海洋工程混凝土结构耐久性
海工混凝土耐久性检测方法的分析与改进
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沥青厚度 钻芯校准
于 其 效 率 高 、准 确 性 好 ， 目 前 已 经 开 始 应 用 于 市 政 工 程中的地下管线检查及路面分层厚度、隧道衬砌厚 度检测等方面。该技术在市政工程中的成功推广应 用， 将为大量市政隐蔽工程的质量检测和管理维护， 提供了一种新的高效准确的无损检测手段。
【关 键 词】海 工 混 凝 土 耐 久 性 氯 离 子 扩 散 系 数
Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ
ＷＥＮＧ Ｙｏｕ－ ｆａ ＬＩ Ｊｕｎ
（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ ｆｏｒ ｓｅａｐｏｒｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｑｕａｌｉｔｙ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ Ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍａｒ ｉｎｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｕｓｅｄ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ｔｈｅｉｒ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ， ａｎｄ ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ ｍａｒｉｎｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ， ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ， ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙ
Ｄ＝ｂ ＶＬ
—— 氯 离 子 的 扩 散 系 数 ；
混凝土材料在海洋环境中的耐久性研究
混凝土材料在海洋环境中的耐久性研究一、前言混凝土是一种经济、耐久的建筑材料，但在海洋环境中，混凝土的耐久性会受到很大的影响，尤其是在海水中。
海水中含有大量的盐分和离子，这些物质会对混凝土的性能和寿命产生不利的影响。
因此，研究混凝土材料在海洋环境中的耐久性，对于保障海洋工程的安全和可靠性具有重要的意义。
二、混凝土在海洋环境中的耐久性影响因素1.海水中的盐分和离子海水中含有大量的氯离子、硫酸根离子、镁离子等，这些物质会渗透到混凝土内部，与混凝土中的水泥石产生反应，导致混凝土的膨胀和龟裂，进而影响混凝土的强度和耐久性。
2.海水中的微生物海水中存在大量的微生物，这些微生物会侵蚀混凝土表面，导致混凝土的表面产生裂纹和腐蚀，进而影响混凝土的耐久性。
3.海水中的波浪和风浪海水中的波浪和风浪会对混凝土结构产生冲击和摩擦，导致混凝土的表面磨损和腐蚀，进而影响混凝土的强度和耐久性。
三、混凝土在海洋环境中的耐久性研究现状1.混凝土材料的研究目前，研究人员对混凝土材料的抗盐性、抗硫酸盐侵蚀性、抗海水侵蚀性等进行了大量的研究。
研究表明，添加适量的硅酸盐、硅烷等添加剂可以提高混凝土的耐久性，减少混凝土的开裂和龟裂。
2.混凝土表面防护层的研究为了保护混凝土表面不受海水侵蚀，研究人员提出了多种混凝土表面防护层，如聚氨酯防水涂料、环氧树脂涂层、耐腐蚀涂料等。
这些防护层可以有效地防止混凝土表面受到海水侵蚀，延长混凝土的使用寿命。
3.混凝土结构设计的研究在混凝土结构设计中，研究人员提出了多种抗震和抗风的设计方法，如加强混凝土结构的连接、增加混凝土结构的刚度等。
这些方法可以有效地减少混凝土结构在海洋环境中受到的损伤，提高混凝土结构的耐久性。
四、混凝土在海洋环境中的耐久性改善措施1.选用抗盐、抗硫酸盐侵蚀、抗海水侵蚀的混凝土材料。
2.采用混凝土表面防护层，如聚氨酯防水涂料、环氧树脂涂层、耐腐蚀涂料等。
3.加强混凝土结构设计，采用抗震和抗风的设计方法，如加强混凝土结构的连接、增加混凝土结构的刚度等。
海工混凝土与普通混凝土区别(两篇)2024
引言：海工混凝土与普通混凝土是两种常见的建筑材料，它们在组成、性能以及用途上存在着一些显著的区别。
本文将深入探讨海工混凝土与普通混凝土的区别，从材料组成、物理性能、化学性能、使用环境和施工要求等方面进行详细阐述。
概述：海工混凝土是专门用于海洋工程的一种特殊混凝土材料，具有较强的抗水侵蚀、耐海水腐蚀和抗冲刷能力。
相比之下，普通混凝土主要用于一般建筑工程，对水侵蚀和腐蚀的抵抗能力较弱。
本文将分成五大点详细阐述这两种混凝土材料的区别。
一、材料组成1.海工混凝土的材料成分a.水泥的类型和比例b.砂、石的选择与规格c.海水混凝土中常添加的防腐蚀措施2.普通混凝土的材料成分a.水泥的选择和用量b.砂、石的选择与规格c.普通混凝土中常添加的掺合料及其功能二、物理性能1.海工混凝土的密实性a.海工混凝土的颗粒排列方式b.海工混凝土的孔隙率2.普通混凝土的密实性a.普通混凝土的颗粒排列方式b.普通混凝土的孔隙率3.海工混凝土和普通混凝土的抗压强度比较a.海工混凝土的抗压强度b.普通混凝土的抗压强度三、化学性能1.海工混凝土的耐腐蚀性a.海水中的腐蚀物质b.海工混凝土的耐腐蚀措施2.普通混凝土的耐腐蚀性a.一般使用环境下的腐蚀物质b.普通混凝土的耐腐蚀措施四、使用环境1.海工混凝土的适用环境a.海洋工程的特殊要求b.海水质量对海工混凝土的影响2.普通混凝土的适用环境a.一般建筑工程的使用环境b.普通混凝土受环境因素的影响程度五、施工要求1.海工混凝土的施工技术要求a.海工混凝土的浇筑和养护b.海工混凝土的防护层施工2.普通混凝土的施工技术要求a.普通混凝土的浇筑和养护b.普通混凝土的防护措施总结：海工混凝土和普通混凝土在材料组成、物理性能、化学性能、使用环境和施工要求等方面存在一些明显的区别。
海工混凝土具有较强的抗水侵蚀和耐腐蚀能力，适用于海洋工程等特殊环境。
普通混凝土则更适用于一般建筑工程。
了解这些区别有助于选择合适的材料，确保工程的质量和可靠性。
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。
钢结构与混凝土结构在海洋工程中的耐腐蚀设计
钢结构与混凝土结构在海洋工程中的耐腐蚀设计随着海洋工程的发展，钢结构和混凝土结构在海洋环境中的应用越来越广泛。
然而，海洋环境的高湿度、盐雾、潮汐和腐蚀性物质等因素对结构材料的耐久性提出了更高的要求。
本文将探讨钢结构与混凝土结构在海洋工程中的耐腐蚀设计。
一、海洋环境对结构材料的腐蚀作用海洋环境中的腐蚀作用主要包括盐雾腐蚀、潮汐腐蚀和微生物腐蚀等。
盐雾腐蚀是由海水中的氯离子对金属材料的腐蚀作用，长期暴露在盐雾环境中的结构容易出现腐蚀现象。
潮汐腐蚀则是由海水的潮汐作用引起的结构材料疲劳，导致结构的损坏。
此外，海洋中的微生物也会附着在结构表面，并产生酸性物质，对结构材料进行腐蚀。
二、钢结构在海洋工程中的耐腐蚀设计1. 材料选择：钢结构在海洋环境中的耐腐蚀性能是设计的重要考虑因素。
一般情况下，选择具有高耐腐蚀性能的不锈钢或防腐涂层的钢材是较好的选择。
不锈钢具有较高的抗腐蚀能力，可以有效降低腐蚀风险。
2. 防护措施：除了材料本身的耐腐蚀性能外，还需要采取一系列的防护措施。
例如，在钢结构表面施加防腐涂层可以有效隔离钢材与海水的直接接触，减少腐蚀风险。
此外，定期进行防护层的检查和维修也是保持钢结构耐久性的重要措施。
三、混凝土结构在海洋工程中的耐腐蚀设计1. 混凝土配方设计：混凝土的配方设计是混凝土结构耐腐蚀性能的关键。
在海洋环境中使用的混凝土应选择抗盐雾腐蚀性能较好的材料，并合理调整水灰比，控制氯离子的渗透，以提高混凝土的耐久性。
2. 表面涂层处理：混凝土结构表面的涂层可以减少海水中腐蚀物质的渗透，提高混凝土的耐久性。
常用的涂层包括防腐涂层和耐久涂层等。
3. 海洋结构维护：海洋环境中的混凝土结构需定期检查和维修。
尽早修复表面的微小损伤和裂缝，防止海水渗透进入混凝土内部。
四、综合设计考虑在海洋工程中，钢结构与混凝土结构的设计应综合考虑耐腐蚀设计。
可通过增加材料厚度、选择合适的涂层和防护层等方式，提高结构的耐蚀性。
高性能混凝土在海洋工程中的应用
高性能混凝土在海洋工程中的应用海洋工程指的是利用海洋资源，进行海洋勘探、开发、利用和保护的工程活动。
由于海洋环境的特殊性，海洋工程中的建筑物、设施和构筑物等，都需要具备特殊的性能和耐久性。
高性能混凝土正是一种能够满足这些要求的材料，因此在海洋工程中得到了广泛的应用。
一、高性能混凝土的特点高性能混凝土是指强度、耐久性、抗渗性、耐久性以及其他性能均优于普通混凝土的混凝土。
在海洋工程中，高性能混凝土具有以下几个特点：1. 抗压强度高：高性能混凝土的抗压强度可以达到100MPa以上，远高于普通混凝土的强度，能够承受海洋环境中的各种力量。
2. 耐久性好：高性能混凝土的抗氯离子侵蚀、抗碳化、抗硫酸盐侵蚀等性能都比普通混凝土优秀，能够在海洋环境中长期使用而不受损坏。
3. 抗裂性好：高性能混凝土的抗裂性能好，能够在海洋环境中承受各种载荷，不易发生裂缝。
4. 抗渗性好：高性能混凝土的抗渗性能好，能够在海洋环境中有效地保证建筑物和设施的密封性。
二、高性能混凝土在海洋工程中的应用1. 海上浮式平台海上浮式平台是用于海上勘探、生产、加工和运输的海洋设施，其结构复杂，受到海浪、海风、海流等多种力量的影响。
高性能混凝土可以用于海上浮式平台的主体结构、支撑柱、桥墩等部位，能够保证平台的牢固性和耐久性。
2. 海底隧道海底隧道是连接海岸线和海上设施的重要通道，其建设需要考虑到海底环境的特殊性，如水压、海流、海底地形等。
高性能混凝土具有优异的抗压强度和抗渗性能，可以用于海底隧道的建设，能够保证隧道的稳固性和耐久性。
3. 海洋水处理设施海洋水处理设施主要是用于海洋水的淡化、净化和处理，其建设需要考虑到海水中的盐分、氯离子、硫酸盐等物质对建筑物的腐蚀性。
高性能混凝土具有出色的抗氯离子侵蚀和抗硫酸盐侵蚀性能，可以用于海洋水处理设施的建设，能够保证设施的长期使用和稳定运行。
4. 港口码头港口码头是海洋交通的重要设施，其建设需要考虑到海浪、海风、海流等多种因素的影响。
海洋环境下混凝土耐久性
３ ． 海 水 的化 学 腐 蚀
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【 关键词】海洋 工程 混凝土耐久性
杭州湾跨海大桥
抗海水化学腐蚀和防渗两方面 因素来考虑 。 （ １ ）钢筋锈蚀 由于氯离子渗透作用 的影响 从混凝土表 面到 内部 ，氯化物含量 逐渐减少，
氯化物渗透 比碳 化的侵入深度和速度要大得 多。ｃ １ 离子渗透主要受孔隙率和孔结构 的影 响。 （ ２ ）钢筋腐蚀 由于混凝土抗渗的影响
城 市 建筑 ｌ 建 筑论 坛 Ｉ Ｕ Ｒ Ｂ Ａ Ｎ Ｉ Ｓ Ｍ Ａ Ｎ Ｄ ＡＲ Ｃ Ｈ Ｉ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ Ｕ Ｒ Ｅ Ｉ Ａ Ｒ Ｃ Ｈ Ｉ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ Ｕ Ｒ Ａ Ｌ Ｆ Ｏ Ｒ Ｕ Ｍ
海 洋环 境下 混凝土耐久性
Ｔｈ ｅ Ｄｕｒ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ Ｍａ ｒ ｉ ｎ ｅ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏｎ ｍｅ ｎ ｔ
降 低 水 灰 比 、优 化 水 泥 石 的 孔 径 分 布 、增 加 凝
【 Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｅ ｄ ｕ ｒ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃ Ｒ Ｏ Ｓ Ｓ ｓ ｅ ａ ｐ ａ ｓ ｓ ａ ｇ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｗｉ ｌ ｌ ｂ ｃ
■ 王 凯 ■ Ｗａ ｎ ｇ Ｋ ａ ｉ
【 摘 要】跨海 通道混凝 土的耐久 性会受到 多方面因素 的影
海洋环境下混凝土耐久性
海洋环境下混凝土耐久性摘要：由于海洋环境的复杂性，跨海通道混凝土的耐久性也受到多方面因素的影响和机理作用。
在总结海洋环境下混凝土的耐久性影响因素和作用机理的同时，结合杭州湾跨海大桥工程实际应用，提出了混凝土耐久性的有效技术措施。
关键词：海洋混凝土耐久性杭州湾跨海大桥改革开放以来，东部沿海城市的经济迅速发展，高层结构、跨海大桥、海港码头、海底隧道乃至海上采油平台等重要工程迅速涌现。
通常认为混凝土建筑物的无修补安全使用期可达100年，然而，海洋环境下混凝土由于受到海洋环境的冻融破坏、海水侵蚀、钢筋锈蚀、冰浪撞击、磨损等各种因素的影响使其过早被破坏，实际使用年限远远低于设计要求，使用寿命最短的不到10 年，因此，海洋环境下混凝土服役寿命的过早衰减和失效已成为当今面临的世界性难题，引起国内外混凝土科学与工程界的密切关注。
海洋环境下耐久性的影响因素和作用机理1.1 冻融作用海工混凝土抗冻耐久性方面存在的问题，一部分是混凝土材料共同的问题(如引气、孔结构和强度等)，另一些则是海洋环境中产生的特殊问题如盐结晶和海水化学腐蚀等。
试验表明，在有盐溶液存在的情况下混凝土的饱水程度很高，因此，海工混凝土的冻融破坏更为严重，应从抗裂防渗和耐海水化学腐蚀两方面来保证海工混凝土抗海水冻融耐久性。
1.2 钢筋锈蚀破坏钢筋的锈蚀在混凝土耐久性问题中的地位日益突出。
钢筋锈蚀破坏最严重是潮汐区中部上部位，我国南方海洋环境下混凝土破坏以钢筋锈蚀为主。
钢筋锈蚀属电化学反应，其产生和发展必须同时满足(1)钝化膜破坏(2)足够量的氧(3)足够量的水分，三者缺一不可。
1.2.1混凝土抗渗性对钢筋锈蚀的影响抗渗性是影响混凝土耐久性的关键。
提高混凝土的抗渗性是在一定范围内减小水灰比、增加养护期及掺砂渣、粉煤灰、硅灰等火山灰质材料，改善水泥石的孔径分布和孔结构，增加凝胶孔，使抗渗性提高，1.2.2 混凝土碳化作用对钢筋锈蚀的影响混凝土碳化是指混凝土中的碱性物质Ca(oH)2 与空气中CO2 作用生成CaCO3。
混凝土结构在海洋环境中的耐久性研究
混凝土结构在海洋环境中的耐久性研究混凝土作为目前建筑业中最常用的建筑材料之一，已经广泛应用于各个领域，尤其是在海洋工程中。
然而，海洋环境下的海水、潮汐、氯离子、海洋生物和海洋沉淀物等因素会对混凝土结构产生严重的损害，导致其滞后的性能，减少耐用性。
因此，研究混凝土结构在海洋环境中的耐久性对于维护海洋工程的安全和稳定具有重要意义。
1. 海洋环境对混凝土结构的影响海水是混凝土结构在海洋环境中所受到的主要影响因素。
其高咸度、高湿度和高碳化程度导致长期的化学反应和腐蚀，渗透进混凝土结构中，影响其力学性能和使用寿命。
另外，海水中的氯离子会促使钢筋锈蚀，进而引起混凝土剥落，长期的风蚀和水蚀也会导致混凝土表面的粗糙度增加，从而降低整体美观程度。
除了海水，海洋环境中的潮汐、海洋生物和海洋沉淀物等因素也对混凝土结构的耐久性带来了一定的压力。
长期的潮汐振动，有可能使结构物的基础出现裂缝或损坏，进一步引发其他问题。
海洋生物（如藤壶、海蟹、贻贝等）会黏附在混凝土表面，同时在表面上喝水打洞，这对混凝土表面造成极大的破坏。
海洋沉积物会在混凝土表面积累，增加混凝土的表面质量，同时也会储存和释放化学物质，进一步影响混凝土结构的力学性能。
综上所述，海洋环境对混凝土结构具有一定的持久性反应，使混凝土表面质量逐步下降，减少其使用寿命。
2. 建筑混凝土的种类建筑混凝土是由水泥、沙子、水和粗骨料制成。
它一般有三种种类：普通混凝土、高强混凝土和特种混凝土。
这三种混凝土之间的区别在于它们的配比、原材料和强度。
普通混凝土（包括基本混凝土和普通标准混凝土）的强度在15-40MPa之间。
它常常用于简单的住宅和商业场所，如房间地板、墙壁和平台等。
高强混凝土是用特殊的原材料和配比制成，其抗压强度在40-100MPa之间。
它常常用于需要高强度、高稳定和耐久性的建筑结构和道路，如高速公路的桥梁和地下交通。
特种混凝土是用特定的材料和技术制成的混凝土。
它可以满足特殊要求，如高温抗冻、耐酸碱等。
海洋环境下高性能混凝土耐久性试验研究
1、加强高性能混凝土材料的研发力度，以满足海洋工程对混凝土耐久性的 需求。
2、在海洋工程建设中，应重视高性能混凝土的推广应用，提高混凝土耐久 性，延长工程使用寿命。
3、定期开展混凝土耐久性评估工作，及时发现并解决潜在问题，确保海洋 工程安全与稳定。
参考内容
一、背景介绍
海洋环境具有独特的复杂性和严苛性，对混凝土结构的耐久性构成了严重挑 战。海水的腐蚀性、高湿度、氯离子渗透等问题使得混凝土结构在长时间的使用 过程中易出现裂缝、剥落等现象，严重影响建筑物的安全性和使用寿命。因此， 对海洋环境下混凝土结构耐久性的研究具有重大的实际意义。
一、背景及意义
海洋环境具有复杂多变的特点，高温、高湿、高盐雾等因素都会对混凝土耐 久性产生影响。因此，提高混凝土耐久性对于海洋工程来说至关重要。首先，本 次演示将对海洋环境下混凝土腐蚀机理进行深入分析，为高性能混凝土的研发与 应用提供理论依据。其次，通过开展混凝土耐久性试验，为评估和提高混凝土耐 久性提供技术支撑。
3、通过耐久性模型预测，该桥梁的使用寿命明显延长，证明了高性能混凝 土在提高混凝土耐久性方面的优势。
六、总结与建议
本次演示对海洋环境下高性能混凝土耐久性试验研究进行了详细阐述。通过 分析海洋环境下混凝土腐蚀机理，探讨了高性能混凝土材料的研发与应用，并介 绍了混凝土耐久性评估方法。结合实际案例分析，表明高性能混凝土在提高海洋 工程混凝土耐久性方面具有显著优势。针对本次演示研究内容，提出以下建议：
4、理论分析：结合实验数据，运用数值分析和理论建模的方法，对海洋环 境下混凝土结构的耐久性进行评估。
四、实验结果与分析
通过实验，我们获得了以下关于海洋环境下混凝土结构耐久性的重要发现：
1、海洋环境中的氯离子渗透是导致混凝土结构耐久性下降的主要因素。氯 离子在混凝土中的扩散会导致钢筋锈蚀和性能下降。
海洋环境中工程结构的耐久性问题
海洋环境中工程结构的耐久性问题作者：周国然，中港集团海港湾工程设计研究院2004-11-02来源：质监总站1 结构耐久性的现状在土木工程中，对结构发生作用的因素可分为三类：荷载、灾害、环境。
其中荷载因素和灾害主要对结构的安全性产生影响，以往的研究也比较多，而环境因素主要对结构的耐久性产生影响，由于这类影响的长期性和隐蔽性，长期以来并未获得足够的重视。
具体来说，环境因素包括海洋、土壤和大气中各种盐类的腐蚀作用、除冰盐的使用、由气候条件引起的冻融循环和干湿循环等。
此类耐久性问题带来的后果不仅会造成经济上的大量损失，也给结构的安全性带来巨大隐患。
根据著名混凝土专家美国加州大学伯克利分校的P.K.Mehta教授的研究，混凝土结构破坏的原因首先是钢筋腐蚀，其次是冻害。
据美国1988年的统计，当年钢筋混凝土腐蚀破坏的修复费为2500亿美元，其中桥梁修复费为1550亿美元，是这些桥初建费用的4倍。
在我国因腐蚀引起的结构破坏问题同样严重，八十年代交通部曾组织有关单位对沿海码头展开调查，据1980年有关单位对华南地区沿海码头的调查结果，80％以上的码头发生了严重或较严重的钢筋锈蚀破坏，出现破坏的码头有的距建成时间仅5～10年，对华东及北方地区沿海码头调查也得到类似结果。
因长期使用除冰盐引起的耐久性问题同样严重，例如，北京的某立交桥1999年拆除重建时，距建成还不到19年。
此外，在我国的西部存在大范围的盐渍土，北方地区的冻融环境，均使钢筋混凝土结构面临严重的耐久性问题。
由于耐久性问题带来巨大的经济损失，从上世纪80年代开始受到国内工程界的关注，交通部根据对沿海码头耐久性问题的调查研究结果，于1986年制订了《海港钢筋混凝土结构防腐蚀技术规定》和《海港预应力钢筋混凝土结构防腐蚀技术规定》，使结构耐久性问题以技术标准的形式得以确定，为提高海港工程的耐久性发挥了重要作用。
然而随着近年国民经济的高速发展，土木工程建设的质量要求越来越高，同时土建工程的全寿命成本分析也得到了越来越多的关注，因此对结构耐久性提出了更高的要求。
浅谈混凝土结构耐久性及高性能混凝土的应用
厚 度 过厚 时 ， 由于 混凝 土材 料 本 身 的脆 性 和 收缩 会 导 致混 凝 土 保护 层 出 现 裂缝 反 而 削 弱 其对 钢 筋 的 保护 作 用 。 耐 久 性 浅 谈 应 用 ２３ 混凝土保护涂层 完好的混凝土保护涂层具有阻绝腐蚀性 ． ０ 引 言 介 质 与 混凝 土 接触 粘 结 的特 点 ， 于 砼 粘 结 力不 小 于 １ Ｍｐ ， 且 其 ． ａ并 ５ 由于 陈 家 贡湾 特 大 桥 处于 海 水 环境 ，海 水 环境 对 于 桥 梁 混凝 土 与砼表面 的强碱性相适应 ， 延长混凝 土和钢筋混凝土的使用寿命。 然 结 构 具 有 强腐 蚀 性 ， 照 一 级 公 路桥 梁 结 构 １ ０年 设 计 基 准 期 和 本 按 Ｏ 而 大 部 分涂 层 本 身 会在 环 境 的作 用 下 老 化 ， 渐丧 失 其 功效 ， 般 寿 逐 一 工 程 使用 年 限 的要 求 进 行结 构 耐 久 性 设计 ，为 保 证陈 家贡 湾 特 大桥 命在 ５～１ ０年 ， 能 作辅 助 措 施 。 只 混凝 土结构的耐久性 ，本工程采取 了以高性能混凝土技术为核 心的 ２４ 阻 锈 剂 阻锈 剂通 过 提 高 氯 离 子促 使 钢 筋 腐 蚀 的 临 界 浓 度 ． 综合 耐 久 性 技术 方案 。然 而 我 国 目前 尚没 有 大 型海 洋 工 程 超长 寿 命 来稳定钢筋表面的氧化物保 护膜 ， 品质对混凝土的主要物理性能、 其 服 役 的相 关技 术 规 范 ， 性 能 混 凝 土 的 设 计 、 高 生产 、 工 技 术 在 工 程 施 力学 性 能 无 不 利影 响 ， 而 延 长 钢筋 混 凝 土 的使 用 寿 命。 由于 其 有 从 但 中 的应 用 尚为 空 白 ， 因此 结 合 陈 家贡 湾特 大桥 工 程 的 具体 要 求 ， 究 研 效 用 量 较 大 ， 为 辅助 措 施 较 为 适宜 。 作 跨海 大 桥 混凝 土 结 构耐 久 性 策 略和 高性 能 混凝 土 的应 用技 术 极 为 迫 ３ 加 强 陈 家贡 湾 特 大桥 结构 混 凝 土 耐久 性措 施 切和 重 要 。 改善混凝土和钢筋混凝土结构耐久性需采取 的措施：①从材质 １ 陈 家 贡湾 特 大桥 混凝 土 结构 布置 和 耐 久性 设 计 本身 的性能出发 ， 提高混凝土材料本身的耐久性能， 例如采用高效减 １１ 陈家贡湾特大桥混凝土结构布置 陈家贡湾特 大桥 孔数一 ． 水￣ ｇ 高效活性矿物掺合料。② 找出破坏混凝土耐久性作用的内在 ｆｕ Ｊ 孔径 （ 孔一 米 ） ６ 一 ３ ｍ ， 为 Ｏ ０ 为装 配 式预 应 力 混 凝 土 连 续 Ｔ梁 桥 ， 桥 因素 和外 在 因素 ， 主 因和 次 因对 症 施治 ， 根 据 具体 情 况 采 取 除高 对 并 梁上部结构 ： 六孔一联 、 全桥 共十联 ， 行车 道板 与桥 面铺 装采 用剪 力 性能混凝土 以外的补充措施 ， 例如综合 防腐措施。 采用高性能混凝土 钢 筋 连 接 ； 梁 下 部 结 构 ： 墩 采 用 双 悬 臂 预 应 力 薄 壁 墩 ， 柱 为 主 桥 桥 墩 是 在 恶劣 的海 洋 环境 下 提 高 结 构耐 久 性 的 基 本措 施 ，然 后 根据 不 同 截面 ３×１ ． ５米的带竖肋矩形截面 ， 基础采用柱式台、 桩基础 或重 力 构 件 和 部 位 ， 可 能 提 高 钢 筋 保 护 层 厚 度 （ 般 不 小 于 ５ ｍｍ ）某 尽 一 ０ ， 台、 大 基 础 。混 凝 土 设计 强度 根据 不 同部 位 在 Ｃ ５～Ｃ ０之 间。 扩 ３ ５ 些部位还可复合采用保护涂层 或阻锈剂等辅助措施，形成以高性能 １ 陈 家 贡 湾 特 大 桥 附 近 海 域 气 象 环 境 陈 家 贡 湾 特 大 桥 地 处 ． ２ 海 工 混凝 土 为 基础 的综 合 防 护 策略 ，有效 提 高 陈 家贡 湾 特 大桥 混 凝 东 亚 季风 比较 发达 的黄 海 之滨 ， 受季 风 和 海洋 气 候 的 影 响 ， 季 变化 四 土结 构 的使 用 寿命 。 比较 明显 ， 南 温 带 湿润 季 风 气候 类 型 ： 季 空 气 湿润 ， 量 充 沛 ： 属 夏 雨 冬 因此 ， 陈家贡湾特 大桥 混凝土结构 的耐久性基本 方案是 ： 首先 ， 季气候 干燥 ， 时长稍寒。多年年平均 最低气温 为 ９１ 最高气温 为 ．℃、 混凝 土 结 构 耐 久性 基 本 措 施是 采 用 高性 能混 凝 土 ，同时 依据 混凝 土 １ ．℃。 最 热 出 现在 八 月 ， ９ ５ 月平 均 气 温 为 ２ Ｄ 最 冷 出现 在 一 月 ， ５Ｃ， 月 构件所处结构部位及使用环境条件 ， 采用必要 的补充防腐措施， 如掺 平均 气 温 为 一 ．￣ 。年 平均 相 对 湿 度 为 ７ ％ ， ４５Ｃ ２ 累年 全 年 蒸 发量 平 均 加 钢 筋 阻锈 剂 、 混凝 土 外 涂 保护 层 等 。 保 证 施工 质 量 和 原材 料 品质 在 为 １ ６ ． 米 ， 中全 年 以 五 月 份 为 最 高 ， ４ ２２毫 其 累年 平 均 达 到 １Ｏ１毫 ８． 的前 提 下 ， 凝 土结 构 的耐 久性 将 可 以达 到设 计 要 求 。 混 米 ， 一 月 最 小 ， 仅 为 ５ 米 ，海 区 全 年 盐 度 一 般 在 １ ０～ ４８毫 ５０ 对于具体工程而言，耐久性方案 的设计 必须考虑当地 的实际情 ３ ．０ 。 间 变化 ， 强 混 合 型海 区 ， 洋 环 境特 征 明显 。 ４０ ％ 之 属 海 况， 如原 材 料 的耐 久 性 指标 、 艺 设 备 的可 行 性 等 ， 工 以及 混凝 土 配合 １３ 陈 家贡 湾 特 大桥 面 临 的耐 久 性 问题 在 海 洋 环 境 下 结 构 混 ． 比经济上 的合理性。 也就是说应该采取有针对性的， 因地制宜的制定 凝 土 的腐 蚀 荷 载 主 要 由气 候和 环 境 介 质侵 蚀 引起 ，主要 表 现 形式 有 防腐 方案 。 钢 筋 锈 蚀 、 类侵 蚀 、 融 循 环 、 蚀 、 一集 料 反应 和 冲 击 磨 损 等 。 盐 冻 溶 碱 根据 设 计 院 提 出 的陈 家 贡湾 特 大桥 主要 部 位 构 件的 强 度 等级 要 陈家 贡湾 特 大桥 位于 东 亚 季 风 比较 发 达 的黄 海 之 滨 ， 因为 天气 较 暖 ， 求 、 件 的 施工 工 艺 和环 境 条 件 ， 各 部 位 混凝 土 结 构提 出具体 的耐 构 对 严 重 的 冻融 破 环 和浮 冰 的 冲 击磨 损 可 不 予考 虑 ； 盐 、 酸 盐 等盐 类 镁 硫 久性 方案 。 下表 １为海 上 段 部 分混 凝 土 结 构 的耐 久 性 方案 。 侵蚀 和 碱 骨 料 反应 破 坏 则 可 以通 过 控 制 混凝 土 组 分来 避 免 这样 钢 筋 锈蚀 破 坏 就成 为最 主 要 的腐 蚀 荷 载。 凝 土 中钢 筋 混 表 １ 陈 家 贡湾 特 大 桥 混 凝 土 结构 耐 久 性 方 案 锈 蚀 可 由 两种 因 素 诱 发 ． 是 海 水 中 Ｃ 一 卜侵 蚀 ， 是 结构部 二 最， 净保护屡厚 设计混凝 ｌ ＿ 最大 海洋环境分娄 土强度等 混凝土品种 水胶 最小胶 凝村料 补充防护措施 大 气 中 的 Ｃ 混 凝 土 碳 化 。 国 内外 大 量 工 程 调 查 Ｏ使 位 匿 瑚 ） 】 用量 ｋ １ ２Ｊ 蹴 比 和 科 学 研 究结 果 表 明 ： 洋 环 境 下 导 致 混凝 土 结 构 中 海 水下 区 丈 掺量掺旨 钢 筋 锈 蚀 破 坏 的主 要 因素 是 Ｃ 卜进 入 混 凝 土 中 ， 在 水下灌 并 Ｃ３ ５ Ｏ４ ０ ｊ５ ０ 料混 凝土 钢 筋 表 面集 聚 ， 使 钢 筋 产 生 电 化 学腐 蚀 。 在 陈 家 贡 注桩 促 水位变动区 高性能混凝 湾 特 大 桥 周边 沿 海地 区调 查 中亦 证 实 ， 洋 环 境 中 混 承 台 海 ７ ０ Ｃ４ ０ ０３５ ３Ｏ ９ 凝 土 的碳 化 速 度 远 远 低 于 Ｃ－ 透 速 度 ， ｆ渗 混凝 土 自然 墩柱 位变动区、 自 高性能混凝 水位变动 区、 浪溅 碳 化 速度 平 均 为 ３ ｍｍ门０年 。 因此 ， 响陈 家贡 湾特 影 溅区 ６ ０ Ｃ０ ４ ０３ ５ ； 大气区 匹海 防腐蚀溶 层 大 桥 结 构 混 凝 土 耐 久 性 的 首 要 因 素 是 混 凝 土 的 Ｃ 桥墩 、 ｒ 盖 大气区 高性能渴凝 ５ ０ Ｃ ４０ Ｏ３ ５ ｊ 帅 渗 透 速度 。 粱
C30海工混凝土
C30海工混凝土简介C30海工混凝土是一种特殊用途的混凝土，常用于海洋工程中的结构构件。
根据混凝土的强度等级分类标准，C30表示该混凝土的抗压强度达到30MPa。
由于海工混凝土需要承受海洋环境中的严酷条件，其配合比、材料选择和施工工艺都具有特殊要求。
特点C30海工混凝土具有以下特点：1.抗压强度高：C30海工混凝土的抗压强度为30MPa，能够承受较大的荷载和水压。
2.耐久性好：由于海洋环境中盐碱、潮湿、氯离子等因素的影响，C30海工混凝土需要具备良好的耐久性，以延长海工结构的使用寿命。
3.抗渗性能好：海工混凝土需要具有良好的抗渗性能，以防止海水渗入混凝土内部导致腐蚀和结构破坏。
4.耐海水侵蚀：海工混凝土需要能够抵御海水侵蚀和颠簸冲刷，防止混凝土表面破损和脱落。
5.施工性能好：C30海工混凝土需要具备良好的流动性和可施工性，以便于在海洋环境中进行灌浆、抹面、浇筑等作业。
配合比设计C30海工混凝土的配合比设计是根据实际工程要求和材料性能进行综合考虑而确定的。
以下是一种常用的C30海工混凝土配合比设计：•水泥：用普通硅酸盐水泥，按照质量比例控制为1•细骨料：选择合适的石子，直径不宜超过20mm，按照质量比例控制为2•粗骨料：选择合适的鹅卵石，直径在20-40mm之间，按照质量比例控制为3•矿物掺合料：根据海工混凝土的实际工程要求选择合适的矿物掺合料，并按照质量比例适量掺入•外加剂：选择具有良好的增稠、减水和减小收缩率的外加剂，并按照使用说明添加施工工艺要求1.材料储存：水泥、骨料和矿物掺合料等材料应储存在干燥通风的仓库中，避免水分和污染物的侵入。
2.配料、搅拌：按照配合比要求，先将水泥、骨料和粗骨料等干料进行适量的预混，然后加入适量的水和外加剂，通过搅拌设备进行充分混合。
3.浇筑、振捣：将混凝土倒入模板中，采用振捣设备进行振捣，以排除混凝土中的气泡，并使其充分密实。
4.养护：施工完成后的混凝土需要进行适当的养护，通常在浇筑后覆盖湿布或喷水进行保湿养护，以防止水分的过早蒸发。
海洋环境下混凝土结构的耐久性
海洋环境下混凝土结构的耐久性[摘要]混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。
处于海洋环境下的混凝土由于受海洋生物，无机盐，大气，水，温度等的影响造成的耐久性的降低。
文章首先分析了混凝土耐久性破坏机理，然后总结了提高混凝土耐久性的措施。
1. 前言：混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土的结构在规定的使用年限以内，在各种环境条件作用下，不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、能够正常使用和有可接受的外观的能力。
现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中，明确规定混凝土结构设计采用极限状态设计方法。
但现行的设计规范只划分成两个极限状态，为承载能力极限状态和正常使用极限状态，而将耐久性能的要求列入正常使用极限状态之中，且以构造要求为主。
混凝土的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能不仅包括混凝土结构的安全性，而且更多地体现在适用性上。
2. 背景影响混凝土结构耐久性的因素很多，随着近些年工程应用中出现的问题和形式的发展，人们认识到混凝土材料的耐久性应受到高度重视。
比如在海洋环境中混凝土结构的耐久性，国内外也有很多由于混凝土破坏问题发生事故而造成人力和财力的损耗。
随着经济的发展，社会的进步，许多投资大、施工长的大型工程（如大跨度桥梁）日益增多，人们对海洋混凝土使用寿命的期待日益提高。
而这些混凝土的使用环境却十分苛刻，客观上要求混凝土有优异的耐久性。
中国目前处于大规模建设基础设施时期。
临海城市深水港的建设已为世人瞩目，对沿海城市经济持续高速发展将起到十分重要的拉动作用。
作为深水港重要组成之一的跨海通道（大桥、隧道等），无论是从跨度、连接功能，还是交通纽带，其建设和服役环境（海洋环境）是建筑物面临的新挑战，主要通过提高混凝土的耐久性来实现。
本文就海洋环境中混凝土耐久性的主要影响因素进行总结并提出合理的技术措施。
海边打桩对混凝土的要求
海边打桩对混凝土的要求
在海边施工中进行打桩工作时，对混凝土的要求通常要比一般的混凝土要求更高，因为混凝土需要抵御来自海水、潮汐、海风、盐雾等海洋环境的腐蚀和侵蚀。
以下是海边打桩对混凝土的一些要求和注意事项：
1. 耐腐蚀性：混凝土需要具有较高的耐腐蚀性，以抵抗海水、氯化物、硫化物和盐等海洋环境中的腐蚀作用。
这通常需要使用高性能混凝土或添加特殊的抗腐蚀材料。
2. 抗冲击和振动：由于海浪和潮汐的作用，海边打桩通常受到较大的冲击和振动，因此混凝土需要具有足够的抗冲击和振动能力，以确保结构的稳定性和耐久性。
3. 密实性：混凝土需要具有良好的密实性，以防止盐分和潮汐水渗透到混凝土内部。
使用低渗透混凝土或添加防渗透剂可以提高混凝土的密实性。
4. 耐候性：海边的混凝土结构需要具有良好的耐候性，以抵抗海风、紫外线辐射和盐雾等因素。
这可能需要采取防护措施，如特殊的涂层或涂料。
5. 强度：混凝土的强度通常需要满足设计要求，以承受来自桩锤或其他施工设备的荷载。
6. 耐久性：混凝土需要具有长期的耐久性，以减少维护和修复成本。
这通常需要选择高质量的混凝土原材料和精心设计的混凝土配方。
7. 监测和维护：海边结构需要定期监测和维护，以确保其在恶劣环境下的性能。
这包括检查混凝土表面的腐蚀、维护防护涂层和密封接缝等。
总之，海边打桩对混凝土的要求更高，需要特殊的混凝土设计和维护计划，以确保结构的安全性和可持续性。
具体的要求可能会因项目、地点和环境条件的不同而有所不同，因此在进行海边打桩工作前，建议咨询结构工程师和混凝土专家，以确保符合适用的标准和规范。
海水侵蚀对混凝土结构耐久性的影响研究
海水侵蚀对混凝土结构耐久性的影响研究一、引言混凝土结构广泛应用于海岸线、港口、码头、桥梁等海洋工程中，但长期受海水侵蚀的影响，其耐久性会逐渐降低，甚至导致结构破坏。
因此，研究海水侵蚀对混凝土结构耐久性的影响，对于提高海洋工程的可靠性和耐久性具有重要意义。
二、海水对混凝土的侵蚀机理1.海水中的化学物质海水中含有大量氯离子、硫酸根离子等化学物质，它们与混凝土中的钙化合物反应，形成水化学反应产物，导致混凝土的体积膨胀，从而破坏混凝土的内部结构。
2.海水的机械作用海水的冲击力、波浪作用等机械作用也会导致混凝土表面磨损、剥落等现象，加快混凝土结构的老化速度。
三、海水侵蚀对混凝土结构耐久性的影响1.混凝土的力学性能海水侵蚀会导致混凝土中的钙化合物溶解，破坏混凝土的内部结构，从而影响混凝土的力学性能。
研究表明，海水侵蚀后的混凝土的抗压强度、抗拉强度等力学性能都会下降。
2.混凝土的耐久性海水侵蚀会导致混凝土中的氯离子浓度升高，从而影响混凝土的耐久性。
当氯离子浓度达到一定程度时，会引起混凝土内部钢筋锈蚀，从而导致混凝土的脱落、开裂等现象，降低混凝土结构的耐久性。
3.混凝土的渗透性海水侵蚀会引起混凝土中毛细孔的扩大，使得混凝土的渗透性增加，从而导致混凝土中的氯离子等化学物质向内部渗透，加剧混凝土结构老化速度。
四、减少海水侵蚀的措施1.选用适当的混凝土材料选用高强度、高耐久性的混凝土材料，可以有效减少海水侵蚀对混凝土结构的影响。
2.表面涂层处理对混凝土表面进行涂层处理，可以减少海水的侵蚀，延长混凝土结构的使用寿命。
3.防水处理对混凝土结构进行防水处理，可以减少海水的渗透，从而减少海水侵蚀的影响。
五、结论海水侵蚀对混凝土结构的耐久性有着显著的影响，通过选用适当的混凝土材料、表面涂层处理和防水处理等措施，可以有效减少海水侵蚀对混凝土结构的影响，提高混凝土结构的耐久性和可靠性。
提高海工混凝土结构耐久性的技术研究及应用的开题报告
提高海工混凝土结构耐久性的技术研究及应用的开题报告一、选题背景及意义海工混凝土结构是海洋工程中常用的一种结构类型，最重要的特点是具有耐海水腐蚀、耐冲击载荷和良好的抗风浪性能。
但是，海工混凝土结构长时间暴露在海水中，会受到海水腐蚀、季节性变化和气候变化的影响，导致混凝土的力学性能退化，甚至出现结构安全问题。
如何提高海工混凝土结构的耐久性，成为相关领域需解决的难题。
二、研究内容本文将重点研究如何提高海工混凝土结构的耐久性，包括以下几个方面：1. 海工混凝土结构的耐腐蚀性能研究：主要研究海洋环境对混凝土结构的腐蚀作用，探讨提高混凝土结构的耐腐蚀性能的技术手段。
研究内容包括海水腐蚀机理、抗腐蚀混凝土配合比设计、抗腐蚀材料的选用和应用等。
2. 海工混凝土结构的抗冲击性能研究：主要研究海工混凝土结构在海洋环境中受到冲击载荷的情况下的破坏机理，探讨提高混凝土结构的抗冲击性能的技术手段。
研究内容包括抗冲击混凝土配合比设计、抗冲击材料的选用和应用等。
3. 海工混凝土结构的抗风浪性能研究：主要研究海工混凝土结构在海洋环境中受到强风浪袭击的情况下的动态响应特性，探讨提高混凝土结构的抗风浪性能的技术手段。
研究内容包括抗风浪设计、结构形式优化、抗风浪材料的选用和应用等。
三、研究方法1. 实验室试验：通过模拟海洋环境对海工混凝土结构的影响，开展材料、结构和构件的力学性能及耐久性的试验研究，探讨海工混凝土结构的腐蚀、冲击和风浪损伤机理。
2. 数值模拟：基于FLUENT、ABAQUS等软件平台，建立海工混凝土结构的有限元模型，研究混凝土结构在海洋环境中的受力特性和动态响应特性，探讨结构的优化设计。
四、预期成果及意义通过本文的研究，预期达到以下几个方面的成果：1. 深入研究海工混凝土结构的耐久性问题，提出相应的技术手段，提高海工混凝土结构的耐久性能，进一步推动我国海洋工程领域的发展。
2. 对海工混凝土结构的力学性能及耐久性进行全面深入的研究，积累更多充实丰富的理论经验，为相关领域的技术创新和新一代产品设计提供有力支撑。
海洋混凝土耐久性的影响因素及保护措施
北方海洋混凝土结构耐久性的影响因素及保护措施姓名：吴楷学号：14231152班级：土木1405班学校：北京交通大学指导教师：安明哲摘要：海洋环境的复杂性产生了多种影响海洋混凝土结构耐久性的因素。
要想维护并提高海洋混凝土结构耐久性，需要从分析各种因素的作用过程和机理出发，分别从改变混凝土表面材料、到内部材料成分来提高混凝土结构耐久性。
在此基础上，本文总结了海洋环境下混凝土结构耐久性的影响因素及保护措施。
关键词：海洋环境，混凝土，耐久性，影响因素，保护措施0.前言随着科学技术的不断进步与发展，越来越多的海洋工程施工建造起来。
钢筋混凝土结构作为土木工程结构设计的首选型式，也被广泛应用于海洋工程中。
随之，被人们普遍认为具有良好耐久性的混凝土结构在海洋环境下出现了各种各样的破坏问题，其使用寿命也减短了许多。
对海洋混凝土建筑物使用寿命的调查显示，多数使用期为30~40年，最短的甚至不到10年，这与陆地建筑物相差巨大，也离跨海通道100年的设计使用寿命十分遥远。
如何保证并提高海洋混凝土结构耐久性，成为当前急需研究的工程问题。
1.海洋混凝土结构耐久性的影响因素及作用机理（1）物理因素①干湿交替作用：处于因海水涨潮、落潮而引起水位周期性变动区域的混凝土容易出现周期性的湿差变化，导致海水中的盐类在混凝土内析晶，产生的晶体颗粒会引起混凝土内部的张应力，使混凝土产生新的裂纹或使原有裂纹扩大，降低了混凝土的抗渗性及抗腐蚀能力，同时也破坏了混凝土本身结构，降低了它的抗压强度。
此外，周期性的湿差问题还会加重混凝土内虹吸、毛细现象。
②冻融循环作用：海水的比热容较大，所以海水的温度比较稳定，而大气的昼夜温度变化较大。
这样在涨潮时，混凝土处于海水中，水以液体的形式沿着混凝土表面的孔隙或毛细孔通路向结构内部渗透；在落潮时混凝土暴露在大气中，若此时大气温度处于0°以下，位于混凝土结构内部的水滴结成冰晶，产生膨胀，若膨胀应力较大，则结构会出现裂缝或将原有裂缝扩大。
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海洋工程混凝土结构耐久性我国海域辽阔，海岸线很长，大规模的基本建设集中于沿海地区，而海边的混凝土工程由于长期受氯离子侵蚀，混凝土中的钢筋锈蚀现象非常严重，已建的海港码头等工程多数都达不到设计寿命的要求。
“当今世界混凝土破坏原因，按重要性递减顺序排列是：钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用。
”而来自海洋环境和使用防冰盐中的氯离子，又是造成钢筋锈蚀的主要原因。
我国大型海洋工程的耐久性逐渐成为迫在眉睫的问题。
国外情况20世纪30年代建造的美国俄勒冈州Alsea海湾上的多拱大桥，施工质量很好，但因混凝土的水灰比太大，较短时间内大量氯离子侵入混凝土，导致钢筋严重锈蚀，引起结构损坏。
用传统的方法局部修补破坏处，不久就发现修补处的附近钢筋又加剧腐蚀，不得不拆除、更换。
1962~1964年，Gjorv对挪威大约700座混凝土结构作了耐久性调查，当时已使用20~50年的钻2/3，在浪溅区，混凝土立柱显示破损的断面损失率大于30%的占14%，断面损失率为10%~30%的占24%，板和梁钢筋腐蚀引起严重破损的占20%。
澳大利亚的Sharp对62座海岸混凝土结构进行调查，发现海岩混凝土结构的耐久性问题都是与浪溅区的钢筋异常严重的腐蚀有关。
印度孟买某河上的第一座桥是后张预应力混凝土桥，上于预应力筋过早地发生严重腐蚀，不得不重修第二座桥。
第二座桥预应力筋在安装前就为大气中的盐分所污染，灌注的水泥浆又用了咸水，因而不到10年所有的钢筋、预应力筋及其套管都遭到了严重腐蚀破坏。
国内情况根据相关调查，处于浪溅区的海港码头，钢筋腐蚀引起的混凝土结构破坏是相当普遍和严重的。
1986年以前我国已建港口混凝土结构因氯离子渗入混凝土内引发钢筋锈蚀，致使混凝土构件开裂破坏情况十分严重。
其原因除了施工质量存在一定问题外，另一主要因素是当时对氯离子侵入引发钢筋锈蚀的严重性认识不足。
当时执行的港口工程技术规范JTJ200-82和JTJ221-82，没有针对防止氯离子渗入引发的钢筋锈蚀制定有效的防护措施，关键技术指标如保护层厚度偏小，混凝土水灰比最大允许值严重偏大等。
三、海洋环境海洋是氯离子的主要来源，海水中通常含有3%的盐，其中主要是氯离子。
以Cl计，海水中的含量约为19000mg/L。
海风、海雾中也含有氯离子，海砂中更含有不等量的氯离子。
我国的海岸线很长，大规模的基本建设多集中在沿海地区，尤其是海洋工程如码头、护坡和防护堤等由于氯离子引起的钢筋锈蚀破坏是十分突出的。
同时，沿海地区已经出现河砂匮乏的情况，不经技术处理就使用海砂的现象亦日趋严重，这也为氯离子引起钢筋锈蚀破坏创造了条件。
国外的工程经验教训表明，海水、海风和海雾中的氯离子和不合理的使用海砂，是影响混凝土结构耐久性的主要原因之一。
混凝土中钢筋锈蚀可由两种因素诱发，一是海水中Cl-侵蚀，二是大气中的CO2使混凝土中性化。
国内外大量工程调查和科学研究结果表明，海洋环境下导致混凝土结构中钢筋锈蚀破坏的主要因素是Cl-进入混凝土中，并在钢筋表面集聚，促使钢筋产生电化学腐蚀。
在跨海大桥周边沿海码头调查中亦证实，海洋环境中混凝土的碳化速度远远低于Cl-渗透速度，中等质量的混凝土自然碳化速度平均为3mm/10年。
因此，影响跨海大桥结构混凝土耐久性的首要因素是混凝土的Cl-渗透速度。
1、大桥混凝土结构布置跨海大桥跨海段通航孔部分预应力连续梁、桥塔、墩柱和承台均采用现浇混凝土；非通航孔部分以预制混凝土构件为主，其中50～70m的预应力混凝土箱梁是重量超过1000吨的巨型构件；陆上段梁、柱和承台亦采用现浇混凝土。
混凝土的设计强度根据不同部位在C30～C60之间。
2、跨海大桥附近海域气象环境我国跨海大桥多地处北亚热带南缘、东北季风盛行区，受季风影响冬冷夏热，四季分明，降水充沛，气候变化复杂，多年平均气温为偏低，海区全年盐度一般在10.00～32.00‰之间变化，属强混合型海区，海洋环境特征明显。
3、跨海大桥面临的耐久性问题在海洋环境下结构混凝土的腐蚀荷载主要由气候和环境介质侵蚀引起。
主要表现形式有钢筋锈蚀、冻融循环、盐类侵蚀、溶蚀、碱-集料反应和冲击磨损等。
我国跨海大桥多位于典型的亚热带地区，严重的冻融破环和浮冰的冲击磨损可不予考虑；镁盐、硫酸盐等盐类侵蚀和碱骨料反应破坏则可以通过控制混凝土组分来避免；这样钢筋锈蚀破环就成为最主要的腐蚀荷载。
氯离子对钢筋的锈蚀氯离子侵入混凝土的途径：Cl进入混凝土中通常有两种途径：其一是“混入”，如掺用含氯离子外加剂、使用海砂、施工用水含氯离子、在含盐环境中拌制浇注混凝土等；其二是“渗入”，环境中的氯离子通过混凝土的宏观、微观缺陷渗入到混凝土中，并到达钢筋表面。
“混入”现象大都是施工管理的问题；而“渗入”现象则是综合技术的问题，与混凝土材料多孔性、密实性、工程质量，钢筋表面混凝土层厚度等多种因素有关。
氯离子对钢筋锈蚀机理：1、破坏钝化膜水泥水化的高碱性使混凝土内钢筋表面产生一层致蜜的钝化膜。
钝化膜只有在高碱性环境中才是稳定的，当pH＜11.5时，就开始不稳定，当pH＜9.88时该钝化膜生成困难或已经生存的钝化膜逐渐破坏。
Cl 是极强的去钝化剂，Cl进入混凝土到达钢筋表面吸附于局部钝化膜处时，可使该处的pH值迅速降低，可使钢筋表面pH值降低到4以下，从而破坏钢筋表面的钝化膜。
2、形成腐蚀电池如果在大面积的钢筋表面上具有高浓度氯化物，则氯化物所引起的腐蚀可能是均匀腐蚀，但是在不均质的混凝土中，常见的是局部腐蚀。
腐蚀电池作用的结果是，在钢筋表面产生蚀坑，由于大阴极对应于小阴极，蚀坑发展十分迅速。
3、去极化作用Cl不仅促成钢筋表面的腐蚀电池，而且加速了电池的作用。
通常把使阳极过程受阻称作阳极极化作用，而把加速阳极极化作用称作去极化作用，Cl正是发挥了阳极去极化作用。
导电作用混凝土中Cl的存在强化了离子道路，降低了阴阳极之间的欧姆电阻，提高了腐蚀电池的效率，从而加速了电化学腐蚀过程。
提高混凝土结构耐久性的技术措施混凝土结构的设计寿命要求一般为40—50年，有的要求上百年。
而现实中，处于腐蚀环境中的混凝土远远达不到设计寿命要求，有的在15~20年就出现了钢筋锈蚀破坏，甚至不足五年就开始修复。
此方面的花费是惊人的，已经是一个重大经济问题。
因此，提高混凝土结构耐久性的意义是不言而喻的。
提高混凝土结构耐久性措施主要包括两大类：基本措施和补充措施。
基本措施的基本内容是：通过仔细设计与施工，最大限度地提高混凝土本身的耐久性，在使用中保持低渗透性，以限制环境侵蚀介质渗透混凝土，从而预防钢筋锈蚀。
①最大限度地改善混凝土本身性能，是提高混凝土结构耐久性的许多措施中最经济合理的。
（1）结构采用耐久性设计。
（2）提高混凝土保护层厚度和质量。
（3）采用高性能混凝土②补充措施是指：环境侵蚀作用特别严重时，或设计、施工不当，单靠上述基本措施还不能保护混凝土结构必要的耐久性时，需要另外增加的其他防护措施。
有以下几方面：（1）采用耐腐蚀钢筋。
（2）对混凝土进行表面处理。
（3）混凝土中掺加阻锈剂。
（4）电化学保护结构设计1、结构选型和细部设计频繁地干温交替会加剧钢筋锈蚀，所以在结构选型和细部设计时，应昼限制混凝土表面、接缝和密封处积水，加强排水，尽量减少受潮和溅湿的表面积。
由于环境侵蚀介质在构件棱角或突出部分可以同时从多方面侵入混凝土，而凹入部分易积存侵蚀介质、应力异常，因此从提高混凝土结构耐久性角度出发，混凝土构件选型应力戒单薄、复杂和多棱角。
预计腐蚀破坏严重的构件应便于检测、维护和更换。
2、控制裂缝不可控制的裂缝包括混凝土塑性收缩、沉降或过载造成的裂缝，常为较宽的裂缝，应针对成因采取措施预防开裂，即使难以预料也应加以引导，使其发生于次要部位或便于处理的位置。
可控制裂缝是靠传统的结构设计知识，按结构几何尺寸与荷载可以合理预防和控制的裂缝。
七、提高海工混凝土耐久性的技术措施国内外相关科研成果和长期工程实践调研显示，当前较为成熟的提高海洋钢筋混凝土工程耐久性的主要技术措施有：（1）高性能海工混凝土其技术途径是采用优质混凝土矿物掺和料和新型高效减水剂复合，配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料，形成低水胶比，低缺陷，高密实、高耐久的混凝土材料。
高性能海工混凝土较高的抗氯离子渗透性为特征，其优异的耐久性和性能价格比已受到国际上研究和工程界的认同。
（2）提高混凝土保护层厚度这是提高海洋工程钢筋混凝土使用寿命的最为直接、简单而且经济有效的方法。
但是保护层厚度并不能不受限制的任意增加。
当保护层厚度过厚时，由于混凝土材料本身的脆性和收缩会导致混凝土保护层出现裂缝反而削弱其对钢筋的保护作用。
（3）混凝土保护涂层完好的混凝土保护涂层具有阻绝腐蚀性介质与混凝土接触的特点，从而延长混凝土和钢筋混凝土的使用寿命。
然而大部分涂层本身会在环境的作用下老化，逐渐丧失其功效，一般寿命在5～10年，只能作辅助措施。
（4）涂层钢筋、耐腐蚀钢筋采用耐腐蚀钢筋对混入型和渗入型氯离子的防护都是很有效的。
因为环氧涂层钢筋是在严格控制的钢厂流水线上涂覆的，一般可以保证涂层高质量，涂层可以将钢筋与周围的混凝土隔开，即使氯离子和氧气等已经大量侵入混凝土，也可以长期保护钢筋，使钢筋免遭腐蚀。
钢筋表面采用致密材料涂覆，如环氧涂层环氧涂层钢筋在欧美也有一定的应用，其应用效果评价不一。
主要不利方面是，环氧涂层钢筋与混凝土的握裹力降低35％，使钢筋混凝土结构的整体力学性能有所降低；施工过程中对环氧涂层钢筋的保护要求极其严格，加大了施工难度；另外成本的明显增加也是其推广应用受到制约。
（5）钢筋阻锈剂钢筋阻锈剂通过影响钢筋和电介质之间的电化学反应，通过提高氯离子促使钢筋腐蚀的临界浓度来稳定钢筋表面的氧化物保护膜，可以有效地阻止钢筋腐蚀发生，从而延长钢筋混凝土的使用寿命，因为阻锈剂的作用可以自发地在钢筋表面上形成，只要有致钝环境，即使纯化膜破坏也可以自行再生，自动维持，这不仅优于任何人为涂层，而且经济、简便。
但由于其有效用量较大，作为辅助措施较为适宜。
最好的办法是是将电解质的pH值提高到12左右，使钢筋表面有一层稳定的钝化膜使阳极反应难以进行，从而阻止钢筋的腐蚀。
阻锈剂能优先参与并阻止钢筋这两种或任何一种界面反应，并能长期保证其稳定状态，从而有效地阻止了钢筋的锈蚀。
（6）阴极保护阴极保护的电化学原理就是：即使钢筋周围的混凝土有的已经碳化或含有大量氯离子，或者混凝土保护层薄而透水透气，或钢筋表面具有锈层，不让钢筋表面任何地方放出自由电子，使其电位等于或低于平衡电位，就可以使钢筋不再进行阳极反应，即钢筋锈蚀。
该方法是通过引入一个外加牺牲阳极或直流电源来抑制钢筋电化学腐蚀反应过程从而延长海工混凝土的使用寿命。
但是，由于阴极保护系统的制造、安装和维护费用过于昂贵且稳定性不高，目前在海工钢筋混凝土结构中很少应用。