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實用技術

海工混凝土的那些事兒

時間:2018-12-21 9:30:24 來源:上海思偉軟件 點擊次數:3913

首先讓我們來看看世界上已建成的海下功能型建筑!

海底公園

在巴拿馬拿騷港口東邊的海底公園中,人們可趟水而行,欣賞海中動物,也可乘世界最大的平底玻璃船到深水區觀魚探海,還可以穿上潛水服乘繩梯潛入20米深的水下去漫游海底世界。

海底博物館

2016年,英國藝術家Jason deCaires將創作的400個雕塑放置在西班牙蘭薩羅特島海域的歐洲首座水下博物館內。該博物館位于水下12米處,占地面積達2500平方米。

展出的雕塑由特殊的水泥制成,可以保證在數百年的時間內免受外部因素侵蝕。

海底套房

13年年末,非洲第一座海底酒店套房開張。房間距離水面13英尺(約3.9米),擁有8個大型亮窗,游客可透過窗戶清晰地看到各種魚類和頭足類動物。

海底劇院

邁阿密市有一座世界罕見的水下劇院,觀眾座位在海平面下 5 m處,在夏季,這座劇院賣座率最高,因為在這里不僅可以欣賞到別具一格的節目,而且還可以納涼避暑。

海底隧道

厄勒海峽大橋西側的海底隧道長4050米,寬38.8米,高8.6米,位于海底10米以下,由五條管道組成。它們分別是兩條火車道、兩條雙車道公路和一條疏散通道。它是目前世界上最寬敞的海底隧道。

而上述這些海底知名建筑,皆離不開勞苦功高甘做基石的海工混凝土

經常受到浪花濺擊的結構所用混凝土,都屬海工混凝土。

處于海洋環境下的混凝土由于長期受海洋生物,無機鹽,大氣,水,溫度等影響,混凝土結構極易遭到破壞。根據研究,對混凝土結構造成破壞的海洋作用主要有:凍融循環作用,鋼筋銹蝕作用,碳化作用,堿-集料反應,酸堿腐蝕作用,沖擊磨損的機械破壞作用等,而其中最主要的破壞原因是鋼筋銹蝕鹽類侵蝕

因此海洋建筑對海工混凝土的強度,耐久性,抗腐蝕性有十分嚴苛的要求,而且不同的海域需要不同的“口味”配方,以適應千變萬化的環境。

研究合適的配合比

混凝土中摻加硅粉、粉煤灰和礦粉摻合料時,可降低Ca/Si比,;

細骨料宜選用級配良好潔凈的中粗砂;

粗骨料選用質地堅硬、級配良好、針片狀少、孔隙率小、最大粒徑不大于25mm,抗壓強度大于IOOMPa或壓碎指標不大于10%;

減水劑應選用與水泥匹配坍落度損失小,減水率最好大于25%的高效減水劑;

摻合料選用IⅡ級粉煤灰,摻量不小于20%,磨細礦渣粉比表面積不低于400m2/kg,摻量不低于40%,如對早期抗氯離子滲透有較高要求可以摻加5~10%的硅灰;

水灰比(W / C)設計≤0.35。

表面涂層保護

涂層保護措施分為兩類。

一類為惰性涂層,能隔絕混凝土與生物硫酸的接觸,具有耐腐抗滲抗裂功能,通常采用耐酸的有機樹脂,如環氧樹脂、聚醋樹脂、脈醛樹脂、內烯酸樹脂、聚氯乙烯、聚乙烯以及瀝青等;

另一類為功能涂層,具有酸中和或抑菌、殺菌功能。

選擇高效外加劑

外加劑可以根據混凝土污損生物腐蝕作用機理,阻止污損生物在混凝土表面和內部的生長,直接抑制或減少生物硫酸的生成,是控制混凝土微生物腐蝕最有效的措施。

額外的防腐措施

通過環氧涂層鋼筋、表面硅烷浸漬、陰極保護等防腐措施,進一步改善海洋混凝土耐久性。

我們祖國在海底基建上的發展日新月異,已取得了讓世界驚嘆的成績——

2017年4月22日,中國科學院院士孫鈞,中國工程院院士顧國彪、樂嘉陵和眾多專家對跨海旅游真空飛行巴士進行技術研討。跨海通道突破了傳統的海運方式在天氣等方面的制約,理論速度可以超過2000公里/小時,是一種可以全天候運行的交通通道海底真空列車(飛行巴士),將成為人類歷史上繼火車、汽車、輪船和飛機之外第五代交通工具。

除此之外,國內還有多條正在建于規劃建造的海底隧道,將大大縮短中國人民出行之路:

深中海底隧道(在建)

海滄海底隧道(在建)

汕頭灣海底隧道(在建)

廈門地鐵2號線、3號線海底隧道(在建)

大連灣海底隧道(在建)

煙大(渤海灣)海底隧道(規劃中)

青島膠州灣第二條海底隧道(規劃中)

瓊州海峽海底隧道(規劃中)

廈漳海底隧道(規劃中)

媽灣跨海通道(規劃中)

隨著祖國海洋建筑事業的發展與現代混凝土技術的不斷進步,海工混凝土的應用與發展必然會開啟新的篇章。也許再過不到十年,海底的亞特蘭蒂斯,將不會只屬于幻想世界!

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