基于海水狀態(tài)下混凝土防腐的研究

吳德坤 郭瑞 白根華

伴隨著我國的沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,海上大橋、擋潮閘、海上風(fēng)電等一些建筑物和設(shè)施逐漸的增多。從上個世紀(jì)末所建成的沿海建筑物損壞的程度上來看,因為它們長時間的受到海水和鹽霧的蝕化,都已經(jīng)破舊不堪了,而且加之上世紀(jì)末的除險加固以及拆除重建的過程中,其實際使用的年限遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于設(shè)計時預(yù)先估計的年限。所以,對混凝土處于海水環(huán)境中如何實施腐蝕措施進(jìn)行研究,在增加混凝土強(qiáng)度和耐久性,增加建筑物的安全使用年限方面都具有十分現(xiàn)實的意義。

1混凝土防腐蝕的重要性

混凝土是構(gòu)成建筑物基本結(jié)構(gòu)的主要材料之一,假如進(jìn)行了正確的選材、配比和設(shè)計與施工,一般情況下,在普通的氣象以及使用條件下,混凝土的結(jié)構(gòu)是能夠長久使用的。然而,對于大多數(shù)工程的實踐,深深的表明了,只要是沒有考慮具體的環(huán)境條件,選用耐久性不匹配的混凝土,選擇材料和配合比例不合適,以及進(jìn)行施工時技術(shù)不完善的混凝土結(jié)構(gòu)都可能會被蝕化,最終形成安全隱患。混凝土在自然環(huán)境條件的作用之下,都可能會從外到內(nèi)逐漸的出現(xiàn)滲漏、疏松、開裂、露石、剝落、崩潰等問題,如果不對其加強(qiáng)修繕和管理,及時的加固、修繕,都會使其耐受力急劇的降低,最終導(dǎo)致使用壽命大幅度縮短,危及安全的生產(chǎn)和運行。所以,我們應(yīng)該逐漸的認(rèn)識到海水混將混凝土腐蝕破壞會影響混凝土的耐久性,而且,我們現(xiàn)在當(dāng)務(wù)之急就是需要尋找一些有成效的措施和技術(shù)來解決混凝土防腐的問題。

2海水環(huán)境中混凝土如何防腐

2.1 優(yōu)化混凝土配合比例,使混凝土抗腐蝕能力得到提高

(1)改良混凝土中膠凝材料的組成成分。導(dǎo)致混凝土被腐蝕的最主要原因就是在混凝土的成分中含有易被海水腐蝕的氫氧化鈣,其分子式為,以及水化鋁酸三,其分子式為3CaO··12。想辦法減少這兩種物質(zhì)在混凝土中所占的比例可以降低海水對混凝土腐蝕的程度。對于減少的含量,我們可以把粉煤灰等一些具有活性的礦物質(zhì)摻入混凝土,而且,這樣一來,水化鋁酸三鈣在混凝土中的含量也會隨之降低。另外,把粉煤灰摻入混凝土中還能夠有效的降低混凝土組分系統(tǒng)中早期的水化溫升,降低混凝土內(nèi)部的早期溫度應(yīng)力,有效的防止出現(xiàn)溫度裂縫。海水會對純硅酸鹽為主要成分的水泥混凝土造成程度比較嚴(yán)重的腐蝕,然而依據(jù)有關(guān)的實驗,在該種水泥中摻入約40%的粉煤灰之后,混凝土抗海水腐蝕能力有顯著的提升,而且,這種配比對混凝土后期的強(qiáng)度也不會造成任何的影響。

(2)添加專門的防腐抗?jié)B物質(zhì),提升混凝土的防腐能力。專門的防腐抗?jié)B物質(zhì),可以和海水中大多數(shù)對混凝土存在損害的物質(zhì)結(jié)合,進(jìn)而行成不溶性的鹽類或者是螯合物,這些物質(zhì)還能夠借助擴(kuò)散的作用,擴(kuò)散到混凝土的內(nèi)部,進(jìn)一步的加強(qiáng)混凝土的致密程度,提升混凝土抗?jié)B透的能力,阻止有害的物質(zhì)進(jìn)一步滲透或者擴(kuò)散到混凝土的內(nèi)部,最終提升混凝土防腐的性能。

(3)縮小水灰的比例,增強(qiáng)混凝土的致密程度。對于那些滲透性非常高的混凝土結(jié)構(gòu),即便我們采用提高混凝土耐腐蝕的膠凝材料,但是長期的浸泡也是他們在海水中顯得“不堪一擊”。所以,這樣就要切實的增強(qiáng)混凝土的致密程度,才有可能有效的阻攔海水滲透到混凝土的內(nèi)部中去,可以說,如果沒有滲透,那么也就不存在腐蝕了。然而,絕對的阻斷海水滲入是理想化的,也就是說,海水環(huán)境下的混凝土,多多少少都會有海水的滲入。也只有同時具備這兩個條件,也就是采用可以提高混凝土防腐性能的膠凝材料以及增強(qiáng)混凝土致密程度,才可以切實的提高混凝土對海水和鹽霧侵蝕的耐受性。另外,在減少水灰比例的同時在混凝土中添加高效的減水劑使混凝土中單位的用水量得到有效的降低,降低混凝土結(jié)構(gòu)的塌落度,增強(qiáng)混凝土和易性,也是增強(qiáng)混凝土致密程度的有效途徑。在減少混凝土中水灰比例的同時,減小混凝土塌落度,也是能夠有效的減少后期中混凝土由于塑性發(fā)生改變產(chǎn)生的收縮裂縫的機(jī)率。

2.2 對施工圖中相關(guān)的設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化,增強(qiáng)混凝土在海水環(huán)境中的抗腐蝕能力

基于經(jīng)濟(jì)設(shè)計前提之下,應(yīng)當(dāng)適度的增強(qiáng)混凝土和水面接觸部位的強(qiáng)度。實踐證明,同樣的情況之下,較高標(biāo)號的混凝土對海水的抗?jié)B抗凍的能力比低標(biāo)號的混凝土強(qiáng)的多,所以,適度的增強(qiáng)混凝土接觸海水部位的強(qiáng)度,是可以提升混凝土抗腐蝕能力的。

2.3 加強(qiáng)對施工過程的管理,借助工程中的措施提高混凝土抗蝕能力

(1)加強(qiáng)對溫度的控制,防止產(chǎn)生溫度裂縫。選取適當(dāng)?shù)拇胧炷吝M(jìn)行溫控,減少混凝土內(nèi)部的水化溫生,切實的保證混凝土內(nèi)外的溫差降低,從而防范產(chǎn)生溫度裂縫,最終有效的防止海水中一系列有害的物質(zhì)侵入混凝土結(jié)構(gòu)中。

(2)加強(qiáng)對施工過程的管理,規(guī)避混凝土開裂的現(xiàn)象發(fā)生。一定要加強(qiáng)對混凝土的振搗以及養(yǎng)護(hù)管的理。絕對不能漏振或者超振,防止蜂窩麻面和孔洞的產(chǎn)生;增強(qiáng)對混凝土的養(yǎng)護(hù),杜絕混凝土前期就出現(xiàn)開裂的情況。只有這樣,才能有效的阻擋外界的有害物質(zhì)滲入混凝土的內(nèi)部,最終增強(qiáng)混凝土的持久性。

(3)將混凝土“隔斷”起來,對混凝土的表面采用液態(tài)有機(jī)硅進(jìn)行噴涂,使之在混凝土的外表形成一層隔水膜,防止海水滲透到混凝土的內(nèi)部,這種方法是最直接的提高混凝土抗腐蝕能力的方法。

3結(jié)語

本文作者在對混凝土防腐的重要性進(jìn)行闡述后,重點探討了混凝土防腐蝕的措施。所以,在實踐工程之中,為了達(dá)到提高海水環(huán)境下混凝土耐久能力的目的,一定要依據(jù)實際的情況從規(guī)劃設(shè)計、選用材料以及確定配合比例、施工等幾個側(cè)重點進(jìn)行綜合的研究,從而提出不僅合理而且經(jīng)濟(jì)適用的混凝土防腐途徑和措施。

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