海工混凝土課件

1、海工高性能混凝土,江蘇博特新材料有限公司　孫樹,2010 年 10 月,專業(yè)技術(shù)內(nèi)部培訓(xùn)材料,內(nèi)容提要,1、什么是海工混凝土2、海工混凝土腐蝕情況3、海水環(huán)境混凝土部位劃分4、海工混凝土破壞特征5、海洋氯化物的環(huán)境作用等級6、海工混凝土破壞類型7、海工混凝土破壞原因及現(xiàn)象8、影響海工混凝土耐久性的首要因素9、氯離子侵入混凝土的途徑10、氯離子侵入混凝土的機(jī)理11、氯離子對鋼筋銹蝕機(jī)理,12、氯離子滲透與擴(kuò)散

2、 氯離子侵入模型——F ick 第二定律 氯離子擴(kuò)散系數(shù)的時間依賴性 氯離子擴(kuò)散系數(shù) 臨界氯離子濃度 表面氯離子濃度 混凝土保護(hù)層厚度 氯離子擴(kuò)散系數(shù)的測試方法13、氯離子腐蝕的防護(hù)措施14、高性能海工混凝土的配制15、高性能海工混凝土工程實例,海工混凝土是指在海濱、海水中或受海風(fēng)影響的環(huán)境中服役，受海水或海風(fēng)侵?jǐn)_的

3、混凝土。海工混凝土包括海岸工程和近海工程以及雖在岸上，但受到海水或海洋大氣的物理化學(xué)作用的構(gòu)筑物所用混凝土。 如:海港、入海河口整治、擋潮閘、工業(yè)引水、跨海橋梁、海岸防護(hù)、潮汐發(fā)電站、大型深水碼頭、海洋平臺、臨近入?？诘膬?nèi)河港、橋梁等。海工混凝土由于經(jīng)常地或周期性地與海水接觸，受到海水或海洋大氣（含有氯離子），或受波浪、流水的沖擊、磨損等作用，而遭受損害，縮短耐用年限。,什么是海工混凝土,浙東沿?；炷两Y(jié)構(gòu)工程調(diào)查,二

4、次調(diào)查：1994年、2000年,調(diào)查結(jié)果：80%以上都發(fā)生了嚴(yán)重或較嚴(yán)重鋼筋銹蝕破壞，出現(xiàn)銹蝕破壞的時間有的不到10年。,海工混凝土腐蝕情況,寧波北侖港碼頭,,北侖港腐蝕修補(bǔ),北侖港腐蝕修補(bǔ),,華南海港碼頭混凝土腐蝕情況的調(diào)查與結(jié)構(gòu)耐久性分析我國海港工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性現(xiàn)狀及對策(潘德強(qiáng))海港工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性壽命預(yù)測與健康診斷研究技術(shù)文件-報告簡本,海水環(huán)境混凝土部位劃分,JTJ 75-2000 《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技

5、術(shù)規(guī)范》,海工混凝土破壞特征,沿海海工混凝土建筑物處于氯鹽、鎂鹽、硫酸鹽等強(qiáng)侵蝕環(huán)境，受外部環(huán)境破壞情況如下: 水位變化區(qū)以上結(jié)構(gòu)：受大氣腐蝕。 水位變化區(qū)(包括浪濺區(qū)、潮汐區(qū))：環(huán)境水以動態(tài)存在，存在鹽類的結(jié)晶膨脹、高堿性物質(zhì)溶析、海水中Mg2+， Cl-、SO42-對混凝土侵蝕、凍融循環(huán)、干濕交替、鋼筋銹蝕等，這一區(qū)域的腐蝕破壞最為嚴(yán)重。 水位線以下區(qū)域:受海水化學(xué)侵蝕。,注：1 近?；蚝Ｑ蟓h(huán)

6、境中的水下區(qū)、潮汐區(qū)、浪濺區(qū)和大氣區(qū)的劃分。按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī) 范》JTJ 275的規(guī)定確定；近?；蚝Ｑ蟓h(huán)境的土中區(qū)指海底以下或近海的陸區(qū)地下。其地下水中的鹽類成分與海水相近； 2 海水激流中構(gòu)件的作用等級宜提高一級； 3 輕度鹽霧區(qū)與重度鹽霧區(qū)界限的劃分，宜根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境和既有工程調(diào)查確定；靠近海岸的陸上建筑物，鹽霧對室外混凝土構(gòu)件的作用尚應(yīng)考慮風(fēng)向、地貌等因素；密集建筑群，除直接面海

7、和迎風(fēng)的建筑物外，萁他建筑物可適當(dāng)降低作用等級； 4 炎熱地區(qū)指年平均溫度高于20℃的地區(qū)； 5 內(nèi)陸鹽湖中氯化物的環(huán)境作用等級可比照上表規(guī)定確定。,海洋氯化物的環(huán)境作用等級,GB/T 50476-2008 《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》,海工混凝土破壞類型,海工混凝土破壞原因及現(xiàn)象,影響海工混凝土耐久性的首要因素,海洋是Cl-的主要來源，海水中通常含有3%的鹽，其中主要是Cl- 。以Cl-計，海水中的含量約為19000mg/L。海風(fēng)

8、、海霧中也含有Cl- ，海砂中更含有不等量的Cl- 。 我國海岸線長，大規(guī)模的基本建設(shè)多集中在沿海地區(qū)，尤其是海洋工程如碼頭、護(hù)坡和防護(hù)堤等由于Cl-引起的鋼筋銹蝕破壞十分突出。 沿海地區(qū)已出現(xiàn)河砂匱乏，不經(jīng)技術(shù)處理就使用海砂的現(xiàn)象亦日趨嚴(yán)重，這也為Cl-引起鋼筋銹蝕破壞創(chuàng)造了條件。 工程經(jīng)驗教訓(xùn)表明，海水、海風(fēng)和海霧中的Cl-和不合理的使用海砂，是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要原因之一。混凝土中鋼筋

9、銹蝕可由兩種因素誘發(fā)，一是海水中Cl-侵蝕，二是大氣中的CO2使混凝土中性化。 大量工程調(diào)查和科研結(jié)果表明，海洋環(huán)境下導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕破壞的主要因素是Cl-進(jìn)入混凝土中，并在鋼筋表面集聚，促使鋼筋產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。 調(diào)查中亦證實，海洋環(huán)境中混凝土的碳化速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Cl-滲透速度，中等質(zhì)量的混凝土自然碳化速度平均為3mm/10年。 因此，影響海工混凝土耐久性的首要因素是混凝土的Cl-滲透速度

10、。,氯離子侵入混凝土的途徑,氯離子侵入混凝土的途徑： 一是“混入”，如摻用含氯離子外加劑、使用海砂、施工用水含氯離子、在含鹽環(huán)境中拌制澆注混凝土等； 二是“滲入”，環(huán)境中的氯離子通過混凝土的宏觀、微觀缺陷滲入到混凝土中，并到達(dá)鋼筋表面。 “混入”現(xiàn)象大都是施工管理問題； “滲入”現(xiàn)象則是綜合技術(shù)問題，與混凝土材料多孔性、密實性、工程質(zhì)量，鋼筋表面混凝土層厚度等

11、多種因素有關(guān)。,氯離子源之三：原材料,氯離子通過混凝土內(nèi)部的孔隙和微裂縫體系從周圍環(huán)境向混凝土內(nèi)部傳遞 ，有以下幾種方式：,毛細(xì)管作用，即鹽水向混凝土內(nèi)部干燥的部分移動； 混凝土干燥---遇海水----被海水飽和---再干燥-蒸發(fā)純水，氯鹽留在混凝土中……（毛細(xì)管作用）滲透作用，即在水壓力作用下，鹽水向壓力較低的方向移動；擴(kuò)散作用，即由于濃度差的作用，氯離子從濃度高的地方向濃度低的地方移動；電化學(xué)遷移，即氯離子向電位較高的方

12、向移動。,氯離子侵入混凝土的機(jī)理,氯離子對鋼筋銹蝕機(jī)理,1 破壞鈍化膜 水泥水化的高堿性(pH＞12.6)，使鋼筋表面產(chǎn)生一層致密的鈍化膜。以往的研究認(rèn)為鈍化膜是由鐵的氧化物構(gòu)成,但有研究表明,該鈍化膜中含有Si-O鍵,對鋼筋有很強(qiáng)的保護(hù)能力.然而該鈍化膜只有在高堿性環(huán)境中才是穩(wěn)定的。 當(dāng)pH＜11.5時，鈍化膜就開始不穩(wěn)定(臨界值)； 當(dāng)pH＜9.88時鈍化膜生成困難或已經(jīng)生成的鈍化膜逐漸破壞。

13、Cl-進(jìn)入混凝土中并到達(dá)鋼筋表面，當(dāng)它吸附于局部鈍化膜處時，可使該處的pH值迅速降低到4以下，從而破壞該處的鈍化膜。,2 形成腐蝕電池 Cl-對鋼筋表面鈍化膜的破壞首先發(fā)生在局部（點），使這些部位（點）露出了鐵基體，與尚完好的鈍化膜區(qū)域構(gòu)成電位差。鐵基體作為陽極而受腐蝕，大面積的鈍化膜區(qū)作為陰極。 腐蝕電池作用的結(jié)果，鋼筋表面產(chǎn)生點蝕（坑蝕），由于大陰極（鈍化膜區(qū)）對應(yīng)于小陽極（鈍化膜破壞點），坑蝕發(fā)展十

14、分迅速。這就是Cl-對鋼筋表面產(chǎn)生“坑蝕”為主的原因所在。,3 去極化作用陽極反應(yīng)生成的Fe2+如果不能及時搬運走而積累于陽極表面，則陽極反應(yīng)就會因此而受阻；Cl-與Fe2+相遇會生成FeCl2，從而加速陽極過程。Cl-這種加速陽極的過程，稱作陽極去極化作用。FeCl2是可溶的，在向混凝土內(nèi)擴(kuò)散時遇到OH-，立即生成Fe(OH)2(沉淀)，在水和氧的存在下又繼續(xù)氧化成Fe(OH)3(鐵銹)。,可見，Cl-只是起到了“

15、搬運”作用，它不被“消耗”。也就是說，凡是進(jìn)入混凝土中的Cl-，會周而復(fù)始地起破壞作用，這正是氯離子危害的特點之一。,4 導(dǎo)電作用腐蝕電池的要素之一是要有離子通路?；炷林蠧l-的存在，強(qiáng)化了離子通路，降低了陰、陽極之間的歐姆電阻，提高了腐蝕電池的效率，從而加速了電化學(xué)腐蝕過程。 氯鹽中的陽離子(Na+、Ca2+等)，也降低陰、陽極之間的歐姆電阻，但不參與陰、陽極過程。氯鹽對鋼筋銹蝕影響的強(qiáng)弱，與其達(dá)

16、到鋼筋表面的濃度有關(guān)。氯鹽對混凝土也有一定的直接破壞作用（如結(jié)晶膨脹和增加凍融破壞等），但氯離子引起鋼筋銹蝕，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的破壞，在通常情況下是起主導(dǎo)作用的。,氯離子滲透與擴(kuò)散,氯化物滲透進(jìn)入混凝土中有三種基本的遷移方式: 純氯化物離子的擴(kuò)散; 氯化物和水結(jié)合在一起遷移; 毛細(xì)管吸附. 這三種遷移機(jī)制可能同時發(fā)生。在混凝

17、土的孔隙中充滿水或者充水程度較高情況下,氯離子的遷移主要由擴(kuò)散作用引起。,有關(guān)氯離子在混凝土中擴(kuò)散的研究是由Collepardi 于1970 年開始的, 并于1972年發(fā)表了基于F ick 第二定律的氯離子擴(kuò)散系數(shù)的計算結(jié)果。F ick 第二定律很方便地將氯離子的擴(kuò)散濃度與擴(kuò)散系數(shù)和擴(kuò)散時間聯(lián)系起來, 可以直觀地體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的耐久性。由于F ick 第二定律的簡潔性及與實測結(jié)果之間較好的吻合性, 現(xiàn)在它已成為預(yù)測氯離子在混凝土中擴(kuò)散的經(jīng)典

18、方法。選擇F ick 第二擴(kuò)散定律基本上也是基于一種經(jīng)驗的假定, 因為它的模型參數(shù)具有明確的物理意義, 并且它的解可以很好地擬合現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的實測結(jié)果。假定混凝土中的孔隙分布是均勻的, 氯離子在混凝土中的擴(kuò)散是一維擴(kuò)散行為, 濃度梯度僅沿著暴露表面到鋼筋表面的方向變化。,氯離子擴(kuò)散的主要影響因素,通常用Fick第二定律描述： F ick 第二定律的解取決于問題的邊界條件。

19、 C 為氯離子濃度，D為擴(kuò)散系數(shù)，t為結(jié)構(gòu)暴露于氯離子環(huán)境中的時間；x 為侵蝕的深度；若D為常數(shù)，如設(shè)定邊界條件：表面氯離子濃度Cs為定值，在任一時刻, 相對于暴露表面的無限遠(yuǎn)處的氯離子濃度值為初始濃度。 可得解析解：,Cx , t—t

20、時刻x 深度處的氯離子濃度;C0—初始濃度;CS—表面濃度;D —混凝土的有效擴(kuò)散系數(shù);erf ( ) — 誤差函數(shù),,氯離子侵入模型——F ick 第二定律,氯離子擴(kuò)散系數(shù)的時間依賴性,式中： Dt— t 時刻的有效擴(kuò)散系數(shù)； D0 — 結(jié)構(gòu)暴露時的擴(kuò)散系數(shù)； m — 氯離子擴(kuò)散系數(shù)的時間依賴性系數(shù)，可根據(jù)試驗或調(diào)查獲得。,有效擴(kuò)

21、散系數(shù)是隨結(jié)構(gòu)使用時間長度變化的量。經(jīng)過一定使用年限后，水泥水化作用基本完成,內(nèi)部微結(jié)構(gòu)的變化基本不再發(fā)生,此時氯離子擴(kuò)散系數(shù)趨于一個穩(wěn)定值。上述公式僅使用前30年,以后Dt則成為一個恒定值。,氯離子擴(kuò)散系數(shù),氯離子擴(kuò)散系數(shù)是反映混凝土耐久性的一項重要指標(biāo), 目前已經(jīng)發(fā)展了多種檢測方法, 主要有自然擴(kuò)散法、加速擴(kuò)散法 , 一般通過建立擴(kuò)散深度和實測濃度的關(guān)系, 然后根據(jù)F ick 定律擬合氯離子的擴(kuò)散系數(shù)。,氯離子擴(kuò)散系數(shù)不僅與混凝土的

22、組成、內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)的數(shù)量和特征、水化程度等內(nèi)在因素有關(guān), 同時也受到外部因素的影響, 主要包括溫度、養(yǎng)護(hù)齡期、摻合料的種類和數(shù)量、誘導(dǎo)鋼筋腐蝕的氯離子的類型等。,水灰比的大小反映了混凝土抵抗氯離子入侵的能力，孫偉根據(jù)氯離子擴(kuò)散試驗得到的試驗結(jié)果，經(jīng)過擬合，得到氯離子擴(kuò)散系數(shù)與水灰比的統(tǒng)計關(guān)系為,Dcl=34.776w/c-6.448(×10-8cm2/s),混凝土摻入粉煤灰、硅粉、礦渣，有效增加了混凝土內(nèi)部孔隙，改善了孔結(jié)構(gòu)，均

23、可明顯改善混凝土結(jié)構(gòu)抗氯離子侵蝕的耐久性能。,臨界氯離子濃度,激發(fā)鋼筋腐蝕的氯離子臨界濃度值不是一個唯一確定的值, 它受到許多因素的影響, 如混凝土的配合比、水泥的類型、水泥成分含量、混凝土材料、水灰比、溫度、相對濕度、鋼筋表面狀況以及其它有關(guān)氯離子滲透的來源等。 氯離子臨界濃度具有如此大的分散性的另一個原因是對于氯離子臨界值本身的規(guī)定缺乏依據(jù), 如確定的參數(shù)(可見的鋼筋腐蝕、腐蝕電位或腐蝕已經(jīng)發(fā)生) 或臨界值的表達(dá)形式

24、(以Cl- /O H- 的形式還是以占水泥或混凝土重量百分比的形式)。,通過大量的碼頭調(diào)查、暴露試驗和現(xiàn)場取樣, 得到華南和華東海港碼頭混凝土結(jié)構(gòu)的氯離子臨界含量分別為0.105%～0.145%和0.125%～ 0.150%，處浪濺區(qū)混凝土的C r 值為0.059%～ 0.107% (占混凝土質(zhì)量百分比)。 交通部第四航務(wù)工程局科學(xué)研究所通過對碼頭現(xiàn)場不同標(biāo)高的混凝土結(jié)構(gòu)的調(diào)查發(fā)現(xiàn), 不同標(biāo)高處氯離子的臨界含量也有差別

25、, 標(biāo)高小者氯離子臨界含量高, 水下區(qū)最高, 水位變動區(qū)和浪濺區(qū)次之, 大氣區(qū)最低, 這可能與影響鋼筋銹蝕的其它因素如氧氣、水分、溫濕度等有關(guān)。,表面氯離子濃度,結(jié)構(gòu)表面氯離子的濃度除與環(huán)境條件有關(guān)外, 還與混凝土自身材料對氯離子的吸附性能有關(guān)。試驗表明, 不同的混凝土種類, 在相同的氯離子含量溶液中浸泡相同的時間, 其表面濃度是不同的。 水下區(qū)、水位變動區(qū)、浪濺區(qū)和大氣區(qū)都有各自的氯離子源。水下區(qū)的氯離子源主要來自于海水

26、, 比較恒定; 水位變動區(qū)和浪濺區(qū)的氯離子源來自于波浪或噴沫, 隨波浪而周期性變化, 周期很短; 大氣區(qū)的氯離子源主要是周圍的海洋環(huán)境, 也比較穩(wěn)定, 雖然有時會受風(fēng)力、風(fēng)向、雨水等自然環(huán)境變化的影響。,表面氯離子的濃度不會對氯離子的擴(kuò)散系數(shù)產(chǎn)生影響, 因為后者是混凝土本身的內(nèi)在性能, 與外界因素?zé)o關(guān)。但是, 從F ick 第二定律的解析表達(dá)式中可以看出, 混凝土結(jié)構(gòu)表面的氯離子濃度也是影響結(jié)構(gòu)耐久性的一個重要因素。,處于海水中混凝土，

27、表面濃度一般與海水中氯鹽濃度接近，Bamforth 建議用于設(shè)計的表面濃度cs（按混凝土重計算）,括號內(nèi)為每方混凝土膠凝材料為400kg時，按膠凝材料重表示的cs值,混凝土保護(hù)層厚度,混凝土保護(hù)層為鋼筋免于腐蝕提供了一道堅實的屏障，混凝土保護(hù)層厚度越大, 則外界腐蝕介質(zhì)到達(dá)鋼筋表面所需的時間越長, 結(jié)構(gòu)越耐久?；炷翉?qiáng)度與混凝土質(zhì)量之間呈正相關(guān)關(guān)系, 一般強(qiáng)度越高, 質(zhì)量越好, 抵抗外界侵蝕的能力則越強(qiáng)。因此, 混凝土強(qiáng)度和保護(hù)層厚度

28、之間存在一種相互協(xié)調(diào)的關(guān)系, 即混凝土強(qiáng)度高, 保護(hù)層厚度可以相對較小。高性能混凝土的強(qiáng)度一般很高, 但其保護(hù)層厚度也不應(yīng)太小, 因為混凝土保護(hù)層的最小厚度不僅受混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性限制, 而且也受到鋼筋與混凝土協(xié)調(diào)工作的約束?；炷帘Ｗo(hù)層應(yīng)該保證鋼筋與混凝土之間能夠有效地傳遞粘結(jié)應(yīng)力。另外, 過薄的保護(hù)層很容易受到局部損壞、磨損、表層裂縫等意外損傷。理論上混凝土保護(hù)層越厚, 結(jié)構(gòu)耐久性越好。但實際上,過厚的保護(hù)層在硬化過程中其收縮應(yīng)

29、力和溫度應(yīng)力得不到鋼筋的控制, 很容易產(chǎn)生裂縫。裂縫的產(chǎn)生會大大削弱混凝土保護(hù)層的作用。一般情況下, 混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)超過80～ 100mm , 具體的尺寸應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計確定。,氯離子擴(kuò)散系數(shù)的測試方法,１ 氯離子擴(kuò)散系數(shù)快速測定的RCM法（快速氯離子遷移系數(shù)法）詳見GB/T50476-2008《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》附錄D和JTG/T B07-01-2006《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》附錄A。GB/T50082-

30、2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》7.1也規(guī)定了RCM法快速氯離子遷移系數(shù)DRCM的測定方法。,檢測采用外加電場測定非穩(wěn)態(tài)氯離子擴(kuò)散系數(shù)DRCM，定量評價混凝土抵抗氯離子擴(kuò)散的能力，為氯離子侵蝕環(huán)境中的混凝土耐久性設(shè)計和施工以及使用壽命的評估和預(yù)測提供基本參數(shù)。,JGJ/T 193-2009 《混凝土耐久性檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》,氯離子擴(kuò)散系數(shù)的測試方法,２ 電通量法（與ASTM C1202規(guī)定基本一致）測試方法詳見GB/

31、T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》7.2電通量法。,檢測采用直流恒電壓作用下通電量試驗法測定通過混凝土試件的電通量為指標(biāo)來確定混凝土抗氯離子滲透性能。本方法不適用于摻有亞硝酸鹽和鋼纖維等良導(dǎo)電材料的混凝土抗氯離子滲透試驗。,JGJ/T 193-2009 《混凝土耐久性檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》,氯離子腐蝕的防護(hù)措施,1、混凝土中氯離子含量（%）的限定,,2、混入型氯離子腐蝕的防護(hù)1）拌合用水：JTJ 75-200

32、0《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，氯離子含量不宜大于200mg/L。2） 砂：JTJ 75-2000規(guī)定3）外加劑：氯離子含量不宜大于水泥質(zhì)量的0.02%。,,,3、滲入型氯離子腐蝕的防護(hù)采用高性能海工混凝土：其技術(shù)途徑是采用優(yōu)質(zhì)礦物摻和料和新型高效減水劑復(fù)合，配以與之相適應(yīng)的水泥和級配良好的粗細(xì)骨料，形成低水膠比，低缺陷，高密實、高耐久的混凝土材料。高性能海工混凝土較高的抗氯離子滲透性為特征,其優(yōu)異的耐久性和性能

33、價格比已受到國際上研究和工程界的認(rèn)同。增加混凝土保護(hù)層厚度：這是提高海洋工程鋼筋混凝土使用壽命的最為直接、簡單而且經(jīng)濟(jì)有效的方法。但是保護(hù)層厚度并不能不受限制的任意增加。當(dāng)保護(hù)層厚度過厚時，由于混凝土材料本身的脆性和收縮會導(dǎo)致混凝土保護(hù)層出現(xiàn)裂縫反而削弱其對鋼筋的保護(hù)作用?；炷帘砻嫱扛矊樱和旰玫幕炷帘Ｗo(hù)涂層具有阻絕腐蝕性介質(zhì)與混凝土接觸的特點，從而延長混凝土和鋼筋混凝土的使用壽命。然而大部分涂層本身會在環(huán)境的作用下老化，逐漸喪失

34、其功效，一般壽命在5～10年，只能作輔助措施。涂層鋼筋、耐腐蝕鋼筋：采用耐腐蝕鋼筋對混入型和滲入型氯離子的防護(hù)都是很有效的。因為環(huán)氧涂層鋼筋是在嚴(yán)格控制的鋼廠流水線上涂覆的，一般可以保證涂層高質(zhì)量，涂層可以將鋼筋與周圍的混凝土隔開，即使氯離子和氧氣等已經(jīng)大量侵入混凝土，它還是可以長期保護(hù)鋼筋，使鋼筋免遭腐蝕。鋼筋表面采用致密材料涂覆，如環(huán)氧涂層鋼筋在歐美也有一定的應(yīng)用，其應(yīng)用效果評價不一。主要不利方面是，環(huán)氧涂層鋼筋與混凝土的握裹力降

35、低35％，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體力學(xué)性能有所降低；施工過程中對環(huán)氧涂層鋼筋的保護(hù)要求極其嚴(yán)格，加大了施工難度；另外成本的明顯增加也是其推廣應(yīng)用受到制約。,,摻入鋼筋阻銹劑：通過影響鋼筋和電介質(zhì)之間的電化學(xué)反應(yīng)，可以有效地阻止鋼筋腐蝕發(fā)生。因為阻銹劑的作用可以自發(fā)地在鋼筋表面上形成，只要有致鈍環(huán)境，即使純化膜破壞也可以自行再生，自動維持，這不僅優(yōu)于任何人為涂層，而且經(jīng)濟(jì)、簡便。實踐證明，拌制混凝土?xí)r摻加阻銹劑也是預(yù)防惡劣環(huán)境中鋼筋腐蝕的一

36、種經(jīng)濟(jì)有效的補(bǔ)充措施。鋼筋陰極保護(hù)：陰極保護(hù)的電化學(xué)原理是：即使鋼筋周圍的混凝土有的已經(jīng)碳化或含有大量氯離子，或者混凝土保護(hù)層薄而透水透氣，或鋼筋表面具有銹層，不讓鋼筋表面任何地方放出自由電子，使其電位等于或低于平衡電位，就可以使鋼筋不再進(jìn)行陽極反應(yīng)，即鋼筋銹蝕。該方法是通過引入一個外加犧牲陽極或直流電源來抑制鋼筋電化學(xué)腐蝕反應(yīng)過程從而延長海工混凝土的使用壽命。最大限度的控制混凝土裂縫。,高性能海工混凝土的配制,高性能混凝土已作為提

37、高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的有效措施用于海港工程， JTJ 75-2000《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》首次將高性能混凝土作為海工混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕首選措施列入規(guī)范，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下表要求：高性能海工混凝土的規(guī)定、原材料、配合比設(shè)計、施工與質(zhì)量評定詳見JTJ 75-2000《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》第6章《高性能混凝土》。,,,JTJ 75-2000 《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》,高性能海工混凝土工程實例,中國

38、東海大橋2002年6月開工，2005年5月貫通。東海大橋跨越東海，從上海至小洋山島深水港全線總長約為31公里，寬31.5米，分上、下行雙幅橋面，雙向6車道，設(shè)計時速80km/h 。全線按高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，設(shè)計基準(zhǔn)期為100年。,2003年11月開工，2007年6月貫通。大橋橫跨杭州灣海域，北起嘉興海鹽，南至寧波慈溪，全長36公里，是目前世界上最長的跨海大橋。雙向六車道，設(shè)計時速100km/h，大橋地處強(qiáng)腐蝕海洋環(huán)境，在國內(nèi)首次明確提出

39、了設(shè)計使用壽命不低于100年的年限要求。,杭州灣跨海大橋,高性能海工混凝土工程實例,06年12月開工建設(shè)，東起青島主城，跨越膠州灣海域，西至黃島，全長約35.4公里，橋?qū)?5米，雙向六車道，設(shè)計時速 80 m/h。大橋是我國北方冰凍海域首座特大型橋梁集群工程，在北方冰凍地區(qū)首次提出了100年設(shè)計壽命要求，大橋腐蝕環(huán)境惡劣，耐久性防護(hù)任務(wù)緊迫而嚴(yán)重。,青島海灣大橋,廈門翔安海底隧道,,廈門翔安隧道工程是國家“863”計劃專題項目的重點工

40、程，連接廈門市本島和大陸架翔安區(qū)。隧道全長8.795公里，其中海底隧道5.95公里。隧道最深在海平面下約70米，跨越海域?qū)捈s4200m，是我國大陸地區(qū)第一座海底隧道，設(shè)計使用壽命100年。由我國完全自主設(shè)計、施工。隧道2005年9月開工，2009年11月 全線貫通。,建設(shè)中的最長跨海大橋——港珠澳大橋,建設(shè)中的港珠澳大橋，跨越珠江口伶仃洋海域，是連接香港、珠海及澳門的大型跨海通道。 大橋全長為49.968公里，采用橋隧組合方

41、式，大橋主體工程全長約29.6公里，海底隧道長約6余公里,“海中橋隧”長達(dá)35.578公里，其規(guī)模更將超越現(xiàn)時世界上最長跨海大橋杭州灣跨海大橋，建成后將成為世界最長的跨海大橋。 大橋海中橋隧主體工程及珠海接線將按六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計行車時速100m/h ，采用最高建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，抗震8度（烈度），抗16級臺風(fēng)，設(shè)計使用壽命120年。 建設(shè)內(nèi)容包括：港珠澳大橋主體工程、香港、珠海、澳門口岸、香港接線以及珠海接線，