本篇文章给大家谈谈海工混凝土，以及水工混凝土对应的知识点，文章可能有点长，但是希望大家可以阅读完，增长自己的知识，最重要的是希望对各位有所帮助，可以解决了您的问题，不要忘了收藏本站喔。
本文主要内容一览
海工混凝土（水工混凝土）
1海工混凝土钢筋腐蚀和防护措施
1海工混凝土钢筋的破坏机理
研究海洋环境下混凝土中钢筋的腐蚀问题，首先需要清楚其破坏原因和机理，才能有针对性的对钢筋耐腐蚀性能进行相关的试验研究，找准研究方向，得出有用的研究成果，对后续的试验研究提供理论依据。海水成分复杂，含有多种游离态的离子，虽然其含量不高，但混凝土结构长时间暴露在这种环境下，其影响不容忽视。其中最主要的破坏离子就是SO2－4和Cl－。首先对于混凝土结构，抗渗性能远不及天然石材，虽然宏观上与天然石材区别不大，但在微观上，混凝土表面有很多的微观孔隙［1］。
因此，在海洋环境下，各种游离态的离子通过孔隙渗透到混凝土内部，与其中的Ca2－、Al3+等成分发生化学反应，从而使其耐久性和耐腐蚀性降低，最终导致结构破坏。其次对于钢筋的腐蚀破坏，主要是氯离子引起的，其通过毛细管、扩散、对流、渗透等方式侵入混凝土结构，扩散是最主要的侵入方式［2］。当其浓度到达一定的临界值后，从而引起钢筋的锈蚀。
1混凝土耐久性的研究是一个十分重要而又迫切需要解决的问题，特别是位于沿海及近海地区的混凝土结构，由于海洋环境对混凝土的腐蚀，尤其是钢筋的锈蚀造成的结构早期损坏，已成为工程中的主要问题［3］。目前，对于提高海洋环境下混凝土中钢筋的耐腐蚀性能，防止钢筋腐蚀的技术措施有许多种，可归纳为两大类。其一是提高混凝土自身的防护能力，增加混凝土的抗腐蚀能力，如高密实、抗裂混凝土;其二被称作“附加措施”，主要包括:钢筋阻锈剂、混凝土外涂层、特种钢筋(如环氧涂层钢筋、不锈钢筋等)、阴极保护等。
2钢筋防腐蚀措施研究
2．1钢筋阻锈剂
钢筋阻锈剂是指一种加入到混凝土中或涂刷在其表面，能有效延缓或阻止腐蚀发生的化学物质。其主要是由酯胺混合液和醇胺混合物等高分子的阳极型阻锈材料组成，作用机理是通过氯化铁原子可以使钢筋表面形成致密的氧化铁钝化膜，或吸附在其表面形成阻碍层，阻止阳极反应的发生，使钢筋长期处于钝态，其保护层得到最大限度地提高和保持，同时防止氯盐、镁盐的侵蚀，使腐蚀速度大幅度降低［4］。钢筋阻锈剂主要优点如下:使用寿命长，能满足50年以上混凝土结构设计寿命要求;与涂层钢筋、特种钢筋、阴极保护等措施相比，花费最少，经济实用，且施工简单，方便，节省劳动力，寿命期内不需维护，经济效果最优;适用范围广［5］。
2．2特种钢筋
阻止氯离子对钢筋的腐蚀的有效措施之一，就是在钢筋表面进行涂层处理。目前环氧树脂涂层钢筋在国内外应用广泛。环氧树脂涂层钢筋有很好的耐蚀性，但与混凝土的粘结强度明显降低，适用于处在潮湿环境或侵蚀性介质中的工业与民用房屋、一般构筑物及道路、桥梁、港口，码头等钢筋混凝土结构中。经国内外的大量研究和多年的工程应用表明，采用这种钢筋能有效地防止处于恶劣环境下的钢筋腐蚀，从而大大提高工程结构的耐久性。环氧树脂涂层被誉为钢筋防腐卫士，其具有化学稳定性高，不与酸、碱等反应，延性大、干缩小等特点，与金属表面的粘着性好，在钢筋表面起到了阻隔钢筋与外界电流接触的功能［6］。
试验表明，另一种有效方法是提高钢筋自身耐腐蚀性能。耐腐蚀钢筋在混凝土结构中的使用还是一个相对较新的课题，目前主要有不锈钢筋和纤维塑料筋两种。各种钢筋中，不锈钢筋的耐腐蚀性能最好的，还具有强度高、耐久性好、使用方便，施工简单等特点，大大延长了结构的使用寿命，但是价格昂贵，成本略有增加。目前奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢因其高强度被广泛应用于混凝土结构中，当作为预应力筋使用时，其强度可达835MPa，作为普通钢筋使用时，其强度亦可达700MPa［7］。纤维塑料筋是指由玻璃纤维、碳纤维及阿拉米德纤维等多股连续纤维，采用聚酰胺树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂等基底材料，通过胶合，后经过挤压、拉拔成型的特殊材料［8］。纤维塑料筋的主要优点有:抗拉强度高、抗腐蚀性能良好、密度小。但其也存在弹性模量小、脆性大、抗剪强度低和与混凝土之间粘结力小等缺点。
2．3阴极保护
电化学保护是使金属极化至腐蚀免疫区或钝化区而得到保护［9］。钢筋腐蚀时将会同时发生失电子的阳极反应和得电子的阴极反应。发生反应时，阳极铁失去两个电子成为铁离子(Fe2+)，铁离子进入溶液，进一步反应生成腐蚀产物。阴极得到阳极铁失去的电子，并与水中的氧气发生阴极反应生成的OH－，之后与溶液中的铁离子反应生成铁锈［6］。牺牲阳极和外加电流是阴极保护的两种方式。牺牲阳极的原理是两种金属的腐蚀电位不同，常用的牺牲阳极金属是锌或铝块，以及热喷锌或锌铝铟合金。外加电流法则是连接被保护金属与外加直流电源的负极，使金属电位负移，自腐蚀电流下降，从而使金属得到保护［9］。
3混凝土抗腐蚀措施研究
防止钢筋腐蚀的有效措施是保证混凝土的良好质量。在满足其强度要求的前提下把耐久性放在首位，采用海工高性能混凝土，提高结构的密实度，从而提高其抗渗、抗冻性能，具有良好的胶凝孔结构，减缓腐蚀速度，根本上提高混凝土本身护筋性能［10］。
3．1混凝土配合比优化设计
马志鸣等［11］做了七组不同配合比的混凝土试件，经过标准养护28天后，取两个相对侧面为试验用面，其余四面用环氧树脂密封，保证硫酸盐侵蚀为一维扩散。将试件置于海洋暴露试验区规定区域，用分光光度计法测量不同深度硫酸根离子含量。研究表明，混凝土结构在海洋环境干湿循环作用下，离子侵入速率加快，硫酸根离子的侵蚀程度随暴露龄期的增加而增加，随水胶比的增加而减少，当水胶比相同时，以一定量的矿物掺合料代替水泥，可以有效提高混凝土试件的抗硫酸盐侵蚀性能。
宋立元等［12］对不同水胶比及掺加粉煤灰、硅灰的高性能混凝土的氯离子扩散系数进行试验研究，设置了5组混凝土试件进行对比试验。研究表明，适当的水胶比及掺加一定量粉煤灰和硅灰等活性集料能明显提高海洋混凝土结构抵抗氯离子侵蚀的能力，为混凝土海洋平台结构耐久性评估与设计提供了重要的参考价值。马保国等［13］研究了在混凝土结构中添加不同矿物掺合料对氯离子渗透能力的抵抗作用，研究表明，在一定范围内，掺加粉煤灰和硅灰均能提高混凝土的抗氯离子渗透能力，通过寿命预测，抗氯离子渗透能力依次为10%SF＞60%SG＞30%FA＞纯硅酸盐水泥。
3．2提高保护层厚度
海洋对混凝土的各种破坏腐蚀都直接或间接作用于混凝土保护层。保护层是防止钢筋锈蚀的第一道屏障，必须保证其有足够的厚度［10］。《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》规定海水环境钢筋最小保护层厚度50mm，预应力钢筋最小保护层厚度75mm，其中浪溅区最小保护层厚度90mm。加大保护层厚度对提高构筑物耐久性具有显著效果。试验表明:结构的耐久寿命与保护层厚度的平方成正比。当保护层厚度增加到一定程度之后，随着厚度的增加，耐久寿命将会大幅度提高，但其增加幅度是有一定限度的。当保护层过厚时，将减小截面受压区高度，降低结构的承载能力;保护层处混凝土受内部钢筋约束减小，在受力或冻融时裂缝更易开展，有害离子、气体易侵入，因而达不到增厚保护层的预期作用［11］。
3．3混凝土表面涂层保护
表面涂层是指为了减少或阻断海洋腐蚀离子向混凝土的渗透扩散，提高构筑物的使用寿命，在混凝土表面涂上防腐涂料［15］。世界各国的防腐蚀实践证明:表面涂层防腐蚀是最有效、最经济、应用最普遍的方法［16］。混凝土防腐涂料种类繁多，广泛应用的主要有聚氨酯、环氧树脂、氯化橡胶和丙烯酸树脂等，它们都有优良的防腐性能。但其缺点是适应性不强，没有满足高性能要求，且挥发性有机物较多，对生态环境构成严重威胁，今后环保，高性能，功能化是混凝土防腐涂层发展的重点方向。
4结语
海洋大气环境中，空气中相对湿度较大，且海水、盐雾对钢铁具有很强的腐蚀性，因此如何减轻腐蚀的影响和减低维护费用，成为设计和施工中必须考虑的重要问题。且随着陆地资源的日渐枯竭，开发海洋资源引起世界各国的普遍重视。因此对其相关技术领域的研究刻不容缓，尤其是海洋混凝土耐久性、耐腐蚀性、防腐的防治与控制，都是亟需解决的问题。大量试验研究表明，改变水胶比，掺加矿物掺合料等措施对提高海洋混凝土护筋性能效果显著;对于钢筋防腐蚀，采用防腐涂层，耐腐蚀钢筋，电化学保护等措施效果显著。
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海工混凝土（水工混凝土）
2谈公路桥梁施工中高性能混凝土的应用
下面是中达咨询给大家带来关于公路桥梁施工中高性能混凝土的应用，以供参考。
高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向,高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土,必须采用严格的施工工艺,采用优质材料配制,便于浇筑、振捣时不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有长期的力学性能,抗渗性,密实性,水化热,韧性,体积稳定性等性能的耐久的混凝土,特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。由于高性能混凝土具有综合的优异技术特性,引起了国内外材料界与工程界的广泛重视与关注。十多年来,世界上许多国家相继投入了大量的人力、财力、物力进行该项研究与开发应用,使高性能混凝土技术取得了很大的进展,在原料的选择、配合比设计、物理力学性能、耐久性、工作性、结构性能以至应用技术等方面都取得了既有理论基础又有实用价值的科技成果。
高性能混凝土为一种能满足特殊性能和特殊用途的混凝土,仅采用常规材料、普通拌和、浇筑和养护等措施达不到高性能混凝土的要求,而是必须通过提高浇筑、捣实的方法来提高混凝土的长期力学性能、初期强度、刚度和体积稳定性以及延长其在恶劣环境下的使用寿命。
高性能混凝土往往被人们将其与高强度混凝土联系起来,其实高性能混凝土不仅仅是高强度,而且具有相当高的刚度、弹性模量和耐久性,普遍混凝土不能长久作用,如许多混凝土道路在不该开裂的地方开裂或者由于冰冻和融化丽剥落;许多桥面遭受严重破坏;许多混凝土桥梁在地震中倒塌。因此,只有采用高性能混凝土才有可能避免这些不该发生的事故。
1、研究高性能混凝土在路桥中应用的意义
随着对交通运输要求的日益提高,发展“长寿命低维护路面”,采用高性能路面混凝土,提高混凝土的抗折强度与耐久性是当前路面混凝的发展趋势。
1.1国际化目标要求。1997年召开的第十六届国际混凝土路面会议,提出路面设计不仅要提出平均强度要求,还应提出耐久性要求在未来发展方向中提出抗拉强度达17MPa的超高强混凝土,用于铺筑连续的混凝土路面。提高混凝土路面表面的致密性、抗渗性都是很重要的,而这是需要通过高性能混凝土来实现的。
1.2高性能路桥路面混凝土的强度。高性能路面混凝土的重要特征是具有高抗折强度。使用高性能路面混凝土可以显著提高路面的承载能力,延长使用寿命或减薄路面的厚度以降低工程造价。
1.3高性能路桥路面混凝土的耐久性。高性能路面混凝土的主要特征是具有足够的耐久性,能够抵抗气候和环境的长期破坏作用,保证在路面的设计使用期限内,混凝土能够正常工作。
1.4高性能路面混凝土的变形性质
1.4.1干缩路面板表面积很大,蒸发量大,干缩有可能引起路面表面产生收缩裂缝,需加强养护。
1.4.2抗折弹性模量高性能路面混凝土的抗折弹性模量E,经实测,1级为4.305104Mpa,2级为4.845104Mpa,3级为4.605104Mpa。强度3级的高性能路面混凝土的配合比中,骨料用量较少,粗骨料最大粒径较小。
2、高性能混凝土在桥梁中的应用
高性能混凝土广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造,包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要用于主梁、墩部和墩基,硅粉混合水泥。高性能混凝土有广泛的应用性,具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能,早期强度高,韧性高和体积稳定性好,在恶劣的使用条件下寿命长、高强度、高流动性与优异的耐久性。推广高性能混凝土在桥梁中的应用,延长桥梁的使用年限和获得更好的经济效益。人们所关注的是高性能混凝土,而不仅仅是高强度混凝土。耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性已成为工程建设的目标。当前国内应用较好的如上海东海大桥用的混凝土,设计寿命100年,使用的“高性能海工混凝土”是粉煤灰、矿粉等废料化腐朽为神奇,成为特殊的掺和材料,使海工混凝土既有高强度、耐久性、抗腐蚀等特性,又易于施工,直接节约材料成本2000万元。不仅效果稳定,还能提前感知混凝土的过度疲劳。高性能混凝土在桥梁工程中应用的优点是:a.跨径更长;b.主梁间距更大;c.构件更薄;d.耐久性增强;e.力学性能加强。
3、混凝土在公路中的应用
高性能混凝土具有高施工性、高体积稳定性、高耐久性及足够的力学强度,为此它能相对长时间承受随冲刷、磨耗、冰冻、水的渗入、侵蚀等恶劣环境,高性能混凝土在公路应用中,其耐久性优点极为突出,一方面它可以提高路基施工质量,确保路基不下沉;另一方面需解决公路混凝土强度等级低,水泥用量少,从而形成了水泥用量少与耐久性要求之间的矛盾。
高性能混凝土是以耐久性为主要指标,同时要具有高强、高早强、高施工性(高流动、高粘聚性、高可浇注性)等优异性能。其配制的基本思想是:通过对原材料进行选择,优化混凝土配比,掺入复合高效外加剂。同时掺人一些经过处理的工业废料如硅灰、粉煤灰、矿渣等,并从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑,以获得高流态、低离析、质量均匀的高强混凝土。同时其耐久性要大大好于普通混凝土。
公路高性能混凝土应根据公路混凝土的特点,结合高性能混凝土的优点,综合考虑其各方面的性能要求来进行开发研究。但如果能从改变公路混凝土的施工工艺出发,不采用滑模摊铺施工,而采用高流态(接近自流平),坍落度达240~270mm的混凝土来施工,则该方法进一步丰富了公路高性能混凝土的内涵,其带来的经济效益和社会效益将是不可估量的。
4、高强混凝土应用的施工工艺
4.1采用拌合性能好的搅拌设备。卧轴式搅拌机或逆流式搅拌机能在较短时问内将其搅拌均匀,采用其他设备时须经过试验验证拌合物的均匀性。
4.2制备高性能混凝土时,各种原材料的计量应尽量准确。使出机口拌合物的工作度稳定,波动小,除对堆料和称量装置有较高要求外,
一个重要的控制因素是砂石含水量,即使搅拌设备上装有先进的含水量测定及控制设备,操作人员仍应密切注意正在搅拌的混凝土,在其稠度发生波动时,及时加以调整。
4.3浇筑时不仅操作困难,而且也无法进行外加剂的后添加。
4.4由于高性能混凝土的水灰比小,通常泌水少或不泌水。因此,须在浇筑后立即进行湿养护,以防止塑性收缩裂缝的产生,由于其胶凝材料用量较大,为防止内外温度过大出现温度裂缝,必须采取保温措施。
5、结语
5.1公路和桥梁应用高性能混凝土的耐久性问题,应引起有关部门的高度重视,从战略的高度来认识这个问题。开展公路桥梁高性能混凝土的研究和开发具有重要的意义。
5.2展公路桥梁高性能混凝土的研究,应结合混凝土自身特点和要求进行。但是也应该考虑到,随着混凝土技术的高流态、免振自密实高科技方向的发展,公路桥梁混凝土施工工艺改革势在必行。
5.3现公路桥梁高性能混凝土的技术途径:应以掺复合高效外加剂。经处理的优质矿物掺合料来改善混凝土内部的孔结构、孔分布等提高混凝土的力学、耐久性、耐磨性等一系列性能。简单地说,就是高强水泥+复合高效外加剂+优质矿物掺合料+优质骨料。
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3海工混凝土配合比设计的依据
加入防腐剂。海工混凝土配合比设计比正常设计要加入防腐剂，防止海水腐蚀。混凝土工作性能的影响因素分析依次为单方用水量、砂的种类和水灰比。
