近海橋梁混凝土耐久性影響因素與提高措施

2021-08-18 08:38:54 字數 2735 閱讀 2269

(一)海工耐久混凝土配置原則:選用低水化熱和低含鹼量的水泥,選用高效減水劑(幫浦送劑),取用偏低的拌和水量;限制混凝土中膠凝材料的最低和最高用量,並盡可能降低膠凝材料中的矽酸鹽水泥用量;摻用粉煤灰、磨細礦渣,矽灰等礦物摻合料;通過適當引氣提高混凝土耐久性,新拌混凝土中引氣量一般控制在4%~6%,氣泡間隔係數小於250μm;混凝土拌和物中各種原材料引a的氯離子總質量不應超過膠凝材料總量的0.1%(鋼筋混凝土結構)和0.

06%(預應力混凝土結構)。

膠凝材料用量不宜高於500 kg/mz.一般不應超過550 kg/m3,最大水膠比(w/b)不超過0.5,井根據規範對水膠比進行嚴格控制。

(二)施工要求

(1)混凝土攪拌設計確保高質量、高密度、永久性和耐久性混凝土,嚴格限制最短連續攪拌時間,集料應保持在陰暗處,並定時測定集料中的氯化物。

(2)嚴格限制混凝土拌和物的運輸時間。

(3)嚴格控制混凝土人模溫度和最高溫度。如有必要,在大面積澆築時,使用冷卻水迴圈管,降低溫度。並嚴格限制混凝土分層澆築厚度。

(4)在混凝土施工縫表面不應有影響混凝土或降低接縫表面黏舍的碎片、氯化物和任何其他物。浪濺區應避免或者嚴格限制使用旋工縫,對浪濺區以下新澆混凝土必須保證在10天內不受海水侵襲。

(5)預應力管道的灌漿質量是影響整個上部結構壽命的關鍵,必須全部採用真空灌漿工藝,並控制水泥漿質量,灌漿工藝通過試驗確定。施工時嚴格確保鋼筋保護層和預應力管道的保護層。

(6)下部結構(承臺)的表面,包括臨時施工表面上,禁止有潮汛波浪浪濺引起的海水積水。

五、防腐塗層施工技術

(一)技術概述

引起混凝土內鋼筋腐蝕最主要的原因是混凝土的碳化和氯化物的滲透。使用長效防腐塗層束保護鋼筋混凝土是較為方便實用的方法,它可有效阻止氯化物、溶解性鹽類、氧氣、二氧化碳和海水等腐蝕介質的侵入,從根本上切斷腐蝕的源頭。

混凝土防腐塗層系統應由底層、中間層和面層三層配套塗料塗膜組,其設計總幹膜厚度為350μm。塗層系統分為:底層採用環氧樹脂封閉漆,塗層乾膜厚度為50μm;中間層採用環氧樹脂漆,厚度為210 μmp面層採用聚氨酯面漆,厚度為90μm。

混凝土防腐塗層,防腐蝕塗料除了應具有較強的防腐蝕效能和耐候性外,還應具有優異的裝飾性能,保光、保色效能好,塗層承受構件變形的能力強。

(二)施工重點

(1)防腐塗層保護施工時,混凝土的齡期不應少於28 d,並應通過驗收合格。混凝土表面存在的因設計要求和施工需要設定的各種預埋件,按有關規定在塗裝前28 d處理完畢.混凝土表面存在的裂縫、缺陷等,在塗裝施工前28 d完成修補工作。

(2)混凝土宜採用高壓水清潔,或者使用各種動力打磨工具等方法,徹底除去混凝土表面上的不牢灰漿、尖角、碎屑、海生物、苔蘚、油汙等汙染物及其他鬆散附著物,必要時可用適當溶劑抹除油汙。

(3)清理後的混凝土表面,應用飲用水沖洗乾淨,混凝土表面應無油汙等影響塗層質量的物質,並用溼固化改性環氧膩子修補平整。

(4)飲用水沖洗後殘留在混凝土表面上的水珠、水跡,可用棉布、海綿等吸濕工具抹去,然後待混凝土自然風乾,或用壓縮空氣吹乾,塗裝前的混凝土表面應乾燥。

(5)在混凝土塗層上塗裝下一道塗層前,應對上一道塗層進行表面清潔,應使用飲用水徹底除去塗層面上的鹽分,泥塵、油汙等汙染物,可用清潔劑清除油汙。如上一道塗層太光滑影響下一道塗層的黏結強度,應對上一道塗層進行打磨處理。

(6)混凝土應採用高壓無氣噴塗方法施工。針對混凝土構件情況,應設計適用於混凝土表面處理、塗裝及質量檢查的工作平台。

(7)按生產廠規定的比例混合塗料,一套塗料混合好後,必須在規定的混台使用期內用完,超過混合使用期的塗料不得繼續使用。

(8)第一道封閉漆施工後,如有可見的混凝土表面氣孔、缺陷等,應使用溼固化改性環氧膩於修補平整,確保塗層的光滑連續。膩子應與塗層層面結合良好,既能與結構基面牢固地黏合,又能與塗層很好地相容。

(9)塗裝應在無雨的天氣進行,同時空氣相對濕度在85%以下,基材表面溫度高於**溫度至少3℃。

六、增加保護層

混凝土的保護層可以阻止外界腐蝕介質氧氣和水分的滲入,適當加大混凝土保護層厚度是提高混凝土結構耐久性,延長混凝土結構使用壽命的重要措施,相關的設計規範對此也有相應的規定。

相關試驗表明:即使是低水灰比、高質量的混凝土,在暴露於有氯鹽存在的環境中,混凝土表面12 mm深度內的氯離子含量遠遠超過25-50 mm深度內的含量。因此在濱海環境中的混凝土工程,鋼筋保護層厚度對保證混凝土結構的耐久性至關重要,比一般環境的保護層要大一些,同時還要考慮施工偏差的因素,需對其進行嚴格的施工控制和質量檢查。

增加保護層是提高海洋工程鋼筋混凝土使用壽命的最為直接、簡單而且經濟有效的方法,但是保護層厚度並不能不受限制地任意增加。當保護層厚度過厚時,由於混凝土材料本身的脆性和收縮會導致混凝土保護展出現裂縫反而削弱其對鋼筋的保護作用。因此設計在混凝土外表面採用了普通鋼筋焊接網片及不鏽鋼(用於重度鹽霧區)鋼筋焊接網片,網片距混凝土表面的淨距為3 cm。

七、結語

對於大多數近海橋梁,混凝土結構耐久性要考慮到海水與淡水的雙重腐蝕,北方地區還需考慮到海水凍融對混凝土耐久性影響,由此看出海工混凝土結構不同於一般的混凝土結構,其所受環境因素更加惡劣、所受侵蝕過程更加複雜。因此應當採用多種方法對其耐久性能進行評價,並且嚴格從控制原材料質量人手,進行合理的配合比設計,優化結構設計、提高結構施工質量、優化施工工藝、應用高效能混凝土來提高海工結構混凝土的耐久性。

參考文獻

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[4] 金偉良, 趙羽習.混凝土結構耐久性[m].北京科學出版社,2002.

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