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如何延长混凝土和钢筋在海水浸泡后的寿命

作者:超级管理员 发布时间:2023-02-02 14:46:24 访问数量:555 来源:本站

在我国,有这样一群科学家,他们三十年如一日地测量、收集、整理混凝土数据,最终得到了近万组数据及多项样本,顺利解决了国家面临的难题,它就是著名的“混凝土海水暴露试验”。

在20世纪80年代,交通四航局科学研究院对华南地区近20座海港码头进行了调研。结果显示,80%以上码头混凝土或钢筋经海水侵蚀都发生了严重破坏,而出现这种情况的码头,才使用了五到十年,如此下去,这将是对我国资源造成极大的浪费,因此当务之急,是找出延长混凝土寿命和耐久性的办法。
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然而在20世纪80年代,我国海港工程的建设指标中几乎没有相关耐久性的国家标准,这是一个巨大的挑战,研究人员们该何去何从?

经过开会研究后,专家们正式开始了自己的行动,首先,便是把一批钢筋混凝土试样放在海边,并在接下来的日子里通过持续对试样进行检测和分析,问题是科学家们为何在当初会决定选用这个方法呢?

这里我们要科普钢筋的锈蚀原理。所谓钢筋锈蚀,实际是一个电化学的过程,由于钢筋混凝土并非完全密实,所以在空气的影响下,原本保护混凝土的氢氧化钙会与其发生化学反应,生成碳酸钙,从而一步一步减弱混凝土原有的碱性环境,混凝土自然就开始锈蚀了。

而对比起空气,更“可怕”的是海水,因为海水里富含氯离子,可以极快加速混凝土的锈蚀,如何抵抗氯离子,成为当时专家们要克服的最大难题,每天要去检测码头的混凝土会很麻烦,所以用一个试样,放在同样环境里(海边、海水里),就是最简单快捷的方式。
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然后,试验人员每天都会来提取样本,收集数据,经过将近30年的反复试验,四航工程研究院终于同过不断尝试和检验得出答案,他们发现,将粉煤灰掺杂进混凝土里,能提升混凝土抗海水腐蚀的性能,起初他们加入了10%左右的粉煤灰,效果不是很明显,后来增加到30%,甚至40%,效果越来越好,然后他们又尝试把磨细矿渣粉、硅粉等工业废渣废料掺入混凝土中,发现效果更好,因此进行大量的推广。

最终,科学家们又花了1年多的时间,对比了75组掺杂不同比例粉煤灰、硅粉等的混凝土,终于得出了最后的答案,确定了最终结构,为此后的“海工高性能混凝土技术”打下了坚实的基础,这种混凝土抵抗氯离子的能力,比普通混凝土高出了数倍,这就意味着跨海大桥们可以拥有更长的寿命!

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