海水中钢筋混凝土墩柱养护新方法的研发
钢筋混凝土在海水环境下应用现状与发展趋势
钢筋混凝土在海水环境下应用现状与发展趋势摘要：海洋环境因为海水盐性较高，通常会使跨海大桥的桥墩产生锈蚀从而影响到大桥的设计使用年限。
根据海洋环境下混凝土结构的腐蚀损坏机理，通过对轻质高强且具有耐久性材料的深入调研，总结高性能混凝土、高性能钢及一些纤维增强复合材料的研究现状及发展趋势，介绍在桥梁关键区域的针对性应用技术，使海洋桥梁工程能够满足高性能、轻量化、使用寿命长的需求，突破海洋环境下跨海大桥的耐久和跨度瓶颈。
关键词：海水环境；高性能混凝土；纤维增强复合材料0引言跨海大桥结构海洋环境下，受海水盐离子腐蚀环境和风荷载、交通荷载的耦合作用等复杂荷载影响，疲劳蠕变引起大桥的性能退化，海水腐蚀导致的大桥耐久性能不足，严重影响桥梁结构的安全性能和设计使用寿命。
海洋环境中的混凝土结构在水下或水位变动区直接与海水中的镁盐、硫酸盐等腐蚀性介质接触，硫酸镁容易造成水泥石中水化硅酸钙凝胶分解，使体系强度损失，黏结力下降；另一方面硫酸根离子和水化铝酸盐、氢氧化钙作用生成膨胀产物引起硫酸盐腐蚀。
目前全球跨海大桥的设计使用年限都在100年以上，但在20年内多数都出现了大桥混凝土桥墩的腐蚀性现象，在我国，每年投入路桥混凝土结构的维修费用也接近100亿元。
为了解决跨海大桥在海洋环境下长期服役中的性能问题，需要研究在桥梁关键区域的针对性应用方法，使大跨桥梁在海洋环境下实现高性能和使用寿命长的目标。
目前所涉及的相关技术主要包括高性能钢、高性能混凝土的技术提升以及海洋环境中新型纤维增强复合材料（FRP）的技术应用[1]。
1高性能混凝土现状及发展趋势1.1既有研究概述高性能混凝土主要受耐久性、流动性和体积稳定性影响。
(1)表面防护技术混凝土外防护技术主要是通过表面防护，增加混凝土保护层厚底和涂抹保护层与盐离子分离，从而防止腐蚀作用。
表面防护可分为涂层技术、孔壁憎水技术与孔结构优化技术。
混凝土表面防护材料主要分为两种，无机防护材料相对于有机防护材料具有原料来源广泛、成本与能耗低等优点，但是主要存在老化、湿基面黏结差等问题。
海洋环境混凝土结构耐久性措施研究
（） ２ 采用海工耐久性混凝土 采用 ４ ． ． 型硅酸盐水泥 ， ２ ＰⅡ ５ 粉煤灰和磨细高炉矿渣粉配制海工混 凝土 ， 控制混凝土的最大水胶 比和胶凝材料最少用量 ， 见表 ３ 。 表 ３最大水胶 比和胶凝材料最低用量
工程部位
最大水胶 比 胶凝材料最低用量
钻 孔 灌 注 桩 承 台 墩 身 箱 梁 桥 塔 （ ） 束 防腐 ４钢
基本 增加 保护层厚度 成本 低 效果好
措 施
、
保护 层 厚度 过 大 ， 导 会
致 保 护 层 收缩 裂 缝
混凝土氯离子扩散系数 （０ ） １ ｍ／ ｓ
≤３ ． Ｏ ≤２５ ． ≤１ ． ５ ≤１５ ． ≤１ ． ５
保护层厚度 （ ｎ ｍｉ）
７ ５
９ ０
承 台 陆上 ７ ５
桥墩 箱梁
６ ０ ４ ０
２ 耐久 性 设 计 研 究 现 状 ．
普通 混凝土并 不如人们预 料的那般安 全 ， 耐久性 不足而导致 结构 破坏 的现 象 日益增多 ， 由此造成的经济损失不容忽视 。因此 ， 加强混凝 土结 构质量控制 ， 使其满 足安全性 和耐 久性的要求是 工程建设 的当务 之 急。随着混凝 土材料科学的不断进步 ， 人们开始研究 高工作 性 、 高耐 久性 、 积稳定性好 的 凝 土 ， 体 昆 即高性能混凝 ｉ（ Ｐ ） Ｈ Ｃ。 我国正处于经济高速发展 的时期 ， 许多耗资 巨大的跨 海大桥 、 海洋 钻井平 台已经或即将兴建 ， 这些构筑物处于恶劣 的海洋环境下 ， 长期 其 安全 的正 常使用 成为工程界关注 的重点 。高性能混凝 土中的海工混凝 土凭借其性 能的优点 ， 很强的抗氯离子渗透能力 和耐冻性 ， 过采用不 通 同的掺合料及一 些必要 的附加措施 ， 以有效克服使 用环境给建 筑结 可 构带来 的危 害， 达到延长使用 寿命 和提高结构耐久性 的 目的。 表 １常见耐久性措施 的优 缺点 比较 耐久性措施 优点 缺点
浅议海水环境下增强混凝土耐久性措施
浅议海水环境下增强混凝土耐久性措施【摘要】海水环境对混凝土的腐蚀是一项长期存在的问题，影响着混凝土结构的使用寿命和安全性。
本文从增强混凝土的原理出发，探讨了海水环境对混凝土的影响并提出了增强混凝土的耐久性措施。
这些措施包括使用高性能混凝土、添加耐久性外加剂以及采取防腐蚀措施等方法。
试验结果表明，这些耐久性措施可以有效减缓混凝土在海水环境下的腐蚀速度，并提高其耐久性。
未来，应该进一步研究海水环境下混凝土的耐久性措施，以提高混凝土结构在恶劣环境下的使用寿命。
增强混凝土的耐久性对于维护海洋工程结构的安全与稳定具有重要意义。
通过不断的研究与实践，将有助于完善相关技术，提升混凝土结构在海水环境下的抗腐蚀能力。
【关键词】关键词：混凝土、海水环境、耐久性、增强、措施、原理、影响、应用效果、发展方向、重要性、总结、展望1. 引言1.1 研究背景现代社会建筑工程中混凝土是一种常用的建筑材料，但在海水环境下，混凝土的耐久性会受到严重影响。
海水中的氯离子、硫酸根离子等溶解物质会渗入混凝土中，导致混凝土的腐蚀和破坏加剧。
如何增强混凝土的耐久性在海水环境下显得尤为重要。
研究背景：随着社会经济的不断发展，海洋工程建设日益增多，海水环境下混凝土结构的耐久性也备受关注。
当前对混凝土耐久性的研究主要集中在提高混凝土的抗渗、抗盐雾、抗海洋微生物侵蚀等方面。
目前针对海水环境下的混凝土耐久性措施仍存在一定的局限性，有待进一步的研究和完善。
海水环境对混凝土结构的影响是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素并寻求有效的解决方案。
本文旨在探讨增强混凝土在海水环境下的耐久性措施，以期为海洋工程建设提供有效的技术支持和保障。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨在海水环境下如何增强混凝土的耐久性，从而延长混凝土结构的使用寿命。
海水环境对混凝土的影响是不可避免的，因此我们需要寻找有效的方法来应对这种影响，保障混凝土结构的稳定性和安全性。
通过研究增强混凝土的原理和耐久性措施的应用效果，我们可以为工程实践提供可靠的技术支持，为海洋工程和海岸防护工程的建设贡献力量。
海水环境下混凝土耐久性研究_苏达根
海水环境下混凝土耐久性研究苏达根 钟小敏(华南理工大学特种功能材料教育部重点实验室 广州 510640)摘 要:采用岩相分析、X 射线衍射分析、化学分析和扫描电镜P 能谱分析等方法,对珠江三角沿海地区某30年跨海大桥桥墩混凝土开裂的原因及其耐久性问题进行研究。
研究结果表明,该海工混凝土含有碱活性细集料,在海水环境下发生了碱-集料反应;海水的镁盐也侵蚀了混凝土,在粗裂缝的表面生成了大量的氢氧化镁沉淀;碱-集料反应与海水镁盐侵蚀等复合作用导致混凝土开裂。
这是我国首例海水环境下混凝土因细集料发生碱-集料反应,并受镁盐侵蚀而造成复合破坏的报道。
海工混凝土需综合考虑海水环境的影响,在选用集料时,应检测其碱活性,避免使用具有碱活性的集料。
具有碱活性的细集料对混凝土耐久性的影响需引起重视。
关键词:细集料 碱-硅酸反应 镁盐侵蚀 碱活性 海水环境R ESEA RC H ON THE DURABILITY OF CONC RETE IN MAR INE ENV IRONMENTSu Dagen Zhong Xiaomin(Key Laboratory of Specially Functional Materials of M inistry of Education of South ChinaUniversi ty of Technology Guangzhou 510640)Abstract :The reason of cracking and the durabili ty problem in 30-year -old Pier of a sea crossing bridge in coas tal areas of the Pearl River Delta was studied by means of petrographic analysis,X -ray diffraction analysis,chemical analysis,scanning electron microscopy P energy dispersive analysis and other techniques.The results showed that there were active fine aggregates in the concrete,and alkal -i silica reaction had occurred.the concrete had been eroded by magnesium salt in sea water and the sedi ments on the surface of the crude cracks contained a lot of magnesium hydroxide.The cracking in the concrete was caused by the compound damage of alkal-i aggregate reaction and magnesiu m salt erosion.This is the first report in our country that the compound damage to the concrete in marine environment was caused by the alkal-i aggregate reaction of fine aggregate and erosion of the magnesium salt.It was demanded s trongly that the alkaline activity of aggregates be detected and the compound damage of the marine envi ronmen t be generally considered in the ocean concrete projects.The influence of fine aggregates having alkaline activity on the durability of concrete should be taken seriously.Keywords :fine aggregate alkal-i silica reaction magnesiu m salt erosion alkaline -activi ty marine environment第一作者:苏达根 男 1948年12月出生 教授 博士生导师E-mail:d gsu@收稿日期:2007-08-10混凝土的碱-集料反应破坏已引起了人们的重视。
浅谈海洋环境中钢筋混凝土桥梁的防腐技术
浅谈海洋环境中钢筋混凝土桥梁的防腐技术摘要：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技术日趋重要。
本文准备探讨海洋环境中钢筋混凝土桥梁的防腐技术。
关键词：海洋环境；钢筋混凝土；桥梁；防腐；在沿海地区，钢筋混凝土桥梁长期处于海水、海风等自然环境的影响中，遭受腐蚀破坏的程度特别严重。
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％。
所以，海洋环境中钢筋混凝土的耐久性问题引人注目，越来越得到工程界的重视。
以下将探讨海洋环境中钢筋混凝土的老化和相对应的防护机理及防腐技术。
一、钢筋混凝土桥梁性能老化钢筋混凝土结构是一种钢筋和混凝土复合的材料结构，结构的各项性能不仅取决于钢筋和混凝土各自的物理力学性能，也与钢筋与混凝土的协调工作能力有关。
一般而言，钢筋混凝土结构中，钢筋的腐蚀机理主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀，混凝土的腐蚀机理主要为碳化。
在海水中，甚至在海潮影响区域的大气环境中，都存在着大量的氯离子，氯离子极易诱发钢筋混凝土中的钢筋发生电化学腐蚀，而且发生腐蚀的时间远远早于混凝土碳化引起的钢筋锈蚀。
这种电化学腐蚀的速度快且易产生点腐蚀，不仅严重削弱钢筋截面，而且容易导致应力集中，尤其对于以承受疲劳和冲击荷载为主的桥梁结构，危害更为严重，主要表现在两个方面。
（一）结构承载力降低钢筋混凝土结构材料的劣化是一个缓慢的、渐进的过程，但最后造成的结构破坏形式却可能是突然的和脆性的。
对于钢筋混凝土梁而言，一般将其设计为具有一定延性的适筋梁，钢筋与混凝土之间具有有效的粘结作用，二者协调变形。
但是，对于腐蚀后的钢筋混凝土结构，当钢筋锈蚀到一定程度，混凝土保护层开裂甚至脱落以及钢筋与混凝土界面上生成的疏松的锈蚀层都会影响钢筋与混凝土之间的粘结性能。
当锈蚀量较大时，粘结性能的退化已不能在钢筋与混凝土之间建立起足够的粘结应力，钢筋的强度得不到充分发挥，承载能力下降。
桥梁墩柱海水腐蚀防治技术
２１ 钢筋 混凝 土 箍套 ．
Ｅ Ｃ 高 性 能 纤 维 增 强 水 泥 基 复 合 材 料 Ｃ 是
（ Ｐ Ｒ Ｃ） Ｈ Ｆ Ｃ 中的 一种 ，是 基 于微 观物 理力 学 原 理优 化 设 计 的具 有 应 变 硬化 特 性 和 多缝 开 裂 特 征 的一
２０ 年 ，山东省水利科学研究院对京福高速公 ０５ 路徒骇河大桥进行了防腐加固设计 。该桥上部结构 为 １： ２ 预应力钢筋混凝土组合Ｔ ，下部结构 ２Ｌ５ ／ ｍ 梁 为柱式墩 台 ，基础为钻孔灌 注桩 。 由于河水被污 染 ，Ｓ 量超标 ，桥墩被腐蚀 。经水质分析 ，结 Ｏ 合该桥实际情况 ，对桥墩采用如下防腐处理 ：将受
摘
要
结合近 年 来 国 内外桥 梁建设 创新研 究成果 ，阐述 了海水环境 或 类似 污染环境 中桥 梁墩 柱
桥 梁墩 柱 海水 环境 防腐 蚀
腐蚀 防 治新思路 、新 工 艺、新材料 。
关键 词
中图分 类号 Ｕ ４ ． ４ ５７ｎ ｌ ｇ ｏ ｉ ｇ ｉ ｒ ａ ｄ Ｐｏ ｅ ｉ ｅ ａ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ｔ ｒ ｏ ｉ ｅ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｆ ｒ Ｂｒｄ ｅ Ｐ ｅ ｎ ｌ ｎ Ｓ ａ Ｗ ｔ ｒ Ｅｎ ｉ ｏ ｍｅ ｔ ｃ
护 ，保证 了安 全 运营 。 Ｌ Ｗ一 防腐涂 料 的涂装 工 艺为 ：基层 清理 一 涂 Ｓ ２
装Ｓ Ｙ处 理 剂 涂 装 Ｌ Ｗ一 底 漆 一 涂 装 Ｌ Ｗ一 中 间 Ｓ ２ ÷ Ｓ ２
漆 涂 装 Ｌ ｗ一 面 漆 。涂 刷 完 毕 后 ，进 行 涂 层 干 Ｓ ２
膜厚度测定 ，涂层干膜厚度为３０ ３０ ０ ～ ５ ｍ，每５ ０ ｍ ｊ测一个点 ；混凝土每刷一遍后都要进行中间验 ２ 佥 收 ，并做好记录。图４ 为桥墩加 固后情景 。
沿海地区保障钢筋混凝土桥梁耐久性技术措施
沿海地区保障钢筋混凝土桥梁耐久性技术措施摘要文章根据沿海地区的环境特点及桥梁出现的腐蚀现象，分析并介绍了保障沿海地区桥梁耐久性技术措施。
关键字钢筋混凝土桥梁腐蚀类型保障措施前言沿海地区处于海水、海风等恶劣的自然环境下，桥梁遭受破坏的程度特别严重，有其特殊性，因此其耐久性问题更引人关注。
沿海地区建有大量桥梁，大部分为钢筋混凝土桥梁。
因此提高桥梁耐久性，增加桥梁的使用寿命是极为重要的。
根据沿海地区的环境特点，提出了几点对保障沿海地区桥梁耐久性技术措施。
1 沿海地区环境对钢筋混凝土桥梁桥梁侵蚀的影响因素海水中含有大量的各种盐类，其中NaCl含量最高，它是侵蚀混凝土结构的祸根。
氯化钠在海水中以离子状态处在，活泼的Cl-使钢筋表面以钝化的氧化铁受损失，钢筋开始生锈、增厚、膨胀，当胀应力超过混凝土的抗拉强度时，保护层微裂，从而使更多的Cl-进入钢筋进一步锈蚀，锈层再加厚再膨胀，导致混凝土保护层剥落，钢筋外露，这是沿海地区混凝土结构损坏的主要成因。
虽然海水中MgSO4的含量较少，但却极易与水泥水化产物生成钙矾石，体积大幅增大，使混凝土胀裂。
钙矾石被国际上公认为“水泥杆菌”，对混凝土有强烈的侵蚀作用。
海水中的盐类造成混凝土的侵蚀破坏，当干湿循环交替的状态下将加快其破坏。
因此，对于高低潮位之间的建筑应受到特别重视。
此外，空气中所含CO2的平均值约为0.03%，但越接近海区CO2和水泥中的Ca(OH)2反应生成中性CaCO3，通常称之为“碳化”。
但沿海地区潮湿环境中CO2浓度高且持久作用时，碳化会继续进行而直到钢筋的表面，使钢筋附近的混凝土的碱度大幅度下降，从而加速了钢筋的腐蚀速度。
2钢筋混凝土桥梁耐久性技术的几点措施2.1 增加钢筋的混凝土保护层的厚度针对溶解氧腐蚀和氯盐腐蚀，增加钢筋的保护层厚度显然是非常有效的。
一般情况下，炭化的深度、氯离子渗透的深度和时间的平方根成正比，所以增加保护层的厚度将大大延长钢筋脱钝和氯离子渗透至钢筋表面的时间。
海水环境下增强混凝土耐久性措施
海水环境下增强混凝土耐久性措施在国内海水环境下增强商品混凝土耐久性措施大致有五种：预应力商品混凝土、高性能商品混凝土、内掺钢筋阻锈剂、涂料涂装保护、涂层钢筋等。
针对这五种措施增强商品混凝土耐久性措施，结合工程应用实例对其原理进行了分析，总结出其技术特点，为工程应用提供指导和帮助。
一、前言随着水运工程技术的不断发展，海水环境中码头的耐久性问题越来越受到研究人员的重视和关注。
在海港环境中，砼腐蚀破坏主要表现为cl–的渗透导致钢筋锈胀，进而引起砼开裂加速钢筋锈蚀。
因此，如何提高砼的抗氯离子渗透性，减小砼电通量，已经成为提高砼抗腐蚀能力的关键问题[1],[2]。
二、增强商品混凝土耐久性措施1、预应力商品混凝土预应力商品混凝土构件能有效地控制裂缝的产生，阻止“先裂后锈”和“锈裂互动”现象的发生和蔓延；且预应力商品混凝土构件的保护层厚度、配合比、水灰比等参数指标的规范要求均高于其他钢筋商品混凝土构件。
因此，相对而言，预应力商品混凝土的质量与耐久性优于其他钢筋商品混凝土。
但是一旦预应力商品混凝土构件发生腐蚀与破坏后，由于不能大范围凿除已遭氯离子污染的商品混凝土，所以预应力商品混凝土构件的可修复程度与修补效果均远低于其他钢筋商品混凝土构件，目前通常采取整个构件更换的方式。
例如，在1990年投产的北仑二期集装箱码头5#、6#泊位后方引桥的预应力“T”型梁上，使用12年后亦发现诸多“锈斑”，说明其内部钢筋已开始锈蚀。
可见单凭设计采用预应力商品混凝土措施，也不能很好的解决防腐蚀耐久性问题，必须多种技术措施并举，联合施治，方能达到耐久之目的。
2、高性能商品混凝土区别于传统商品混凝土，高性能商品混凝土以耐久性作为首要指标，可有重点地予以保证其耐久性、工作性、强度、体积稳定性以及经济性等。
就海港码头工程而言，侧重于高性能、抗渗性、体积稳定性、强度与优良的抗冲击疲劳性等。
目前，国内外海工高性能商品混凝土的研究与应用方兴未艾[3]。