土结构受到水侵蚀而引起腐蚀。

因此,在施工中应注意加强防水处理,如使用防水材料进行包覆,保护混凝土结构免受水侵蚀。

第四,定期进行维护和修缮。

沿海地区的环境条件较为恶劣,混凝土结构容易受到海风、海水和潮湿气候的侵蚀,因此需要在日常使用中定期进行维护和修缮工作,保持其良好的防腐性能。

定期检查并清除混凝土表面的污物和盐分,修复可能存在的裂缝和破损,增强混凝土结构的耐久性。

第五,合理设计混凝土结构。

在沿海地区的建筑设计中,应充分考虑混凝土结构的腐蚀问题,合理设计结构形式和构造细节,以降低腐蚀的发生和程度。

例如,可以通过添加控制裂缝的构造措施,如加装缝宽控制条、设置伸缩缝等,减少水分和盐分的渗入,减少混凝土结构的损伤。

最后,加强科学管理。

建立健全的管理制度和规范操作程序,加强对混凝土结构防腐处理的监控和管理。

制定完善的维护计划,定期检查混凝土结构的防腐状况,并根据需要进行修缮和维护,确保混凝土结构的防腐性能。

总之,沿海地区混凝土结构防腐处理措施应综合考虑材料选择、防腐涂层、防水处理、定期维护、合理设计和科学管理等方面的因素,以确保混凝土结构能够在恶劣的环境条件下具备良好的防腐性能,延长使用寿命。

北方滨海地区影响混凝土耐久性因素及其保障措施

北方滨海地区影响混凝土耐久性因素及其保障措施

北方滨海地区影响混凝土耐久性的因素及其保障措施摘要:由于北方滨海地区特殊的地理环境,近年来,混凝土耐久性问题越来越受到人们的关注。

本文对混凝土构件受腐蚀后耐久性的性能进行了分析,对钢筋混凝土的腐蚀因素进行了总结分析,同时提出了混凝土耐久性的保障措施。

关键词:北方滨海地区;混凝土;耐久性;保障措施中图分类号:tu37 文献标识码:a 文章编号:0 引言混凝土作为一种建筑材料,广泛应用于沿海地区的一些特殊结构中,如海港码头、海湾桥梁等,这些桥梁结构所处的环境中存在大量氯离子,对钢筋有腐蚀作用。

因此与这些桥梁结构耐久性直接相关的钢筋混凝土的腐蚀及腐蚀控制的研究越来越引起人们的注意。

同时,海上作业与水下基础,受自然条件的制约,一旦受到腐蚀破坏其修复极为困难,成本也是十分昂贵的。

因此,滨海混凝土工程耐久性的重要意义要比陆上建筑更重要。

1 滨海地区钢筋混凝土结构耐久性的性能分析钢筋混凝土结构受到腐蚀后,其抗弯性能、抗剪性能都会受到影响,同时,混凝土与钢筋的粘结性能也会降低。

(1)钢筋受腐蚀后混凝土抗弯性能下降原因分析抗弯强度下降主要有以下原因:钢筋腐蚀引起钢筋截面积减小,钢筋名义屈服强度减小,钢筋和混凝土间的粘结力下降。

这使破坏区段内混凝土和钢筋的平均应变大于正常构件,应力应变不能充分地进行重分布,导致钢筋与混凝土协同工作系数降低。

(2)钢筋受腐蚀后混凝土抗剪性能下降原因分析钢筋混凝土构件中箍筋一般首先腐蚀,其腐蚀程度往往比纵筋严重,特别是箍筋与纵筋交接处,其锈蚀程度最为严重。

箍筋的锈蚀直接降低了钢筋混凝土构件的抗剪性能,而抗剪性能的降低使得钢筋混凝土结构的脆性增加,结构的破坏也将变得更加的无预兆性。

另外锈蚀箍筋对混凝土的约束力降低也对构件的承载力有间接影响。

(3)钢筋受腐蚀后钢筋和混凝土粘结性能下降原因分析粘结性能的退化是钢筋混凝土构件性能退化的主要原因之一。

粘结性能退化的原因主要有:1)钢筋腐蚀后生成的氧化产物在钢筋与混凝土之间形成一层疏松隔离层,明显地改变了钢筋与混凝土的接触表面,降低了钢筋与混凝土之间的粘接作用。

沿海地区混凝土结构的耐久性

沿海地区混凝土结构的耐久性

1 引言
自从 1 2 8 4年波特兰水泥问世 以来 。由于合 理利用 了混凝
结构 的耐久性 问题 已经引起了世界各 国的普遍重视 , 并且成为 混凝土领域的一个热点问题 。
土抗 压强度和钢筋抗拉强度 , 同受力 , 共 节约 了钢材 , 钢筋混凝
土逐渐成为最主要 的建筑 材料 之一… 。新 拌制 的混凝 土呈 高
害、 物理化学作用 。 美 国标准局 17 年的调查表明 , 国全年 ” 95 美 各种腐蚀损失为 70 0 亿美元 , 中混凝土钢筋腐蚀损失 占 4 % 其 0 (8 2 0亿美元 ) 。由此可见 , j 混凝 土 中钢筋 的锈蚀是导致混 凝 土结构 耐久性破坏 的最 主要的原 因。混凝土 是呈碱性的 , 在该
型好等优点外 , 还表 现 出了耐久性 好 , 即钢 筋经混 凝土严 密包 裹而不易锈蚀 , 故使 用 寿命 可很 长 , 乎 不需 要 维修 和养 护。 几 2 ~3 0 0年 过后 , 混凝 土的耐 久性 问题开始 逐渐 暴露 出来。例
蚀引起的混凝土结构耐久性失效具有 相似 的特 点 , 二者都是 先
引起混凝土保护层 的碱性降低 , 而导致钢筋 表面 的钝化膜破 进 坏, 从而使得钢筋锈蚀 , 体积膨胀 , 当钢筋锈蚀 产生 的膨胀压 力 大于混凝 土 的抗 拉 强 度时 , 混凝 土 保 护 层 大 面积 开 裂 , 为 这 C ]、 1、 、 ( c O2水分等 有害 物质 侵入 钢筋 表 面提供 了方便 的通 2 道, 钢筋锈蚀加剧 , 体积继续膨胀 , 而导致混 凝土保护层进 一 从 步开裂 , 如此恶性 循环 , 最终 导致结 构破 坏 。冻 融循环 和碱 一 集 料反应 引起混凝土 自身体积膨胀 , 当膨胀压 力大于混凝土 的 抗拉强度时 , 混凝 土 就会 开裂 , 随着 膨胀 的 不断 加剧 , 以及 空 气、 水气 、 二氧化碳等的侵入 , 使得混凝 土碳化 和钢筋锈蚀速度 也加快 , 混凝土中的裂缝会互相贯通 , 其强 度逐渐降低 。 最后甚 至完全丧失 , 使混凝土 由表及里遭受破坏 。 在 19 年召开 的第二届 国际混凝 土耐久性会 议上 , ha 91 Me t 教 授在《 混凝土耐 久性一五 十年进 展》 旨报告 中指 出 :当今 主 “ 世界混凝土破坏原因 , 按重要性递减顺 序排列 是: 钢筋锈蚀 、 冻

浅议沿海地区混凝土结构的盐害和对策

浅议沿海地区混凝土结构的盐害和对策
均会产生不 同程度 的影 响。对结 构性能的影响主要表现 在承
收 稿 日期 :0 7 5 1 2 0 —0 — 1
沿海地 区的环境 , 如海 砂 、 海水 、 海雾 等均含 有一 定 的氯 盐, 海水 中通 常含 有 3 的盐 , 中主 要是 氯离 子 。海 风 、 % 其 海 雾 中也含有氯离子 , 砂 中更含有 不等量 的氯离 子。这些 因 海 素构成了沿海地区氯离子进入混凝 土中的外 部环 境。
t e c u tr a u e g i s h o ie d ma e h o ne me s r s a a n tc r a g . l d
K ywo d e r s:C lr e usigo enocd b r o ne e s r hoi ;r t frifre a ;c u tr au e d n m
2氯盐对 混凝土结构的危害
目前的钢筋混凝土耐 久性研 究 中, 钢筋锈 蚀通 常多指 纵 向钢筋 的锈蚀 , 际上 箍筋其位 置 比纵 向钢筋 靠近混 凝土 保 实 护层 , 比纵 向钢筋更早发 生锈蚀 , 将 尤其是纵筋与箍筋 相交 处
氯盐对混凝土结构 的危 害 , 主要是 通过 混凝土 中的 C 一 L 离子 , 使钢筋 产生锈蚀 而危及结 构 的可 靠性 。其 引起钢 筋锈
子进入 混凝 土途径的探析 , 探讨 防止盐 害的对策 。
[ 关键词 】 氯盐
A src: h r ei am jratrntedrblyo acnrt s ut e ho g aiga a s fh a aem d yc l iet b t t C l i ao co i h ua it f ocee t c r.T ruhm kn n yi o edm g a eb h r a od s f i r u l s t od o

沿海地区混凝土结构的腐蚀及腐蚀防护

沿海地区混凝土结构的腐蚀及腐蚀防护
可 以看 出 , 海 洋 环境 中 , 洋 大 气 区 、 溅 区 和 潮 汐 区 在 海 飞
1海 洋 环 境
海 洋 环 境 是 指 从 海 洋 大气 到 海 底 泥 浆 这 一 范 围 内 的 任

种物 理 状 态 。 如 温 度 、 诸 风速 、 1 、 氧量 、 度 、H 值 以 3照 含 盐 p
的锈蚀 , 混凝土结构破坏 ; 使 2 飞溅 区 : 溅 区是 指平 均 高 潮 线 以上 海 浪 飞 溅 所 能 润 ) 飞 湿 的 区 段 。 在 飞溅 区 , 凝 土 表面 几 乎 连 续 不 断 地 被 充 分 而 混 又 不 断更 新 的海 水 所 润 湿 。 由于 波 浪 和海 水 飞溅 , 水 与 空 海 气 充分 接 触 , 海水 含 氧量 达 到 最 大 程 度 。海 水 中 的盐 分 由表
混 凝 土 桥 粱 结 构 腐 蚀 腐 蚀 防 护
关 键词 : 洋 环 境 海
处 于沿 海 及 近 海 地 区 的混 凝 土 结 构 , 于 海 洋 环 境 中 的 由 氯 离 子 对 混 凝 土 的侵 蚀 引 起 钢 筋 锈 蚀 而 使 结 构 发 生 早 期 损
土受 到侵 蚀 也 相 对 较 轻 : 5 海 泥 区 : 泥 区是 指海 水 全 浸 区 以 下 部 分 , ) 海 主要 由 海
子 一 般 首 先 在 较 小 区 域 的 钢 筋 表 面 破 坏 钝 化 膜 .形 成 小 阳 极 , 与大 部 分 表 面 钝 化 膜 完 好 的 钢 筋 区 域一 即大 阴极 间形 成
对混凝土结构具有较强的腐蚀作用 . 而海 水 全 浸 区 和 海 泥 区 则 由于 含 氧 量 的 影 响 , 腐蚀 作用 相 对 较 弱 。
及 流速 等 。 洋 环 境 是 混 凝 土 结构 面 临 的最 严 酷 的环 境 条 件 海

通过海水潮汐环境对钢筋混凝土结构的危害机理进行剖析

通过海水潮汐环境对钢筋混凝土结构的危害机理进行剖析

通过海水潮汐环境对钢筋混凝土结构的危害机理进行剖析,结合设计实例和工程维修实践提出了有效地预防措施和处治方法。

1 问题沿海地区尤其位于入海口处的桥梁、码头、闸涵等受海水环境介质影响的钢筋混凝土构造物,其耐久性均受到了威胁,譬如设计年限100年的沿海公路大口河大桥,1987年建成,使用不足14年,部分柱式桥墩混凝土剥落、钢筋裸漏,t型梁梁端混凝土酥松碎裂,桥面塌陷凸凹不平,无法正常通行,被迫于2001年加固维修。

在沿海地区桥梁、码头、闸涵等钢筋混凝土构造物早期破坏的事例屡见不鲜,造成的经济损失和社会影响很大。

因此,探索海水环境介质条件下混凝土耐久性很有必要。

2 分析2.1海水的主要成份海水是一种成份复杂的溶液,平均含盐量约为35g/l,几种主要无机盐的浓度如下:cl - 19.10g/kg; na+ 10.62 g/kg;so 4- 2.66g/kg;mg+ + 1.28g/kg;ca+ + 0.40g/kg; k+ 0.38g/kg;痕量元素0.25g/kg。

ph值在7.5-8.4之间。

2.2海水对混凝土的破坏类型(1)海水的化学作用;(2)反复干湿的物理作用;(3)盐份在混凝土中的结晶与聚集;(4)海浪及悬浮物的机械磨损和冲击作用;(5)混凝土内部钢筋腐蚀;(6)严寒地区冻融循环的作用。

上述六种原因中任一种作用的发生,都会加剧其余种类的破坏作用。

2.3海水环境介质的侵蚀机理2.3.1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。

2.3.2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。

2.3.3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。

2.4海水环境介质对钢筋混凝土结构的破坏剖析环境介质对钢筋混凝土结构的影响往往是多方面的,既可能是几种化学侵蚀的复合作用,又同时会有几种物理性作用,既有硫酸盐、镁离子、氯离子等多种化学侵蚀的综合,又有干湿交替和冻融循环的物理作用。

沿海地区构造物耐海水混凝土的配合比应用

沿海地区构造物耐海水混凝土的配合比应用

结构物环境
水上部位
受冻地区
设计高水位以上
Si 02 颗粒不大于1%,防治出现活性 碱集料反应导致混凝土膨胀开裂。对于 细骨料(以全部氯离子换算成氯化钠占 干砂质量的百分率计)的含量不准大于 0.10%,粒径的细度模数在2.3~3.1之 间为好。
骨料的级配原则
一般采用连续级配,以实现最小 孔隙率和达到最大内摩阻力为目的,原 则上采用泰波公式p=100(d/D) n ,用对 数方式表达式为:lgp=lg100+n(lgdlgD)。式中意义:p—粒料孔径为d 时的通过百分率(%),拟计算的某级 集料粒径(mm),D— 集料最大粒
混凝土裂缝
为 避 免 混 凝 土 裂 缝 —— 钢 筋 锈 蚀 —— 裂 缝 恶 化 增 大 —— 钢 筋 严 重 锈 蚀——混凝土与钢筋的粘结力降低的恶 性循环现象,应严格控制裂缝宽度,见 表4。
水灰比
应符合混凝土水灰比的最大允许 值之规定,见表5。
配合比组成设计的材料选择
水泥尽量选择
在水上部优先选用硅酸盐水泥或 普通硅酸盐水泥,宜可选用矿渣硅酸盐 水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或抗硫酸盐水 泥,抗腐蚀性能是重要的技术指标,关 系到混凝土的永久性。
抗硫酸盐腐蚀性
沿海混凝土构造物中;混凝土抗 硫酸盐的性能主要通过混凝土的材料 (水泥和骨料)进行改善和保证,尤其 选择适宜的水泥品种非常关键,一般选 择低热或中热普通硅酸盐水泥,且CA 含量4%~6%,或选择50%~70%的矿渣 硅酸盐水泥,由于活性材料的化学性质 具有抗腐蚀作用。
抗氯盐腐蚀:按照ASTM1202之
规定,通过测定耐海水的导电量来确定 氯离子在混凝土中的扩散系数,规定要 求海洋混凝土6h的总导电量不小于500 库伦,如果导电量偏大就用降低混凝土 的水灰比、改变水泥熟料的化学成分、 提高混凝土的密实度、有机树脂浸渍以 及加强表面处理方法进行处理调节。
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沿海地区混凝土结构的钢筋锈蚀与防护
摘要:由Cl-引发的钢筋锈蚀是导致沿海地区混凝土结构破坏的主要因素。

本文论述了Cl-的侵入过程及其去钝机理,分析了钢筋的电化学锈蚀机理和锈蚀破坏的四个阶段,介绍了保护钢筋的基本措施与附加措施。

1工程概况及特点
中石化股份有限公司金陵分公司160万吨/年延迟焦化装置是目前亚洲最
大的焦化生产装置。

该装置的主要反应部分是两台焦炭塔,焦炭塔塔高约42m,直径9.4m,由厚25~40mm15CrMo合金钢板焊接而成。

由中石化洛阳工程公司设计。

焦炭塔坐落在两层钢筋混凝土框架上,六根框架柱柱高19.3m,柱截面为1.8 m×1.8m、每层框架的面积为13.2m×24.6m,二层框架平台板厚2.4m,板中开有两个直径为7.8m的孔洞,每个孔洞旁设置24个M56螺栓用于固定焦炭塔裙座。

焦炭塔框架顶层钢筋混凝土板厚2.4m,混凝土方量大约为450 m3,属于大体积钢筋混凝土结构。

每个焦炭塔自重约300t,生产时最大垂直荷载约2000t。

焦炭塔安装就位后须对复合钢板进行热处理,热处理时温度高达690ºC,正常生产时塔内最高温度高达500ºC。

焦炭塔外壁虽有保温层,但在裙座底部及塔底盖附近保温层很难覆盖严密,使得焦炭塔底座附近混凝土的辐射温度高达95ºC。

据有关资料,山东某石化公司延迟焦化装置焦炭塔框架混凝土板共出现160多条裂缝,其中裂缝宽度0.3~0.32mm有4条,0.15~0.25mm有23条,0.15mm以下的133条。

这些裂缝主要沿孔内侧周边分布,并由板孔下角向外发展,裂缝在最小断面处最多,板的外侧裂缝均在板的中部,裂缝宽度呈中间大两头小。

此种裂缝的出现会引起钢筋锈蚀,混凝土碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

湖北某炼油厂延迟焦化装置焦炭塔框架顶层钢
筋混凝土大厚板也出现类似情况。

2厚板温度裂缝成因及纤维抗裂机理
混凝土温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大的结构中。

焦炭塔框架顶层钢筋混凝土板为大体积混凝土结构,此类结构混凝土浇筑后,硬化过程中水泥水化产生大量水化热。

当水泥用量在350~550kg/m3,每m3混凝土将释放出17500~27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70ºC左右甚至更高。

由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应
力。

实践表明当混凝土本身温差达到25ºC ~26ºC时,混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力。

当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝。

此外,根据金陵分公司160万吨/年延迟焦化装置的生产工艺要求,每个焦炭塔每24h完成一炉焦炭的生产,两个焦炭塔交替生产,也就是说焦炭塔底座附近混凝土每24h就会由正常的室外温度迅速上升到95ºC左右。

这样也会在混凝土内外产生较大温差。

由此可见,如果不采取特殊措施,混凝土内外温差会引起焦炭塔框架顶层钢筋混凝土大厚板开裂。

为此采用在混凝土中加入纤维的方法来解决厚板开裂的问题。

当在水泥基材料中掺入纤维后,由于此时表层材料中存在纤维材料,使得其失水面积有所减少,水分迁移较为困难,从而使毛细管失水收缩形成的毛细管张力有所减少。

同时,依靠纤维材料与水泥基之间的界面吸附粘结力、机械啮合力等,增加了材料抵抗开裂的塑性抗拉强度,从而使材料表层的开裂状况得以减轻,甚至消失。

有关试验表明当纤维加入量为混凝土体积的0.1%左右时,混凝土抗拉强度不会提高很多,但掺入少量的聚丙烯纤维可以促进混凝土抗拉性能后期强度的持续增长,这是一种纤维的补强效应而非增强效应,纤维抑制混凝土裂缝产生是由于纤维的阻裂效应。

对于混凝土这类内部原来有缺陷的材料,其开裂强度可因混凝土内加入纤维后,混凝土的韧性增大、裂缝尺寸减少或裂缝尖端应力集中系数降低而得到提高。

3杜拉纤维混凝土在厚板中的应用
中石化股份有限公司金陵分公司160万吨/年延迟焦化装置焦炭塔框架二层混凝土大厚板采用了杜拉纤维混凝土的工艺,目的是阻止或减少混凝土大厚板中裂缝的出现。

杜拉纤维(DURAFIBER)是一种经过特殊生产工艺处理的高强聚丙烯单丝纤维。

它的表面处理技术确保纤维在水泥浆中具有极佳的分散性,在搅拌过程中不结团;纤维与水泥基体有良好的粘结强度。

杜拉纤维的长度为19mm,纤度19D,比重为0.91,抗拉强度为276 MPa(与1#钢相近),弹性模量为3793 MPa,拉伸极限为15%,对酸、碱都有极强的抵御能力。

杜拉纤维经过特别的抗紫外线处理,具有一定的抗紫外线老化能力。

杜拉纤维加入混凝土中采用常规搅拌设备搅拌,只要略延长搅拌时间即可均匀分布于混凝土中。

3.1 混凝土原材料选择
(1) 水泥。

采用南京江南粉磨有限公司生产的P.O 42.5水泥,细度为0.60%,3d抗折强度为5.8MPa,3d抗压强度为24.4MPa,初凝时间为2h30min,终凝时间为3h35m in。

(2) 粗集料。

采用汤山采石场的5~25mm碎石,泥含量为0.5%,泥块含量0.1%,针片状颗粒8.0%,压碎值7.2%,密度2530kg/m3,松散体积密度1593kg/m3,空隙率37. 2%。

(3) 细集料。

采用无为砂场的中粗砂,泥含量为0.5%,泥块含量为0.3%,细度模数为2.5,级配区为п级,密度2630kg/m3,松散体积密度1550kg/m3,空隙率41%。

(4) 外加剂。

采用南京江南粉磨有限公司生产的NF-15混凝土外加剂。

(5)活性拌和物。

采用南京热电厂的粉煤炭。

(6) 合成纤维。

采用美国希尔兄弟化工公司生产的杜拉纤维。

3.2 混凝土配合比
强度等级为C40,混凝土坍落度为160~180mm。

配合比见表1。

表1 纤维混凝土配合比
3.3 混凝土搅拌与浇捣
浇筑大厚板所用的杜拉纤维混凝土由南京长江二桥混凝土有限公司供应。

两台2m3的搅拌台负责搅拌杜拉纤维混凝土,搅拌时间为180s,杜拉纤维事先经过分装(每袋1.6 kg)由搅拌台加料口直接加入搅拌机搅拌。

采用两台混凝土泵车从焦炭塔框架两对角位置同时进行浇注。

由于钢筋数量太密,混凝土振捣困难,故采用四台混凝土振动泵同时振捣,振捣时间不少于40s。

杜拉纤维在混凝土中分散均匀,和易性比普通混凝土有很大提高,但混凝土的坍落度有所下降。

这是因为杜拉纤维的总表面积很大,表面吸附水,因此纤维的加入会增加拌和料的粘稠度,降低坍落度。

金陵分公司160万吨/年延迟焦化装置已于2004年12月20日交付使用,12月30日出合格产品,连续生产三个多月后通过对大厚板的多次检查,未发现明显裂缝,达到了预期效果。

4 杜拉纤维混凝土施工要点
(1) 杜拉纤维的加入会增加拌和料的粘稠度,降低混凝土坍落度。

如发现浇筑困难,一般不应通过增加用水量来改善混凝土性能,而应采用加入塑化剂或减水剂的方法。

(2) 界面效应对杜拉纤维混凝土的性能有不利影响。

虽然纤维-基材界面尺寸很小,但杜拉纤维细度高、比表面积大,即使纤维的掺量较低,也能在混凝土中获得很大的纤维-基材界面。

由于杜拉纤维不亲水,纤维—基材界面往往具有比基材更高的水灰比,这将造成纤维-基
材呈弱界面效应,对混凝土强度不利。

应在混凝土中加入粉煤灰等活性混合材料改善纤维混凝土的界面性能。

(3)杜拉纤维在使用前应按照纤维的加入量和混凝土搅拌机的容量,事先进行分装,以保证纤维加入量的准确。

在砂、石、水泥和水等混凝土材料搅拌均匀后,从搅拌台加料口直接加入杜拉纤维,并适当延长搅拌时间(1~2min)。

切不可将杜拉纤维直接放入混凝土运输车内,以免影响纤维在混凝土中的分散。

(4) 应派专人对杜拉纤维的加入及混凝土的搅拌过程进行全过程监督。

一般商品混凝土厂的搅拌台粉尘污染较为严重,工作环境恶劣,加入纤维的操作工人多为临时雇用的临时工,人员素质不高,少加、漏加、多加的现象时有发生。

因此必须对整个纤维混凝土的生产过程进行有效监督,从而保证杜拉纤维混凝土按设计要求和规范标准生产。

(5)应选择距离施工地点较近且运输道路畅通的商品混凝土厂。

为保证杜拉纤维混凝土的质量,混凝土由搅拌站运至施工工地的时间不宜超过30min,否则杜拉纤维宜在混凝土运至工地后再加入,并搅拌均匀。

(6) 杜拉纤维的加入使得混凝土的稠度有一定提高,同时现场施工时也应延长混凝土的振捣时间,以保证纤维混凝土的密实。

相关试验数据显示,当纤维掺量为0.9kg/m3时,振动时间延长至40s,强度与基准混凝土的强度值接近。

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