沿海耐久性混凝土施工技術研究

文摘：沿海 耐久性 混凝土 施工 技術 研究

沿海地區橋梁多穿越近海，橋梁基礎及下構長期受海水侵蝕，較普通混凝土則在耐久性方面提出了更高的要求。混凝土的耐久性是指混凝土在實際使用條件下抵抗各種破壞因素的作用，長期保持強度和外觀完整性的能力，在規定的使用年限內，在各種環境條件作用下，不需要額外的費用加固處理而保持其安全性、正常使用和可接受的外觀的能力。

一、沿海耐久性混凝土原材料要求

應嚴格限制混凝土各種原材料（水泥、礦物摻和料、骨料、外加劑和拌和水等）中的氯離子含量，各種原材料中的氯離子應盡可能低。新拌混凝土硬化后，實查混凝土中的氯離子含量對于鋼筋混凝土不應超過膠凝材料重的0.1%，對于預應力混凝土不得超過膠凝材料重的0.06%。

1、水泥

配制耐久混凝土的水泥擬選用強度等級42.5 的Ⅱ型硅酸鹽水泥。為改善混凝土的體積穩定性和抗裂性能，水泥中的C3A 含量一般不宜超過10%（此值按照海水環境進行取值），水泥細度（比表面積）不超過350m2/kg，游離氧化鈣不超過1.5%。大體積混凝土宜采用C2S 含量相對較高而水化熱較低的水泥；為改善混凝土的抗裂性，水泥的含堿量（按Na2O 當量計）不宜超過水泥質量的0.6%，混凝土內的總含堿量（包括所有原材料）應不超過3.0kg/m3，并宜使用非堿活性集料。

2、礦物摻合料

1）、配制耐久混凝土所用的礦物摻和料可為粉煤灰、磨細高爐水淬礦渣、硅灰、沸石巖粉、石灰石粉、天然火山灰等材料。摻和料必須品質穩定、來料均勻、來源固定。摻和料的摻量應根據設計對混凝土各齡期強度、混凝土的工作性和耐久性以及施工條件和工程特點而定。礦物摻和料中應不含放射性物質、可溶性有毒物質或對混凝土性質有害的物質。

2）、粉煤灰的燒失量不宜大于5%，對預應力混凝土和引氣混凝土小于3%；三氧化硫含量≤2%；需水量比不大于100%；粉煤灰摻量應不少于膠凝材料總量的20%，當摻量達30%以上時，水膠比不宜大于0.42。

3）、磨細高爐水淬礦渣的比表面積宜控制在360～440m2/kg；磨細礦渣需水量比不大于100%，燒失量不大于1%。

4）、硅灰中的二氧化硅含量不應小于85%，比表面積（BET-N2吸附法）不小于18000m2/kg。硅灰摻量一般不超過膠凝材料總量的8%。硅灰一般應與其它礦物摻和料復合使用。

5）、磨細天然沸石巖粉應選用斜發沸石巖或絲光沸石巖，其他沸石尤其是方沸石不宜用作混凝土的摻和料。沸石巖的銨離子凈交換容量不小于107mol/100g（斜發沸石巖）或115mol/100g（絲光沸石巖），沸石巖品位（即沸石含量，用銨離子凈交換容量檢測）應當穩定，比表面積大于280m2/kg。

6）、使用二種或二種以上的摻和料復合而成的磨細礦物摻和料，其效果通常能明顯優于單一礦物摻和料。復合摻和料應有合格的產品標準或經過有關部門鑒定的性能檢測證明并附有組成成分和使用說明，不得添加對混凝土有害的成分。為避免增加混凝土的自收縮和溫升，復合磨細礦粉也不宜過細。

3、骨料

1）、不得采用可能發生堿---集料反應（AAR）的活性集料。粗骨料應采用質地均勻堅固、粒形和級配良好、吸水率低、空隙率小的石料。壓碎指標不大于12%，針片狀顆粒含量不宜大于7%，吸水率不大于2%，硫化物及硫酸鹽含量（按SO3 質量計）小于0.5%。粗集料松散堆積密度一般大于1350 kg/m3，空隙率不超過40%。粗、細骨料中的含泥量應分別低于0.5%和1%。

2）、不宜采用抗滲透性較差的巖質如某些花崗巖、砂巖等作為粗、細骨料。粗骨料的最大公稱粒徑不應超過25mm（大體積混凝土除外），且不得超過鋼筋保護層厚度的2/3。

4、化學添加劑

當混合使用高效減水劑、引氣劑、緩凝劑、膨脹劑、阻銹劑及其它防腐劑時，應事先專門測定它們之間的相容性。外加劑中的氯離子含量不得大于混凝土中膠凝材料總重的0.01%，高效減水劑中的硫酸鈉含量不宜大于減水劑干重的15%。

5、拌合、養護用水

水中不應含有影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質及油脂、糖類、游離酸類、堿、鹽、有機物或其他有害物質。不得采用海水、污水和pH 值小于5 的酸性水，水中的氯離子含量應不大于200mg/L，硫酸鹽含量按S2O4不大于500 mg/L。

二、沿海耐久性混凝土的施工要求

1、在混凝土施工前，應按照混凝土結構的防腐蝕耐久性設計的要求，制定保證混凝土施工質量的措施和實施細則，精心選擇原材料，進行混凝土試配，在試驗室試驗的基礎上優選混凝土配合比。

2、耐久性混凝土的施工質量控制重點為：混凝土的振搗均勻和密實、混凝土的養護、鋼筋的保護層厚度、施工階段混凝土的裂縫控制。

3、新澆混凝土應及早開始養護、避免水分蒸發。濕養護不得間斷，對于不同構件、在不同季節應采取不同的初始濕養護和溫控措施。

4、鋼筋混凝土不得用海水養護，盡量延長新澆混凝土與海水等氯鹽接觸前的養護齡期。

三、防腐的幾項措施

對沿海耐久性混凝土的防腐方面，考慮應主要如下幾個方面：

1、保證增加保護層厚度，此方法是提高混凝土使用壽命最為直接、簡單而且經濟有效的方法。

2、采用高性能混凝土，提高混凝土的密實性，從而提高抵抗氯離子滲透性來增強耐久性能。

3、長久保留樁基施工用護筒，延長橋墩的使用壽命。

4、處于浪濺區的橋墩墩身（含系梁）混凝土表面涂裝，采用硅烷薄涂層封閉型涂裝系統，涂層設計使用年限為20 年。

5、墩柱底部（潮汐區部位）附加澆筑同標號10cm厚的混凝土保護層，內配一層構造鋼筋。

6、采用環氧涂層鋼筋、鋼筋阻銹劑。