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实用技术

海工混凝土的那些事儿

时间:2018-12-21 9:30:24 来源:上海思伟软件 点击次数:1084

首先让我们来看看世界上已建成的海下功能型建筑!

海底公园

在巴拿马拿骚港口东边的海底公园中,人们可趟水而行,欣赏海中动物,也可乘世界最大的平底玻璃船到深水区观鱼探海,还可以穿上潜水服乘绳梯潜入20米深的水下去漫游海底世界。

海底博物馆

2016年,英国艺术家Jason deCaires将创作的400个雕塑放置在西班牙兰萨罗特岛海域的欧洲首座水下博物馆内。该博物馆位于水下12米处,占地面积达2500平方米。

展出的雕塑由特殊的水泥制成,可以保证在数百年的时间内免受外部因素侵蚀。

海底套房

13年年末,非洲第一座海底酒店套房开张。房间距离水面13英尺(约3.9米),拥有8个大型亮窗,游客可透过窗户清晰地看到各种鱼类和头足类动物。

海底剧院

迈阿密市有一座世界罕见的水下剧院,观众座位在海平面下 5 m处,在夏季,这座剧院卖座率最高,因为在这里不仅可以欣赏到别具一格的节目,而且还可以纳凉避暑。

海底隧道

厄勒海峡大桥西侧的海底隧道长4050米,宽38.8米,高8.6米,位于海底10米以下,由五条管道组成。它们分别是两条火车道、两条双车道公路和一条疏散通道。它是目前世界上最宽敞的海底隧道。

而上述这些海底知名建筑,皆离不开劳苦功高甘做基石的海工混凝土

经常受到浪花溅击的结构所用混凝土,都属海工混凝土。

处于海洋环境下的混凝土由于长期受海洋生物,无机盐,大气,水,温度等影响,混凝土结构极易遭到破坏。根据研究,对混凝土结构造成破坏的海洋作用主要有:冻融循环作用,钢筋锈蚀作用,碳化作用,碱-集料反应,酸碱腐蚀作用,冲击磨损的机械破坏作用等,而其中最主要的破坏原因是钢筋锈蚀盐类侵蚀

因此海洋建筑对海工混凝土的强度,耐久性,抗腐蚀性有十分严苛的要求,而且不同的海域需要不同的“口味”配方,以适应千变万化的环境。

研究合适的配合比

混凝土中掺加硅粉、粉煤灰和矿粉掺合料时,可降低Ca/Si比,;

细骨料宜选用级配良好洁净的中粗砂;

粗骨料选用质地坚硬、级配良好、针片状少、孔隙率小、最大粒径不大于25mm,抗压强度大于IOOMPa或压碎指标不大于10%;

减水剂应选用与水泥匹配坍落度损失小,减水率最好大于25%的高效减水剂;

掺合料选用IⅡ级粉煤灰,掺量不小于20%,磨细矿渣粉比表面积不低于400m2/kg,掺量不低于40%,如对早期抗氯离子渗透有较高要求可以掺加5~10%的硅灰;

水灰比(W / C)设计≤0.35。

表面涂层保护

涂层保护措施分为两类。

一类为惰性涂层,能隔绝混凝土与生物硫酸的接触,具有耐腐抗渗抗裂功能,通常采用耐酸的有机树脂,如环氧树脂、聚醋树脂、脉醛树脂、内烯酸树脂、聚氯乙烯、聚乙烯以及沥青等;

另一类为功能涂层,具有酸中和或抑菌、杀菌功能。

选择高效外加剂

外加剂可以根据混凝土污损生物腐蚀作用机理,阻止污损生物在混凝土表面和内部的生长,直接抑制或减少生物硫酸的生成,是控制混凝土微生物腐蚀最有效的措施。

额外的防腐措施

通过环氧涂层钢筋、表面硅烷浸渍、阴极保护等防腐措施,进一步改善海洋混凝土耐久性。

我们祖国在海底基建上的发展日新月异,已取得了让世界惊叹的成绩——

2017年4月22日,中国科学院院士孙钧,中国工程院院士顾国彪、乐嘉陵和众多专家对跨海旅游真空飞行巴士进行技术研讨。跨海通道突破了传统的海运方式在天气等方面的制约,理论速度可以超过2000公里/小时,是一种可以全天候运行的交通通道海底真空列车(飞行巴士),将成为人类历史上继火车、汽车、轮船和飞机之外第五代交通工具。

除此之外,国内还有多条正在建于规划建造的海底隧道,将大大缩短中国人民出行之路:

深中海底隧道(在建)

海沧海底隧道(在建)

汕头湾海底隧道(在建)

厦门地铁2号线、3号线海底隧道(在建)

大连湾海底隧道(在建)

烟大(渤海湾)海底隧道(规划中)

青岛胶州湾第二条海底隧道(规划中)

琼州海峡海底隧道(规划中)

厦漳海底隧道(规划中)

妈湾跨海通道(规划中)

随着祖国海洋建筑事业的发展与现代混凝土技术的不断进步,海工混凝土的应用与发展必然会开启新的篇章。也许再过不到十年,海底的亚特兰蒂斯,将不会只属于幻想世界!

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