土材論文—跨海橋梁混凝土耐久性分析(編輯修改稿)
2025-08-23 12:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 保護涂層的壽命在5—10年左右，對于設計使用壽命在100年的跨海橋梁而言。只能作為輔助措施。（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。涂層一般用環(huán)氧樹脂粉末以靜電噴涂方法制作，將普通鋼筋表面進行除銹、打毛等處理后加熱，再講帶電的環(huán)氧樹脂粉末噴射到鋼筋表面，吸附并與其融合，經(jīng)過一定養(yǎng)護固化后便形成一層完整、連續(xù)、包裹住整個鋼筋表面的環(huán)氧樹脂薄膜保護層。該方法不利的地方在于，環(huán)氧涂層鋼筋使得混凝土結構的整體力學性能有所降低；施工過程中對環(huán)氧涂層鋼筋的保護要求極其嚴格，加大了施工難度；此外，成本的明顯增加也使其推廣收到制約。（5）添加阻銹劑阻銹劑通過提高氯離子促使鋼筋腐蝕的臨界濃度來穩(wěn)定鋼筋表面的氧化物薄膜，從而延長鋼筋混凝土的使用壽命。作為輔助措施較為適宜。（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腐蝕反應過程，從而延長海洋工程混凝土的使用壽命。根據(jù)金屬腐蝕的電化學原理，金屬在自然狀態(tài)相愛，表面會形成陽極區(qū)和陰極區(qū)。陽極區(qū)放出自由電子，金屬收到腐蝕；陰極區(qū)得到電子，金屬受到保護。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)。陽極與被保護的鋼筋均處于連續(xù)的電介質中，使被保護的鋼筋接觸電解質的全部表面都充分而且均勻地接受自由電子，從而受到陰極保護。然而，由于陰極保護系統(tǒng)的制造、安裝及維護費用過于昂貴，該方法的使用較少。在杭州灣跨海大橋的施工中用到了這種方法，筆者將在后文中進行探討。在上文中，筆者已經(jīng)說明：改善混凝土結構耐久性的根本措施是從材料本身的性能出發(fā)，即提高混凝土材料自身的耐久性能，采用高性能混凝土。然后再找出影響耐久性的其余因素，一一對癥施治。兩種措施有機結合，從而有效提升混凝土的耐久性。跨海大橋混凝土結構的耐久性設計遵循的基本方案是：首先，采用高性能混凝土。同時，依據(jù)混凝土構件所處結構部位及使用環(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。在保證施工質量和原材料品質的前提下，混凝土結構的耐久性將可以達到設計要求。對于具體工程而言，耐久性方案的設計必須考慮當?shù)氐膶嶋H情況。如：原材料的可及性、工藝設備的可行性以及經(jīng)濟上的合理性。筆者已經(jīng)將跨海橋梁的結構耐久性影響因素以及技術措施在上文中作了闡述，下面，筆者將以杭州灣大橋為例，進行具體的說明與分析。杭州灣大橋全長36公里，設計使用年限100年，主體結構除南、北航道橋為鋼箱梁外，其余均為混凝土結構，全橋混凝土用量近250萬m179。工程所處的杭州灣是世界三大強潮海灣之一，風浪大，潮差高，海流急。海水雖受長江、錢塘江等沖淡影響，為pH值大于8的弱堿性型咸水。受潮汐和地形影響，海潮流速較大，平均最大流速在以上。海水含砂量較大，.杭州灣地區(qū)在役混凝土結構腐蝕狀況的調查結果顯示，混凝土中性化、堿骨料反應、硫酸鹽侵蝕、海洋生物及海流沖刷等并不是混凝土結構發(fā)生劣化的主要原因。杭州灣地區(qū)冬季月平均氣溫較高，基本不存在凍融循環(huán)破壞。影響杭州灣
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