土材論文—跨海橋梁混凝土耐久性分析(更新版)
【正文】 基本措施。杭州灣大橋全長36公里，設(shè)計使用年限100年，主體結(jié)構(gòu)除南、北航道橋為鋼箱梁外，其余均為混凝土結(jié)構(gòu)，全橋混凝土用量近250萬m179。然后再找出影響耐久性的其余因素，一一對癥施治。（6）陰極保護這種方法是通過引入一個外加犧牲陽極或直流電源來抑制鋼筋電化學(xué)腐蝕反應(yīng)過程，從而延長海洋工程混凝土的使用壽命。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。例如，存在細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，引起混凝土強度與剛度的損失。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。其中，以硫酸鎂的侵蝕最為強烈。資料亦表明，在跨海大橋周邊的港口設(shè)施中，海洋環(huán)境下混凝土的碳化速度遠遠低于氯離子的滲透速度，中等質(zhì)量的混凝土自然碳化速度平均為3㎜/年。海洋環(huán)境特征明顯。筆者先從耐久性的設(shè)計背景入手，分析影響耐久性的因素?！娟P(guān)鍵詞】 混凝土結(jié)構(gòu) 跨海橋梁 耐久性 技術(shù)措施 【正文】 跨海大橋附近海域氣象環(huán)境海域氣象環(huán)境，對于跨海大橋的設(shè)計、施工及維護均起著重要影響。我國多數(shù)跨海大橋位于亞熱帶地區(qū)，嚴(yán)重的凍融破壞以及海面浮冰的沖擊磨損可以先不予以考慮。這些鹽分隨著海水、海風(fēng)、海霧緩慢侵入橋墩、喬塔以及橋面，對橋梁的結(jié)構(gòu)造成腐蝕。（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。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程。（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骨料，形成低水膠比，低缺陷，高密實，高耐久性的混凝土材料。（4）選用涂層鋼筋在鋼筋的表面采用致密材料涂覆，例如環(huán)氧涂層鋼筋。外加電流陰極防護的原理就是通過外加電流，把電源正極連接在難溶性輔助陽極上強制形成陽極區(qū)；把電源的負極連接在受保護的鋼筋上，強制形成陰極區(qū)。同時，依據(jù)混凝土構(gòu)件所處結(jié)構(gòu)部位及使用環(huán)境條件，采用必要的補充措施，如內(nèi)摻鋼筋阻銹劑、混凝土外保護涂層等。受潮汐和地形影響，海潮流速較大，平均最大流速在以上。（2）附加措施：根據(jù)不同的情況和環(huán)境采用混凝土結(jié)構(gòu)表面防腐涂層、預(yù)應(yīng)力筋保護、滲透性控制模板、局部使用環(huán)氧鋼筋和阻銹劑等附加措施。鉆孔樁由于在水下及海底中土區(qū)分布，其保護層厚度為75㎜；承臺位于海上的水位變動區(qū)，其保護層厚度達到了90㎜；橋墩分布在浪濺區(qū)及大氣區(qū)，保護層厚度為60㎜；箱梁分布在大氣區(qū)，受腐蝕影響較小，其保護層厚度為40㎜。在杭州灣大橋工程中，海中承臺以上混凝土結(jié)構(gòu)均采用封閉型2涂裝體系進行表面涂裝，涂層設(shè)計使用年限為20年。（1）影響海洋環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性最主要的因素是氯離子滲透引發(fā)的鋼筋腐蝕。（5）建立耐久性監(jiān)測和評估系統(tǒng)，一方面通過動態(tài)監(jiān)測可以對混凝土結(jié)構(gòu)進行實時維護；另一方面，可以為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定提供
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