土材論文—跨海橋梁混凝土耐久性分析-文庫吧
2024-07-26 12:12 本頁面
【正文】 有一定的硫酸鹽和鎂鹽。其中，以硫酸鎂的侵蝕最為強(qiáng)烈。和均作為侵蝕源，構(gòu)成嚴(yán)重的復(fù)合侵蝕——硫酸鹽侵蝕和鎂鹽侵蝕。通過反應(yīng)生成石膏，導(dǎo)致固相體積增大，產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，引起混凝土的膨脹開裂；同時，反應(yīng)生成大量的，引起水化產(chǎn)物的分解，造成混凝土強(qiáng)度和粘結(jié)性的損失，生成鈣礬石，而鈣礬石的生成過程中又結(jié)合了大量的水，使得固相體積繼續(xù)增大，引起混凝土的膨脹、開裂，甚至解體。（2）堿集料反應(yīng)堿活性集料、堿含量和水分的存在，是混凝土發(fā)生堿集料反應(yīng)（AAR）的充分必要條件。海洋潮濕的環(huán)境使橋梁內(nèi)部長期保持著較高的濕度。同時，滲入的海水可提供堿集料反應(yīng)所需的。研究表明，當(dāng)混凝土內(nèi)多孔溶液中的濃度超過時，若發(fā)生堿集料反應(yīng)，周圍溶液中的起著催化作用。那么，當(dāng)混凝土中的堿含量(OH)較高時，海水中的可能發(fā)揮著類似的催化作用。因此，處于海洋環(huán)境中的橋梁混凝土具有較大的堿集料反應(yīng)風(fēng)險。堿集料反應(yīng)生成的堿—硅酸鹽凝膠吸水膨脹，體積增大，引起混凝土局部過度膨脹，從而誘發(fā)裂縫并加速侵蝕破壞。（3）海洋環(huán)境情況研究表明，溫度每升高10℃，侵蝕反應(yīng)速度增加1倍。與此同時，高溫可以大大縮短鋼筋脫離鈍化膜的時間，這便加速了侵蝕破壞的進(jìn)程。比如，在廈門、杭州、青島等沿海地區(qū)，由于夏季氣溫常年偏高，海水水溫也較高，有助于侵蝕反應(yīng)的發(fā)生。同時，在多孔的混凝土中，當(dāng)混凝土空隙中的水分蒸發(fā)，導(dǎo)致水溶液濃度大于飽和濃度時，水中的鹽分便會產(chǎn)生結(jié)晶，相應(yīng)的結(jié)晶壓力可以使混凝土開裂、剝落?？梢韵氲?，在潮汐作用下，橋墩部分處于干濕交替的狀態(tài)，常常發(fā)生連續(xù)結(jié)晶—溶解循環(huán)過程，使混凝土表層發(fā)生剝落。上述因素相互關(guān)聯(lián)、相互影響，它們共同造成了跨海橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。例如，存在細(xì)微裂縫的混凝土常常因孔隙中鹽的結(jié)晶作用及鹽離子與混凝土組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而膨脹開裂，這又加劇了海水的侵入，加強(qiáng)了海水與混凝土組分之間的反應(yīng)，造成混凝土的孔隙率增大，引起混凝土強(qiáng)度與剛度的損失。于此同時，海水侵入縮短了氯離子到達(dá)鋼筋表面的時間，促進(jìn)了鋼筋銹蝕，這又加劇了混凝土的開裂破壞。2. 提高海洋工程中混凝土耐久性的技術(shù)措施與方案設(shè)計在國內(nèi)外相關(guān)成果及工程實(shí)踐調(diào)研中顯示，目前較為成熟的提高海洋工程混凝土耐久性的技術(shù)措施有：選用高性能混凝土、提高混凝土保護(hù)層厚度、設(shè)置混凝土保護(hù)涂層、選用涂層鋼筋、添加阻銹劑以及設(shè)置陰極保護(hù)等。（1）選用高性能混凝土技術(shù)途徑是采用優(yōu)質(zhì)混凝土礦物摻合料和新型高效減水劑復(fù)合，配以相應(yīng)的水泥和級配良好的粗細(xì)骨料，形成低水膠比，低缺陷，高密實(shí)，高耐久性的混凝土材料。（2）提高混凝土保護(hù)層厚度 這是提高海洋工程混凝土使用壽命最為直接，并且簡單、經(jīng)濟(jì)有效的方法。需要注意的是，保護(hù)層的厚度不能不受限制地任意增加。當(dāng)保護(hù)層厚度過厚時，由于混凝土材料本身的脆性和收縮，會導(dǎo)致混凝土保護(hù)層出現(xiàn)裂縫反而削弱其對鋼筋的保護(hù)作用。（3）設(shè)置混凝土保護(hù)涂層 完好的混凝土保護(hù)涂層具有阻絕腐蝕性介質(zhì)與混凝土接觸的特點(diǎn)，從而延長混凝土的使用壽命。然而，涂層會在外界環(huán)境條件作用（如海水潮汐作用、氯離子滲透作用等）下逐漸老化，從而喪失了自身功效?；炷?
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