3-陈蔚凡-盐渍地区混凝土建筑物的耐久性问题.PPTVIP

盐渍地区混凝土建筑物的耐久性问题 陈蔚凡 摘 要 处于盐渍地区的混凝土建筑物，遭受严重的强腐蚀破坏问题，近年来已日益受到了人们的高度关注。本文根据该地区环境特征的调查研究资料及其破坏机理的分析结果，并结合近年来的工程实践，提出了盐渍地强腐蚀地区的混凝土耐久性设计和预测其混凝土建筑物使用年限的基本途径。 1 引 言 我国盐渍地的分布情况，大致分为沿海岸线的滨海盐渍地区和西北部靠近盐湖、盐田的内陆盐渍地两类。随着我国经济建设的快速发展，盐渍地这一土地资源，正在大规模进行开发利用，开发进度较快的是滨海盐渍地区。但近年来逐渐发现建立于该地区的混凝土建筑物，一般仅经7-8年即遭受严重强腐蚀破坏，寿命显著缩短。考察其主要原因是滨海盐渍地区的地质层系海泥长期淤积形成，又因受海水长期渗透，根据该地区的地下水水质分析结果表明，其中的侵蚀性化学成份含量均远超过海水，并还大幅度超过了强腐蚀指标范围，致使该地区混凝土建筑物在较短期内即遭受严重破坏。 我国西北部开发较晚，对内陆盐渍地的分布情况，除已知的盐湖、盐田周边范围内的盐渍地外，其它情况尚待深入调查研究。近年来科学工作者们曾作了大量的室内试验和现场暴露试验，证实了内陆盐渍地区混凝土遭受强腐蚀破坏也是非常剧烈的。但当地实际混凝土建筑物的破坏情况，有待进一步调查搜集。 基于上述情况分析，应该认为对我国盐渍地这一土地资源的开发利用，是经济发展的需要，是建设的需要。因此，对盐渍地混凝土耐久性设计及其混凝土建筑物使用年限的预测问题进行深入研究，已势在必行，这将对我国的经济建设具有深远意义。 2?盐渍地区混凝土结构工程遭受  强腐蚀破坏的典型实例： 2.1 处于天津滨海盐渍地的三座公路桥，每桥全长40m，分为5跨，每跨8m。桥的结构为预制方柱（断面0.4*0.4m）取代桥墩，上铺简支梁、板，荷重为20挂100，建桥时未考虑强腐蚀因素。但三座桥使用8-10年即发现混凝土方柱钢筋严重腐蚀，普遍开裂，柱体棱角普遍剥蚀脱落，混凝土表层破坏高度达2-4m,破坏深度达3-6cm，又建于该地区的千米桥，也遭受上述同类强腐蚀破坏，均被迫重建。 2.2 天津市经济开发区位于滨海盐渍地区供地下排水的钢筋混凝土管道（φ60*270cm），均用普通混凝土制造，埋入地下仅历时半年即发现表面裂缝及酥松现象（见图1） 3 盐渍地区的环境特征： 地下水的水质分析： 该盐渍地区地下水的水质分析结果见表1及表2。 表1　　　盐渍地地下水与海水化学成份含量的比较　 表2 盐渍地地下水化学成份含量与GB50021-94腐蚀 等级标准的对照 4 盐渍地混凝土建筑物遭受强腐蚀破 坏的机理分析： 4.2 镁盐腐蚀 镁盐对水泥石的腐蚀可由反应式（3）、（4）表达 4.3 氯盐腐蚀氯盐除对钢筋有腐蚀外，且对水泥石也可产生腐蚀破坏，可由反应式（5）表达。 5 抗强腐蚀性混凝土在盐渍地区工程中 的研究与应用 在京津塘高速公路跨京山线立交桥工程中的应用 　混凝土力学强度及耐久性试验结果 在盐渍地强腐蚀水中的桥墩（已历时11年未发现强腐蚀破坏） 6 盐渍地强腐蚀地区混凝土耐久性 设计问题 6.1 耐久性设计原则 （1） 确定腐蚀等级 （2）确定氯离子扩散系数设计值 （3）保证混凝土的高密实性 （4）设计有效厚度的混凝土保护层 （5） 预防裂缝的发生 （6）采用高强混凝土 （7）确定氯离子扩散系数的设计值时，应考虑地区环 境温度对氯离子扩散系数的影响问题  （8）在严酷环境条件下，设计时应考虑混凝土表面的 防护措施。 7 关于盐渍地强腐蚀环境中混凝土建筑物 使用年限的预测问题 根据盐渍地强腐蚀环境特征及其混凝土破坏机理分析，可以认为按混凝土的氯离子扩散系数作为预测混凝土建筑物使用年限的基础，有一定的可行性。英国学者R.D. Browne曾以混凝土中氯离子扩散系数为基础提出了“预测混凝土建筑物使用寿命的诺模图”，预测在海洋和其它氯化物环境中钢筋混凝土建筑物的使用年限。 混凝土建筑物使用年限预估诺模图 由上图可看出，在已知混凝土表面氯化物含量和保护层厚度及氯离子扩散系数的条件下，即可查出使用年限。反之，在已知设计年限和混凝土氯离子扩散系数的条件下，即可查出所需保护层厚度。但该图不足之处，是以普通混凝土为基础制定的。但如采用高强混凝土，则氯离子扩散系数可显著降低，保护层厚度不至于过于偏大，从而工程使用年限可显著延长，根据研究资料和实践经验也都证实了这一问题。 今后在盐渍地强腐蚀环境中的混凝土建筑物应采用高强混凝土，因