沿海地区混凝土耐久性研究

2011-07-30陈建英

湖南交通科技 2011年3期

唐华，陈建英

(1.湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙 410008;2.中南林业科技大学土木工程与力学学院，湖南长沙 410004)

目前，我国正大力加强对基础设施的投资力度，土木工程正面临着前所未有的发展机遇。然而，由于混凝土结构内部和外部有害物质的侵蚀，使得其耐久性降低，使用寿命往往不能像人们预料的那样长。因而如何总结经验教训，防止结构正常使用状态下的“早衰”现象，已成为避免投资浪费的重要问题。沿海地区混凝土结构因长期暴露在海洋和严酷环境中，受外部介质的侵蚀作用明显，其结构耐久性问题尤为突出。因此，研究如何提高混凝土的抗侵蚀性便成为保证混凝土结构耐久性的重要途径。本文通过试验，发展防腐阻锈新技术，将WRM型防腐剂运用于混凝土的抗侵蚀技术，并与一般抗侵蚀混凝土进行试验比较，结果表明，本文所研究的抗侵蚀混凝土较一般抗侵蚀混凝土费用经济、施工方便，能有效提高沿海地区的混凝土结构物的耐久性。

1 混凝土结构物耐久性影响因素及解决途径

1.1 影响因素

沿海地区混凝土结构物受到海洋环境中诸多物理、化学因素的作用，导致钢筋过早锈蚀，混凝土耐久性降低。桥梁工程结构钢筋锈蚀的主要原因大致有如下几点:

1)混凝土配合比不当。施工单位为方便施工，通常以增大水灰比的方式减小施工难度，导致骨料间密实性差，减弱了混凝土的抗渗性能，从而降低其耐久性。

2)混凝土的碳化。新建混凝土呈高碱性，使埋置钢筋迅速钝化，阻止锈蚀，而空气中的二氧化碳或酸雨与混凝土中的氢氧化钙和水泥中的水化物起反应，使混凝土碱性降低。当混凝土的碳化发展到钢筋时，钢筋开始锈蚀，影响混凝土结构的耐久性。

3)氯离子的侵蚀。氯离子是一种钢筋活化剂，它会破坏钢筋钝化膜，导致钢筋生锈。因此氯离子是威胁钢筋混凝土结构耐久性最危险的物质。

4)碱—集料反应。碱—集料反应生成碱—硅酸盐凝胶，吸水膨胀会导致混凝土开裂破坏，海水中这种反应造成的膨胀更加强烈。

1.2 本文所研究的解决途径

由混凝土结构物的耐久性影响因素可见，在工程实施中如何提高混凝土的抗侵蚀性便成为防止钢筋锈蚀、保证混凝土结构耐久性的重要途径。

目前，一般抗侵蚀混凝土的配制措施主要从掺加优质活性矿物掺合料和高性能减水剂等综合技术措施入手。而包括两种和两种以上的活性矿物掺合料和数种外加剂在内的多组分的混凝土配合比设计思想难以在实际工程中贯彻，原材料的复杂多样性更增加了现场搅拌或集中搅拌时原材料储存、称量和搅拌、质量控制时的实际困难。因此，混凝土原材料多样性和配比中多组分的组合给高性能的抗侵蚀混凝土的原材料采购、质量控制、实际配制和施工等方面均带来很大的技术难题。

针对一般抗侵蚀混凝土的主要问题，本文研究掺加了WRM型防腐剂的抗侵蚀混凝土的主要施工工艺和力学性能，并通过试验将其与一般抗侵蚀混凝土进行对比，试验结果表明，WRM型防腐剂能成功地运用于抗侵蚀混凝土中提高混凝土耐久性，从而为实际施工提供理论指导。

2 试验方案

WRM型多功能高效防腐剂是新一代混凝土防腐蚀专用外加剂。不仅具有减水增强效果好、凝结时间适中、保塑性好等特点，最重要的性能是能大幅度降低混凝土的渗透系数，提高混凝土的密实性，使外界有害离子难以进入混凝土中，利用WRM型多功能高效防腐剂中的化学物质调节或稳定水泥水化产物的平衡以减少或防止有害离子的侵蚀性反应。从而有效提高混凝土的自身防腐性能，提高混凝土的耐久性。