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海洋工程混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與延壽技術(shù)

閱讀:653發(fā)布時間:2015-10-5

    鋼筋混凝土在海洋工程中得到廣泛應(yīng)用,例如,海底隧道、跨海大橋、海港碼頭等大型海洋基礎(chǔ)設(shè)施都大量采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。由于海洋環(huán)境強腐蝕性特點, 如何保證這些海洋工程鋼筋混凝土構(gòu)筑物的使用壽命,使其具有良好的耐久性是工程技術(shù)人員和業(yè)主均十分關(guān)注、也必須高度重視的關(guān)鍵問題。

  由于海洋環(huán)境本身的嚴(yán)酷性,或沒有采取有效的措施,許多海洋工程結(jié)構(gòu)物往往達(dá)不到設(shè)計使用年限要求,產(chǎn)生耐久性問題。世界上不同地區(qū)關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生劣化和損傷的事例有很多文獻(xiàn)報道。例如,美國聯(lián)邦公路管理局于1991 年發(fā)布的調(diào)查結(jié)果表明,全國有226000 座橋梁和立交橋(約占全國總數(shù)的39%)發(fā)生了鋼筋腐蝕,存在病害。

  目前我國正處在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模建設(shè)的高潮時期,更應(yīng)該吸取國外發(fā)達(dá)國家在海洋工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性方面的經(jīng)驗,給予足夠的重視,在設(shè)計之初就應(yīng)堅持高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求,并采取有效的措施以保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,降低其全壽命周期的費用。

  影響海洋環(huán)境中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素有很多,主要包括混凝土材料和施工質(zhì)量、氯離子誘發(fā)的鋼筋銹蝕、碳化、凍融循環(huán)、磨損和沖刷、化學(xué)侵蝕以及生物作用等。其中海洋環(huán)境氯離子的作用導(dǎo)致鋼筋銹蝕是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的zui重要因素之一。

  由于影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素非常復(fù)雜,因此如何提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性以及延長在役混凝土工程結(jié)構(gòu)的使用壽命是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要采取一系列的技術(shù)與管理措施,并貫穿于結(jié)構(gòu)從設(shè)計、建造到使用和維護(hù)的全壽命周期。提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的技術(shù)途徑包括合理的設(shè)計和施工、從材料本身來提高耐久性(如采用高性能海工混凝土和耐腐蝕加強筋等)、以及采取額外的防護(hù)措施等,如采用混凝土保護(hù)涂層、混凝土表面硅烷浸漬處理、緩蝕劑以及樹脂玻璃鱗片涂料保護(hù)技術(shù)。

  例如,上海東海大橋是國內(nèi)*座特大型跨海橋梁,設(shè)計基準(zhǔn)期為100 年。由于位于外海,海況非常惡劣,給大橋結(jié)構(gòu)的耐久性提出了挑戰(zhàn)。該跨海大橋就采用了以高性能海工混凝土為基礎(chǔ)的綜合防護(hù)策略, 并依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)所處部位和環(huán)境條件,通過增大混凝土保護(hù)層厚度和采用必要的補充防腐蝕措施, 如涂裝防腐涂層等,以使大橋達(dá)到設(shè)計的壽命要求。


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