滨海环境对离心桩基础的腐蚀作用研究-for+中技
滨海盐碱地对工程建设的影响

结构 , 根据 本场 地 的特 点 , 结合《 工业 建 筑 防 腐设 计 规 范 》
( G B 5 0 0 4 6— 2 0 0 8 ) 4 . 3节 中 的 内 容 , 主要 受 力 杆 件 的 选 择 、 钢
料和混凝土 防腐剂 , 并在表层涂 刷防腐涂层 ( 厚度 > i3 0 0 I .  ̄ m) ,
2 0 mm) 。
( 2 ) 地基处理 : 由于场地浅 表层普遍存 在 软弱 的淤泥层 , 厚度 0 . 5 0~ 5 . 4 0 m, 平 均厚度 1 . 8 4 m, 其性 能较差 。建 设场 地
需大面积 回填至设计标 高 , 且物 流场地 后期会 存在堆 载 和动 荷载 , 这些 荷载将导致淤泥 的固结 沉降 , 从而造成 地面的不均
c L一 腐蚀 等级为中等腐蚀 , 原盐碱地地表土 的 s o 腐蚀等 级
为弱腐蚀 , C L 一 腐蚀 等级 为强腐蚀 , 根 据《 工业 建筑 防腐设 计
规范》 ( G B 5 0 0 4 6—2 0 0 8 ) 表4 . 9 . 5中的有关 规定 , 当基础 型式 采取预应力管桩 时 , 应掺人适量混凝 土钢筋阻锈剂 、 矿 物掺和
参 考 文献
[ 1 ] 王春娜 , 宫伟光 , 等 .盐碱地 改 良的研 究进展 [ J ] .防护 林科技 ,
2 0 0 4( 5 ) : 3 8~ 4 1 .
掺人混凝土 防腐 剂 , 尽量 降低 混凝 土的电通量 , 以达到大大降
低有害物质 的渗 透系 数 , 并且 增加 混凝 土腐 蚀 裕量 ( 厚度 ≥
京: 中 国建 筑 工 业 出版 社 , 2 0 0 8 .
程经验 , 当采取 C F G桩 进行 处理时 , 在 S O 一腐蚀 等级为弱 腐 蚀时 , 根据《 工业 建 筑 防腐 设 计 规 范 》( G B 5 0 0 4 6—2 0 0 8 ) 表
预应力管桩基础在滨海腐蚀性场地及应用

预应力管桩基础在滨海腐蚀性场地及应用预应力管桩基础在滨海腐蚀性场地的应用[提要]在厦门滨海区域,由于地下水受海水影响,场地内地下水往往对钢结构和钢筋混凝土结构具有中等~强腐蚀性。
在这样的工程地质环境下,是否适合采用预应力管桩基础,或者说采用管桩基础应注意哪些问题,应当引起工程技术人员的注意和重视。
本文以厦门市海沧区某工程项目为例,介绍了在滨海腐蚀性地质环境中采用预应力管桩基础的工程经验,供工程技术人员参考。
[关键词]预应力管桩中等腐蚀强腐蚀灌芯混凝土界面剂一、工程概况某工程项目位于厦门市海沧区,南侧为海沧大道,北侧为已建住宅区,西临滨湖北路,东侧为扬福滨海商住中心。
拟建建筑主塔楼为5栋32层、高度99.9m的住宅楼,设有一层六级人防地下室。
上部结构为纯剪力墙结构,基础形式PHC500-125-AB型预应力管桩基础。
水文地质情况如下:(1)场地土层分布:拟建场地位于海沧,原为滩涂地,后经围海填方整平,地面较平坦,地面高程4.58m~6.05m;本工程的地质勘探已由中建东北设计研究院完成;根据地质报告,以钻孔zk21为例,场地土层分布见图一。
(2)地下水:室内地坪相当于黄海高程7.20m,水位影响较大,场地初见水位埋深为0.20~3.30m,场地合稳定水位埋深0.60~3.60m,相当于黄海高程1.86~4.85m。
地下水位年变化幅度为1.0~2.0m。
场地地下水对弱(微)透水层中的混凝土结构具弱腐蚀性,在长期浸水条件下,对钢筋砼结构中的钢筋具弱腐蚀性,在干湿交替条件下,对钢筋砼结构中的钢筋具强腐蚀性;对钢结构具中等腐蚀性。
地下水水质分析见下表:类型腐蚀介质含量腐蚀性标准判定结果项目单位ZK12ZK25ZK37对砼结构环境类型Ⅱ型SO42- mg/L331.16952.34764.27500~1500弱腐蚀性Mg2+mg/L78.26368.34192.86<200无腐蚀性NH4+ mg/L / / / <500OH mg/L未检出未检出/<43000总矿化度mg/L4032.9112757.695016.98<20000地层渗透性B类PH6.576.856.13>6.5无腐蚀性侵蚀mg/L 0.69.08.830~无性CO2 8 7 4 60 腐蚀性HCO3- mg /L 189.78376.41137.62/不评价对砼结构中钢筋(长期浸水)CL+0.25SO42-mg/L2126.27031.972583.78>500弱腐蚀性对砼结构中钢筋(干湿交替)CL+0.25SO42-mg/L2126.27031.972583.78>500强腐蚀性对钢结构PH6.576.856.133~11中腐蚀性CL+SO42- mg/L2374.577746.233156.98≥500可见,地下水中氯离子CL1- 和硫酸根离子SO42-含量很高,特别是氯离子CL1-的含量已接近海水环境,对钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构的腐蚀必须予以慎重考虑。
滨海地区高压线路桩基础的腐蚀机理和防治措施探讨

在 基 础施 工 时 , 桩基 开 挖 过程 中护 筒起 到护 壁
的损失对基础的安全和强度 的起着先决作用 , 因此 防止基础钢筋的锈蚀是保护海水 中桩基础不受破坏 的首要任务。
的作用 , 预防砂层 透水缩颈或者孔 壁坍塌 , 与此 同 时, 护筒的存在有效地控制 了桩基础钢筋保护层 的
关键词 : 桩基 础 ; 水腐蚀 ; 海 防腐蚀措施 ; 套筒 钢
中图分类号 : M7 ; = 1 1 T 5 TU7 . 3 6
文献标 识码 : B
文章编 号 :0 1 0 X(0 10 —04 —0 1 0 —4 8 2 1 ) 4 0 9 2
1 前 言
随着我 国电力工业 的快速发展 , 沿海新建核 电 厂、 电厂 日 火 益增多 , 大量电厂送 出高压线路须通过 滨海滩涂 , 线路铁塔基础受到海水 、 海风长期的冲击
微 生物 附着 在混 凝 土结构上 , 分解 出 酸性物 质 , 过 通
结构裂隙渗透到混凝土结构当中 , 与水 泥中的阳离 子发生反应 , 也能够破坏混凝土结构 ; 另外 , 流水、 波 浪侵袭力 的磨损与冲刷 , 加强 了腐蚀介质 的渗透力 量, 随着 混凝 土 内部孔 隙 中水 和海水 的进入 , 混凝 土 表面能降低 , 造成材料荷载承受能力下降 , 海水浸泡 后, 混凝土的承载力 、 断裂能和软化韧性均减弱, 裂 缝更容易形成 和扩展 [。在这些作用长期循 环作 2 j 用下, 混凝土结构受到破坏 , 强度逐渐降低。混凝土 在海水 中强 度 的衰减速 度较慢 , 度损失 一般在 强 1 %-2 %之 间[J 5 - 0 3。
和腐蚀 , 对基 础产 生 了不 同于 内陆 地 区塔 基 的损 害
的盐类 由于体积膨胀使混凝土内部开裂形成更大的 裂隙 , 降低混凝土的密实度【 ; 1 与此同时, 在海水长
腐蚀环境中混凝土桩基耐久性研究进展

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腐蚀环境中混凝土桩基耐久性研究进展
李文鹏 郝占龙
威海建设集团股份有限公司 威海市凤林商砼有限公司
摘 要:新形势下建筑结构性能的不断优化,对混凝土桩基的依赖程度逐渐加深。实践中为了实现对腐蚀环境的有效应对, 需要了解该环境中混凝土桩基耐久性研究进展,从而优化这类桩基实践应用中的使用功能,确保混凝土桩基的应用效果良好性。 基于此,本文将对腐蚀环境中混凝土桩基耐久性研究进展进行系统阐述。
中的氯离子作用于钢筋表面的钝化膜上时,会降低作用区域
的 pH 值,使得钝化膜被破坏,影响着钢筋性能可靠性,使得混
凝土桩基耐久性缺乏保障,从而为其劣化程度加深创造了有
利的条件。
2.3 实践中混凝土桩基的绣胀开裂
当混凝土桩基中的钢筋产生了腐蚀问题,则会在混凝土
界面处形成疏松的锈蚀产物层,像三氧化二铁、氧化氢、四氧
5 结束语
现阶段混凝土桩基应用范围的扩大,为我国建筑物的安 全使用带来了重要的保障作用。在应对腐蚀环境可能造成影 响的过程中,需要落实好混凝土耐久性研究工作,给予其研究 进展更多的关注,使得混凝土桩基应用过程中能够发挥出自 身的实际作用,避免受到腐蚀环境的较大影响。
参考文献: [1] 王龙胜 . 海洋环境下既有桩基耐久性评估研究[D]. 青岛理工 大学,2016(12). [2] 胡文清 . 酸性土壤对双掺桩基混凝土耐久性的影响[J]. 混凝 土与水泥制品,2013(5). [3] 吕大为,朱晓菲 . 基于耐久性设计的桩基混凝土应用研究[J]. 混凝土与水泥制品,2011(5).
与混凝土桩基中的水泥之间形成盐结晶,使得混凝土桩基内
部存在着较大额结晶压力,引发了混凝土桩基表面开裂问题,
滨海地区高侵蚀环境下“四搅四喷”水泥搅拌桩施工工法

滨海地区高侵蚀环境下“四搅四喷”水泥搅拌桩施工工法滨海地区高侵蚀环境下“四搅四喷”水泥搅拌桩施工工法一、前言滨海地区的特殊环境和侵蚀性土壤对工程建设带来了很大的困扰。
为解决这一问题,研发出了“四搅四喷”水泥搅拌桩施工工法。
该工法在滨海地区广泛应用,为工程建设提供了可靠的技术支持。
二、工法特点“四搅四喷”水泥搅拌桩施工工法具有以下特点:1. 工艺简单:该工法通过搅拌土壤、喷射水泥浆料形成水泥土搅拌杆,解决了滨海地区土壤侵蚀的问题。
2. 适应性强:该工法可以适应不同类型的土壤和地质条件,在滨海地区广泛应用。
3. 施工速度快:采用“四搅四喷”施工工艺,可以大大缩短施工周期,提高工程建设速度。
4. 施工成本低:相比传统的基础施工工法,使用“四搅四喷”工法可以显著降低施工成本。
三、适应范围“四搅四喷”水泥搅拌桩施工工法适用于以下情况:1. 滨海地区高侵蚀环境下的基础施工;2. 土壤稳定性差,需要强化地基的项目;3. 具有一定坚硬程度的土壤类型。
四、工艺原理“四搅四喷”水泥搅拌桩施工工法基于以下技术措施:1. 土壤搅拌:使用特殊的设备对地面土壤进行搅拌,使土壤与水泥充分混合;2. 水泥喷射:将水泥与注水混合后,利用喷射设备将水泥浆料均匀喷射到搅拌土壤中;3. 搅拌桩成型:通过不断搅拌和喷射,形成水泥土搅拌桩,增强地基的稳定性;4. 四搅四喷工艺优化:通过优化工艺参数和设备配置,使施工工艺更加高效、稳定。
五、施工工艺“四搅四喷”水泥搅拌桩施工包括以下几个阶段:1. 土壤准备:清理地表杂物,确保施工区域的平整与安全;2. 搅拌土壤:使用设备对土壤进行搅拌,使土壤与水泥充分混合;3. 喷射水泥:将水泥与注水混合后,利用喷射设备将水泥浆料均匀喷射到搅拌土壤中;4. 搅拌桩成型:通过不断搅拌和喷射,形成水泥土搅拌桩;5. 后期处理:对施工现场进行清理和整理,保证施工质量。
六、劳动组织施工过程需要组织地质勘察、机械操作、人工协助等多个劳动力参与,确保施工进度和质量。
海洋环境下输电线路铁塔桩基腐蚀处治

由于海 洋环 境 的复 杂性 ,造 成 电厂送 电线路 桩
基腐 蚀破 坏 的原 因也 是 复杂 的 , 如不及 时 加 以修 复 , 腐蚀 速度 大 大加 快 , 线路会 处 于非 常危 险 的状 态 。
载, 结构体系 中拉 、 压杆角色经常变换 , 基础受荷反 复变 化 I 导致 因加 工 制造 、 装误 差 、 料 变异 、 J 1 , 安 材 潮
瑚 锈蚀 程 度 达 到 。 件 瑚 如 筋截 面 3 钢 O%以上 ,则 割 除 并更
换, 采用与其 同型号钢筋搭焊 , 搭接焊缝长度须保证
1 0d以 上 。
42 涂 刷 防腐涂 料 .
用涂刷防腐涂料和混凝土护壁方式进行修复 。其余 桩基 础 , 由于钢筋 锈蚀 较严 重 , 凝 土表 层局 部裂 缝 混
刘 强 LU Qag I i n
( 西 电 力 工 业 勘 察设 计 研 究 院 ,南 宁 广 502) 3 0 3
摘要 : 了在不停 电情况下对某 50k 为 0 V跨海段输 电线路铁塔桩基础腐蚀进行 处理 , 通过对铁 塔 4个承 台共 1 6根单桩 的上 部裸露水面部分 出现混凝 土保护层过早松脱 , 钢筋严重腐蚀 现象 进行研究和检测 , 用钢套筒 的加 固措施 , 采 最大程度减少 了对 原 桩及上部结构的扰动 , 使得桩基础强度得 以修复并获得了 良好的防腐性能。 关键词 : 电线路 ; 基础 ; 输 桩 腐蚀 ; 固 加
学参 数 指标 较差 。 由于此 区域海 水盐 类浓 度较 高 , 具 有较 强盐 碱 性 ,必须 考虑 其对 桩基 混 凝 土 中钢筋 的
强 腐蚀 影 响 。
表 1 3号塔 位 各 层 地 质 情 况
海段 线路 桩 基在 海洋 环境 中均 有 不 同程度 的腐 蚀 , 3 号塔 位桩 身在 受 潮汐 干 湿交替 影 响 的区域 腐蚀 尤 为 严重 , 现 为部 分桩混 凝 土保 护层 已脱 落 , 钢筋 外 表 桩 露部 分 已腐蚀 并 附着 较 厚 的海 洋 生物 。 3号塔共 有 4 个 塔 腿 , 腿 根 开 1. I×1.I, 塔 54n 54n 每个 塔 腿各 由独 立 的高 桩 承 台基 础 支 撑 , 台长 度 为 5I, 承 宽度 为 5 n
PHC管桩在滨海项目中的应用

PHC管桩在滨海项目中的应用摘要:滨海地区强腐蚀环境条件下,PHC管桩使用受限。
本文通过对管桩的腐蚀机理、影响腐蚀的因素等角度进行分析,并通过与《工业建筑防腐蚀设计规范》编制组专家、管桩生产企业技术人员共同研讨,给出了具体的防腐措施,为PHC管桩在滨海工程的应用提供参考。
关键词:PHC管桩;滨海;防腐;腐蚀机理;CM阻锈剂;前言我国滨海地区多为冲积浅滩地貌,淤泥层较厚且具有腐蚀性,此类场地的工程多采用桩基础来传递建筑物的竖向荷载。
根据《工业建筑防腐蚀设计规范》的要求,当硫酸根离子、氯离子为强腐蚀等级时,不应采用预应力混凝土管桩(PHC管桩)及混凝土灌注桩,如必须选用时需应经试验论证,并采取可靠措施,确能满足防腐蚀要求时方可使用。
PHC管桩单桩具有承载力强、制作周期短、施工方便、综合造价相对较低等优点,随着产品防腐性能的提升及生产工艺的改进,管桩在滨海项目基础工程中得到越来越广泛的应用。
现结合青岛地区某滨海项目中PHC管桩的应用,来介绍一下具体的防腐措施及要求。
1、项目地质概况该项目位于胶州湾北侧,原地貌为滨海浅滩,距入海口距离约1.5公里。
场主要由人工填土、全新统海相沼泽化层、洪冲积层组成,层厚达8~12m,故桩基是解决上部结构荷载向下传递的唯一途径。
根据现场勘探结果及水(土)质分析成果,场区地下水中硫酸根离子含量为7315mg/L,对混凝土结构具有强腐蚀性;场区地下水中氯离子含量为47353mg/L,对钢筋具有强腐蚀性。
2、腐蚀机理:通过研究管桩的腐蚀机理,发现腐蚀主要分硫酸盐及氯盐对混凝土的腐蚀以及钢筋的锈蚀两种。
2.1混凝土腐蚀(1)硫酸盐腐蚀破坏的实质是硫酸根离子进入到水泥石内部,与胶凝材料发生化学反应,生成具有膨胀性的钙矾石,从而导致混凝土开裂、剥落等破坏。
钙矾石形成的方程式如下:3CaSO4•2H2O+4CaO•Al2O3•12H2O +14H2O→3CaO• Al2O3•3CaSO4•32H2O+ Ca(OH)2 (2)氯盐腐蚀主要是由于水中游离氯离子通过扩散、渗透等方式侵入混凝土中,与Ca (OH)2、3CaO•2Al2O3•3 H2O发生反应,生成易溶的CaCl2和带有大量结晶水且比反应物体积大几倍的固相化合物,其反应方程式如下:CaCl2+3CaO•2Al2O3•6 H2O+ 25H2O→3CaO•2Al2O3•3Ca Cl2•31 H2O2.2钢筋锈蚀钢筋的锈蚀反应过程为:2Fe+2 H2O+ O2→2Fe++4OH-→2Fe(OH)2铁遇水及氧气变成氢氧化铁,体积根据锈蚀物的不同,可膨胀2~6倍,产生较大的膨胀应力,使混凝土沿钢筋产生筋裂缝。
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。
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“滨海地区预应力混凝土离心桩耐久性关键技术研究”阶段性总结报告滨海环境对离心桩基础的腐蚀作用研究中国建筑科学研究院上海中技桩业股份有限公司2010年6月目录1一般情况 (1)2天津情况调研 (2)2.1 天津概况 (2)2.1.1 地理位置 (2)2.1.2 气候情况 (3)2.1.3 水文情况 (3)2.1.4 地质情况 (4)2.2 天津滨海土、水环境实地调研 (5)2.2.1 天津滨海地区调研水样、土样 (5)2.2.2 调研结果 (9)2.2.3 结果分析 (12)2.2.4 自然暴露的钢筋混凝土桩的腐蚀情况与分析 (14)2.3 预制混凝土存在的耐久性问题 (31)3海洋环境中混凝土结构的耐久性问题 (32)3.1 氯离子与钢筋锈蚀 (32)3.1.1 钢筋锈蚀的本质 (32)3.2 硫酸盐、镁盐侵蚀 (34)3.2.1 硫酸盐侵蚀 (34)3.2.2 镁离子侵蚀 (35)3.3 混凝土的中性化 (35)3.3.1 碳化的基本原理 (35)3.3.2 湿度、温度对碳化过程的影响 (36)3.3.3 海洋环境中的碳化作用 (37)3.4 干湿循环 (37)3.4.1 盐雾腐蚀 (37)3.4.2 生物、微生物腐蚀 (38)4服役环境 (38)4.1 荷载环境 (39)4.2 各结构部位的微环境 (39)5环境类别与作用等级的确定 (40)5.1 我国标准的规定 (40)5.2 结论 (42)6参考文献 (47)1 一般情况钢筋混凝土结构的耐久性是世界各国关注的热点问题之一,由于滨海环境存在氯化物污染、硫酸盐侵蚀、酸性介质等腐蚀作用,常常会引起混凝土性能下降,也会引起混凝土强度退化、钢筋锈蚀、混凝土顺筋胀裂、保护层剥落破坏,因此滨海地区的混凝土建筑物的耐久性应该更加得到重视。
而天津滨海地区处于海洋海风环境、盐碱地盐碱水环境、冬季氯盐环境等多种腐蚀环境的作用下,具有滨海腐蚀环境的代表性,混凝土构件的劣化速度很快,在没有达到设计的使用寿命时,就因混凝土受腐蚀造成结构耐久性下降而发生破坏,造成极大的危害和巨大的损失。
”(1)土壤环境对钢筋混凝土的腐蚀我国沿海地区的土壤属滨海盐土,滨海盐土中的盐分组成主要是氯化物和硫酸盐,严重时还会有镁盐的侵蚀。
由于混凝土是一种非均匀、多元、多孔的,固、液、气三相并存的复合材料,水泥硬化后必然存在一定数量的细孔和微裂缝,在使用阶段受到大气环境如冷热、干湿等作用,原始孔缝会扩展并连通而成为侵蚀介质进入的通道。
在盐碱环境条件下,土壤中的离子会通过孔隙进入混凝土结构内部,与混凝土中的氢氧化钙饱和溶液及水泥水化物接触发生化学反应及一系列物理、化学破坏作用。
主要发生两种腐蚀破坏作用:一种是溶出性腐蚀,即将硅中可溶性物质带出表面,降低混凝土的密实度;另一种是盐碱与硅结构物中某些矿物成分,发生物理化学变化,生成新的水化物产生膨胀破坏。
滨海盐土对混凝土材料的腐蚀,主要是硫酸盐对混凝土材料的膨胀性破坏,氯化物破坏钢筋的钝化膜加速混凝土中钢筋的锈蚀,导致钢筋锈蚀和混凝土结构的破坏;此外含有大量的碳酸盐等强腐蚀性介质。
(2)海水环境对钢筋混凝土的腐蚀海洋环境对混凝土结构耐久性而言是一类严酷的条件。
海水是一种成分复杂的溶液,典型海水的平均总盐量约为35g/L,其中NaCl占盐量的77.2%,MgCl 占12.8%,MgSO4占9.4%,K2SO4占2.55%。
虽然不同海域的海水由于生物、径流、结冰、溶解氧的影响导致成分差异,但是由于海水的不停运动,使其组分变的均匀。
此外,海水主要成分之间存在恒比关系,所以海水中元素和盐分的区别并不很大。
因此,海水中混凝土普遍存在着氯离子侵蚀、硫酸根离子侵蚀、镁离子侵蚀和浸析式侵蚀等。
海水的pH值平均值约8.3~8.4[1]。
表1-1 典型海水中的常量元素存在形式和含量[1]元素Cl Na Mg S Ca K Br Sr B Si F 存在形式Cl- Na+ Mg2+SO42-Ca2+K+Br-Sr2+B(OH)3 Si(OH)4F-含量(mg/L)1900010500 1350885400380658 4.6 3.0 1.3表1-2 典型海水中的主要盐分及其含量[1]主要盐分NaCl MgCl MgSO4CaSO4K2SO4CaCO3MgBr及其它合计含量(‰) 27.2 3.8 1.7 1.2 0.9 0.1 0.1 35.0占总盐量(%)77.710.9 4.9 3.4 2.5 0.3 0.3 100(3)冻融循环对钢筋混凝土的腐蚀混凝土中的毛细孔隙水受冻后膨胀,如混凝土的饱水程度高,毛细孔隙内存在的气体少,就会产生很大压力,造成混凝土损伤、开裂并剥落。
冻融过程中产生渗透压力,促使混凝土表面的水分向里传输。
反复冻融使毛细孔隙内的饱水程度不断累积,并达到“临界饱和度”,这时的混凝土就会很快冻坏。
1985年水电部混凝土耐久性调查总结报告中指出:水工混凝土的冻融破坏在三北地区(东北、华北和西北)的工程中占100%。
这些大型混凝土工程的运行一般在30年左右,有的甚至不到20年,港口码头工程特别是接触海水的工程受冻现象尤为严重。
这些工程中,北方港口混凝土受到的冻融破坏较华东地区更严重。
在滨海地区,由于SO42-,Mg2+,Cl-的含量高,建筑物与混凝土结构长期遭受土壤中盐碱水的浸渍和冻融膨胀的协同破坏,内部结构受到严重的损伤破坏,逐渐降低了使用功能,导致使用寿命明显低于非盐碱地区。
2 天津情况调研2.1 天津概况2.1.1 地理位置天津市是我国北方最大的沿海重点开放港口城市,天津市行政区下辖和平、河东、河西、南开、河北、红桥6个中心区,汉沽、塘沽和大港3个滨海新区,东丽、津南、西青、北辰、武清、宝坻6个市外围区,以及蓟县、宁河和静海3个县。
地处华北平原东北部,海河流域下游,西有太行、北依燕山、东临渤海。
位于北纬38°34′~40°15′,东经116°43′~118°04′范围内。
总面积11917.6平方公里,其中平原面积占93.15%,山区面积占6.85%。
天津地势西北高,东南低,从蓟县北部山区脚下成缓慢倾斜形态,最高点在蓟县东北长城附近的八仙桌子山峰,海拔1052米,最低处在大沽口,海拔0米。
天津地处海河流域下游,河网密布,洼淀众多,有"九河下梢"之称。
2.1.2 气候情况天津地处暖温带半干旱半湿润季风气候区,四季分明。
冬季受蒙古冷高压控制,盛行西北风,天气寒冷干燥;夏季受西北太平洋副热带高压西侧影响,多偏南风,高温高湿,雨热同季;春秋季为季风转换期,春季干旱多风,冷暖多变,秋季天高云淡,风和日丽。
天津主要为大陆性气候特征,受渤海影响,沿海地区有时也显现出海洋性气候特征,海陆风现象比较明显。
表2.1.2 累年各月平均气温及年较差(分台站) (℃)编 号 采集城市全年一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月年较差采集年代1 天津12.2 -4 -1.6 5 13.2 2024.126.425.520.813.6 5.2 -1.6 30.4 1955-802 塘沽12 -3.9 -1.9 4.3 12 1923.426.225.821.314.3 5.7 -1.5 30.1 1951-80天津市大港区位于太平洋西岸渤海湾畔,平均海拔2米。
属北半球暖温带半湿润大陆性季风气候,呈冬夏长、春秋短、四季分明、季风显著的气候特征。
气象观测以来的1986-2005年的数据表明,大港年平均气温12.8度,1月份气温最低,平均气温为-3.5℃,7月份气温最高,平均气温为26.8℃,年较差为30.3℃,与天津和塘沽的历史气温资料数据接近。
总之,天津年内温差较大,多年年平均气温在12℃左右,极端最高气温为42.7℃(1942年6月15日),极端最低气温为-27.4℃(1966年2月2日)。
而且1951-1989年的资料分析表明,天津滨海新区年平均气温总体趋势呈明显上升趋势。
2.1.3 水文情况天津是我国北方干旱缺水地区之一。
据海河流域水资源状况,天津的水资源利用分为三个水资源分区,即北三河山区、北四河平原和大清河淀东平原三个水资源分区。
天津降雨量年内分配极不均匀,85%的降水量集中在6~9月,且主要集中在7月下旬和8月上旬。
受地形、气候等因素影响,降水时空分布不均,区域多年平均降水量在560~720mm间,且具有山区多于平原,沿海多于内陆,年降水量由沿海向内陆逐渐减小的空间分布特征。
多年平均蒸发量约900~1200mm,在地区上的分布由北向南递增,水资源缺乏,干旱指数为1.20~2.08。
现有的水文资料表明,天津滨海新区近50年来的年降水量总体呈下降趋势,特别是90年代降水量锐减,强降水频数80年代最多,90年代最少,发生强降水最多的月份是7月和8月,其次是6月。
另据中国国家海洋局公布的2006年中国海平面公报,天津海平面平均上升速率为2.2mm/a。
2004~2006年的3年间,天津海平面均高于常年,其中,2006年比常年高48mm。
近3年来,天津海平面比2003年分别高20、33和44mm,呈持续上升趋势。
与2007年相比,预计至2030年海平面将上升约5.3 cm。
2007年国家海平面公报仅对今后10年的变化趋势做了预测,预计未来10年,中国沿海海平面将继续保持上升趋势,将比2007年上升3.2 cm,沿海地区海平面上升幅度介于1.8~3.9 cm之间。
继续上升的海平面,将加重沿海风暴潮等海岸带灾害的致灾程度,对天津滨海新区势将造成极为不利的影响。
2.1.4 地质情况由于天津市位于海河下游,又紧邻渤海湾,区内地势低洼,河网密布,洼淀众多,湿地资源十分丰富。
海河以北除散落在较高地势上的村落和简易道路外,其它地域均被水域覆盖,海河以南湿地面积大而广阔,与河北省的白洋淀连接成片。
2000年环保部门统计天津市湿地总面积为1718km2,其中天然湿地为1337km2,人工湿地为381km2。
在天然湿地中,河流湿地占32%,湖泊占29.4%,沼泽和沼泽化占4.7%,近海及海岸湿地占33.9%。
然而,天津滨海新区的发展却面临着许多不利的地质环境问题,这些问题包括:地面沉降、地震、软土地基沉降、风暴潮、海面上升、海水入侵、土壤盐渍化、沥涝等。
天津滨海新区地处我国东部沿海,位于天津市东南,濒临渤海湾,该区原为海滩盐田,经人工填土整平为建筑场地。
该区软土沉积层属第四纪海相为主的成因相类型,为典型代表性的不良土。
该种土的特点是含水量高,孔隙比大,抗剪强度低,压缩性大,灵敏度高。
由于海水的影响,地质环境条件较为复杂。
该区域内地势平坦,地面标高2~4m,属海陆交替相地貌。