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关于海工混凝土结构耐久性剖析和实际应用 摘要：海工混凝土主要是应用在海洋环境、受潮汐影响比较大的如海口河流、盐碱化比较 严重的地区。而已海洋环境应用最为广泛。随着我国沿海建设的不断深入，沿海海港码 头、跨海大桥的建设。对混凝土抗海洋环境的侵蚀的要求越来越高。海工混凝土技术由最 初的摸索阶段，逐步过度到目前相对比较成熟的技术。现就海工混凝土的一些理解心得进 行剖析。 关键词：海工混凝土 耐久性 氯离子侵蚀 1 海洋环境的特点 海洋环境对于混凝土来说非常恶劣。大部分海水中含有约 3.5%的溶解盐类。其中阳 离子主要为Na+,My2+,Ca2+和K+。阴离子为Cl-,SO42-等。其中主要是氯离子以及海风海 雾中含有大量的氯离子。 2 混凝土说话产物与结构 2.1 水泥的水化产物： 硅酸三钙: 3CaO.SiO +6H O=3CaO.SiO .3H O+3Ca(OH) 2 2 2 2 2 硅酸二钙: 2(2CaO.SiO )+4H O=3CaO.SiO .3H O+Ca(OH) 2 2 2 2 2 铝酸三钙: 3CaO.Al O +6H2O=3CaO.Al O .6H O 2 3 2 3 2 铁铝酸四钙: 4CaO·AlO ·FeO +7H O=3CaO.Al O .6H O+CaO.Fe O .H O 2 3 2 3 2 2 3 2 2 3 2 其中水化产物中水化铝酸钙占水化产物的约70%。氢氧化钙占水化产物的约20%，硅酸 钙含量最大，是一种比表面积很大的多孔物质。含有胶凝空能物理吸附混凝土中的氯离子。 2+ 2- 而氢氧化钙可溶于水，与其他侵蚀的离子发生反应。如和My 生成氢氧化镁，与SO4 生成石 膏，与CO 生成碳酸钙等。而这些产物易在集料表面形成结晶取向，从而影响混凝土的稳定 2 性、力学性能和耐久性。 2- 2.2 铁铝酸四钙六角长针结晶棒状晶体。当再与SO4 等阴离子反应时将转换成AFt，而 使结构水量增加，比重减轻造成体积膨胀约125%，使混凝土产生内应力，从而使混凝土的 稳定性降低开裂，影响混凝土的耐久性。 2.3 水泥水化时，铝酸盐首先与硫酸盐反应生成硫铝酸盐，当存在氯化物时，铝酸盐只 能与硫酸盐首先反应消耗掉铝酸盐之后，才可以与氯化物反应生成氯铝酸盐即 C Al O .CaCl .H O,一部分氯离子被结合，空隙溶液中的自由氯离子减少。 3 2 3 2 2 3 混凝土结构 3.1 空隙结构 根据施工经验及资料收集。混凝土的孔隙是混凝土拌和物和易性的优良的必须条件。但 是如果孔隙利用不好对混凝土方强度有直接的影响。按孔径对强度的不同影响，将混凝土的 孔径分为四类： 无害孔：孔径小于20nm 少害孔：孔径20-100nm 有害孔：100-200nm 多害孔：大于200nm 混凝土作为一种人造石材是由胶凝材料、粗集料、细集料、水、外加剂等材料按照一定 的比例搅拌而成。其结构是有大的粗集料作为骨架，细集料和胶凝材料水逐级填充的密实结 构。混凝土各材料在填充的过程中产生的孔隙率、孔径尺寸、级配、孔形貌、孔分布等被统 称为混凝土的孔结构。孔结构不仅对混凝土的强度，而且对混凝土的密实程度都有影响。因 此孔结构对混凝土的耐久性也有着重要的影响。优良的孔结构即低孔隙率、小的孔径与适当 的级配、圆形的孔等是高强度和高耐久性的必要条件。 3.2 界面过渡区 界面过渡区的结构和性质与水泥石有很大的区别，在厚度方向从集料表面向水泥石逐 渐过度，因此被称为过渡区。其厚度为0-100nm 过度层是由于水泥浆体中的水在向集料表面 迁移的方向形成水灰比的梯度而产生的，从集料表面向水泥石本体水灰比逐渐减小，直到到 达水泥石本体的水灰比；由于