某湾大桥总体设计汇报.ppt

汇报内容 钢筋防锈技术措施： ⑴胶乳改性混凝土：成本高、施工困难，目前基本不再采用。 ⑵混凝土表面涂层：涂层本身的寿命只有10～15年。 ⑶环氧涂层钢筋：成本较高、质量控制较难；质量良好则能够推迟锈蚀开始时间，现在常与高性能混凝土一起使用。 ⑷阻锈剂：能够阻止或延缓氯离子对钢筋钝化膜的破坏，与低渗透性混凝土一起使用效果较好。 ⑸阴极保护：降低钢筋锈蚀开始以后的锈蚀速率。 ⑹高性能混凝土：成本低，综合提高混凝土多方面物理力学性能，目前在欧美正大力推广应用。预计可使混凝土在恶劣环境中达到75～120年寿命。 ①塔身（A型） 5.2 南航道桥 5. 结构设计 ②索塔基础（A型） 5.2 南航道桥 5. 结构设计 ③主梁 5.2 南航道桥 5. 结构设计 5.2 南航道桥 5. 结构设计 5.3 引桥 水中区引桥包括高墩区引桥、中引桥低墩区和南引桥水中区三部分，区段全长 261×70+7×50m，为70m和50m跨径预应力混凝土连续箱梁，下部结构采用钻孔桩和钢管桩基础。采用整孔预制吊装的施工方案。 陆地区引桥和滩涂区引桥根据建设条件，采用30m、50m、60m、80m跨径连续箱梁方案。 5. 结构设计 5.3 引桥 5. 结构设计 5.3 引桥 5. 结构设计 5.3 引桥 5. 结构设计 3.0 引 桥 建 成 预 想 图 5.3 引桥 5. 结构设计 结构设计 材料性能 施工质量 构件养护 运营维护 钢筋混凝土结构耐久性 混凝土 钢材（钢筋） 结构受力 结构构造 施工工艺 施工质量 湿度控制 温度控制 日常检测 维修加固 超载控制 孔隙种类 孔隙分布 钢筋劣化 混凝土劣化 物理破坏 化学破坏 钢筋锈蚀 结构性能降低 结构抗力降低 安全性能降低 结构刚度降低 工作性能降低 表面缺陷 外观性能降低 规范使用 设计条件 参数使用 施工技术 操作规程 环境条件 可检查、可更换 可维修、可补强 可控制、可持续 5.4 结构耐久性设计 ⑴氯离子渗入引发钢筋腐蚀破坏 氯离子的主要来源：海水、原材料、海洋盐雾、化冰盐 ①阳极与阴极反应：Fe→Fe+++2e-；O2+2H2O+4E-→4OH- ②钝化状态：铁的阳极氧化反应产生不溶性氧化铁，有助于建立和保持钝化层。但混凝土中钢筋钝化层不仅仅是Fe2O3，而是Fe2O3、Fe3O4以及水泥水化产物的混合物。 Fe3O4不是惰性氧化物，其孔隙率比Fe2O3高很多。 4Fe++→4Fe3++4e-,3O2+12e-→6O2-，4Fe3++6O2-→2Fe2O3 2O2+8e-→4O2-，2Fe3++Fe+++4O2-→Fe3O4 ③活化状态：锈蚀一旦引发，Fe3O4和其它高空隙率产物的产生加速，生成比Fe3O4膨胀性更大的铁锈，包括Fe(OH)2、Fe(OH)3和Fe2O3·H2O,导致混凝土保护层开列和剥落。Fe+++2(OH)-→Fe(OH)2; 4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3; 2Fe(OH)3→Fe2O3·H2O+2H2O 二氧化碳 氯离子 6.4 黄色 Fe2O3·H2O 4.2 褐色 Fe(OH)3 3.8 白色 Fe(OH)2 2.1 黑色 Fe3O4 体积比 颜色 锈蚀产物 5.4 结构耐久性设计 ④氯离子的催化作用： Cl-引发和加速钝化氧化铁层的分解。 Fe2++H2O→FeOH++H+ (锈蚀点内部酸性化) 4FeCl2(aq)+O2+6H2O→4FeOOH+8HCl(aq) (Cl-络合物分解和锈蚀点酸性化) ⑵碳化 空气中CO2渗入混凝土与Ca(OH)2反应，产生碳酸盐和水，使混凝土碱度降低到PH值8.5～9，低于保持钝化膜所需要的碱度环境，暴露于大气的混凝土结构物会受碳化影响，但较缓慢。 环境中Cl - , H2O , O2 O2 H2O O2 H2O Fe2+ 阳极反应 二次反应 Fe2O3H2O 阴极反应 4e- 4(OH)- 2Fe(OH)2 电流 4e-电子转移 钢筋 混凝土 混凝土中钢筋锈蚀机理 混凝土保护层 5.4 结构耐久性设计 ⑷碱骨料反应 当使用的骨料具有碱活性，单位体积混凝土含碱量（K2O与Na2O）又较高时，可能发生膨胀性碱骨料反应。 ⑶硫酸盐侵蚀 硫酸盐侵蚀主要是地下混凝土受水中或土中硫酸盐的化学和物理腐蚀，荷载和高浓度硫酸盐联合作用时,会加速混凝土的硫