海洋浪溅环境下功能梯度混凝土的防护性能分析
2013-09-21温小栋俞林飞屠建龙干伟忠谷伟
中南大学学报(自然科学版) 2013年2期
温小栋 ,俞林飞,屠建龙,干伟忠 ,谷伟
(1. 宁波工程学院 宁波市混凝土结构耐久性重点实验室,浙江 宁波,315016;2. 宁波工程学院 建工学院,浙江 宁波,315016)
海洋环境下混凝土结构过早劣化已成为普遍现象,尤其处于浪溅区的混凝土构件,因供养充足、浪花不断冲击和润湿,加上干湿交变和盐分浓缩,耐久性更难保障。故在现有的桥梁混凝土技术下,沿海地区混凝土桥梁在10~20 a就需要大规模修,远达不到设计寿命的要求[1-2]。大量工程案例证实,海洋工程病害[3-4]往往首先表现为保护层耐久性不足而后引起深层的破坏,即:有害物质通过保护层的孔隙和裂缝渗透和抵达到钢筋表面,引起钢筋脱钝及腐蚀,因此对保护层主动增强是一种有效而经济的防护措施。目前常采用表面涂层或硅烷浸渍来封闭保护层裂缝和隔离介质侵入,然而当前的表面涂层,如:聚氨酯、环氧类等,由于本身不透气使得其综合性能难以满足严酷的海洋环境要求[5-6],尤其浪溅区环境,在100 a的设计寿命内不发生破坏尚不得而知,长效型涂层的设计年限也就20 a,大量工程应用也表明10 a左右就得重新涂装,但海洋工程往往是难维修、甚至不可维修;硅烷浸渍可深入混凝土表层一定区域并具有透气性,但浸渍深度通常只有3~8 mm[7],易受到泥沙、海浪冲刷破坏。近年来,梯度功能材料开始在混凝土工程得到拓展,如:杨久俊等[8-9]研究了组分梯度变化对功能梯度水泥基材料的热导性、力学性能的影响,结果表明组分梯度变化,其隔热性能和力学性得到明显改善;……
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