海洋環(huán)境下混凝土的腐蝕性介紹

1、海洋環(huán)境下混凝土的腐蝕性介紹海洋環(huán)境下混凝土的腐蝕性介紹上海海事大學(xué)尹若元摘編20100422關(guān)鍵字：混凝土腐蝕海洋環(huán)境瀏覽量：113作為一種節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、用途極為廣泛的人工耐久性材料，混凝土是目前世界上使用最廣泛的建筑材料之一，在工業(yè)、運(yùn)輸、民用等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。用混凝土建造的建筑物和構(gòu)筑物在使用期間常常受到腐蝕介質(zhì)的侵蝕，特別是在海洋環(huán)境中。海洋環(huán)境是混凝土結(jié)構(gòu)所處的最惡劣的外部環(huán)境之一。海水中的化學(xué)成分能引起混凝土溶蝕破壞、堿骨

2、料反應(yīng)，在寒冷地區(qū)可能出現(xiàn)凍融破壞，海浪及懸浮物對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)造成機(jī)械磨損和沖擊作用，海水或海風(fēng)中的氯離子能引起鋼筋腐蝕。國(guó)內(nèi)外大量調(diào)查表明：海洋惡劣環(huán)境下的混凝土構(gòu)筑物經(jīng)常過早損壞，壽命一般在20～30年，遠(yuǎn)達(dá)不到要求的服役壽命（一般要求服役壽命100年以上）。損壞的構(gòu)筑物需花大量財(cái)力進(jìn)行維修補(bǔ)強(qiáng)，且造成停工停產(chǎn)，帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究海洋環(huán)境下混凝土的腐蝕機(jī)理，提高海洋環(huán)境混凝土耐久性，保護(hù)內(nèi)部鋼筋免于腐蝕，建造低價(jià)格高性能的

3、混凝土就顯得尤為重要。近年來，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者相繼開展了一些針對(duì)混凝土材料化學(xué)腐蝕的研究，本文從試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬兩方面對(duì)當(dāng)前受腐蝕混凝土的力學(xué)研究現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。一、試驗(yàn)研究一、試驗(yàn)研究蔣鈺鵬[1]通過對(duì)酸性地下水環(huán)境中不同配比的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行分析，并和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的未腐蝕材料對(duì)比，研究酸性環(huán)境對(duì)不同配比混凝土強(qiáng)度的影響規(guī)律，提出對(duì)存在酸性腐蝕條件的土質(zhì)，基礎(chǔ)混凝土工程應(yīng)采取以下預(yù)防措施：(1)混凝土的密實(shí)度和抗?jié)B性是防止腐蝕的關(guān)鍵，提高基

4、礎(chǔ)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，合理選用水泥型號(hào)，使用高標(biāo)號(hào)水泥，并適當(dāng)摻用高效減水劑(緩凝型除外)，降低水灰比。(2)加強(qiáng)混凝土施工中的現(xiàn)場(chǎng)管理，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保混凝土按規(guī)程振搗，確保混凝土的密實(shí)度，表面必須抹光壓實(shí)。(3)施工前要制定混凝土養(yǎng)護(hù)方案，科學(xué)地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。(4)適當(dāng)增加鋼筋保護(hù)層的厚度，厚度應(yīng)大于50mm，并在施工中嚴(yán)格控制。(5)混凝土基礎(chǔ)施工前對(duì)基槽進(jìn)行處理，加入石灰等降低酸度，并加厚墊層。(6)對(duì)完成的混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在回土

5、覆蓋前，可采用混凝土密封劑進(jìn)行防護(hù)，使用前要對(duì)混凝土表面進(jìn)行清理。張偉勤等[2]研究了混凝土在鹽鹵的干濕循環(huán)環(huán)境中，受單一化學(xué)腐蝕破壞材料的損傷及強(qiáng)度、質(zhì)量損失的規(guī)律，研究表明研制的高性能混凝土（HPC）在淡水、鹵水中干濕循環(huán)能力全部?jī)?yōu)于普通混凝土法得到了不同的pH值和不同控制電位下具有95%保證率的臨界氯離子濃度值。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：pH值對(duì)臨界氯離子濃度有比較大的影響，鋼筋開始腐蝕時(shí)的氯離子濃度均值與模擬液的pH值呈指數(shù)關(guān)系；鋼筋開始腐

6、蝕時(shí)的氯離子濃度均值的對(duì)數(shù)與鋼筋電位呈線性關(guān)系。張研等[910]提出了混凝土化學(xué)損傷和力學(xué)損傷的耦合模型，用損傷變量表示的本構(gòu)關(guān)系模擬混凝土力學(xué)性能，分析了化學(xué)侵蝕下混凝土損傷發(fā)展過程。研究表明，應(yīng)力軟化造成混凝土局部損傷是結(jié)構(gòu)失效的根源，局部化學(xué)損傷出現(xiàn)的時(shí)候，平衡微分方程不能滿足。為了解決這個(gè)問題，采用了非局部損傷模型。試驗(yàn)和有限元計(jì)算結(jié)果表明，混凝土化學(xué)力學(xué)耦合作用的非局部損傷模型能夠較好地描述受化學(xué)侵蝕與荷載共同作用的損傷狀態(tài)。

7、ShaoJ.F.等[11]首先將砂漿試樣浸泡于硝酸鉀溶液中一定時(shí)間，然后對(duì)腐蝕后的試樣進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果在混凝土損傷力學(xué)的基礎(chǔ)上建立了彈塑性化學(xué)力學(xué)耦合本構(gòu)模型。三、結(jié)語三、結(jié)語開展海洋環(huán)境對(duì)混凝土腐蝕的研究，可以更好地揭示腐蝕的力學(xué)機(jī)理，并為海洋環(huán)境中混凝土結(jié)構(gòu)的壽命預(yù)測(cè)，以及受腐蝕結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算和結(jié)構(gòu)加固計(jì)算提供理論依據(jù)，也可為防腐蝕研究和設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。因而，研究海洋環(huán)境對(duì)混凝土材料力學(xué)性質(zhì)的影響不僅具有重要的科學(xué)價(jià)

8、值，也具有廣闊的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)：[1]蔣鈺鵬.酸性地質(zhì)中的基礎(chǔ)混凝土腐蝕預(yù)防措施[J].浙江建筑200522(3):5051.[2]張偉勤劉連新代大虎.混凝土在鹵水、淡水中的干濕循環(huán)腐蝕試驗(yàn)研究[J].青海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)200624(4):2529.[3]孫林柱王鐵成張洪波.海水腐蝕梁抗剪強(qiáng)度及其智能分析[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào)200639(3):284288.[4]金祖權(quán)孫偉張?jiān)粕?氯鹽、硫酸鹽作用下高性能混凝土損傷研究[J