跨海集群工程混凝土結構120年使用壽命保障關鍵技術(二) 海工高性能混凝土配制和質量控制技術
01 技術背景 港珠澳大橋受海水、海風、鹽霧、潮汐、干濕循環等眾多因素影響,配制高耐久性混凝土是提高混凝土結構耐久性措施中最有效、直接且經濟的根本性措施,海工高性能混凝土必須能夠承受使用環境中的各種物理化學因素的破壞作用,同時需要具有高的工作性、高的體積穩定性以及高的抗裂性。此外,還應重點考慮施工過程中的混凝土耐久性質量控制,混凝土容重控制、成熟度控制、鋼筋保護層厚度控制、水膠比控制等是混凝土耐久性質量控制的關鍵核心問題。 02 技術內容及特點 技術內容包括: 1)基于暴露試驗的混凝土材料長期性能,揭示了粉煤灰和礦渣粉等摻合料中鋁硅酸鹽水化產物改善孔結構、固化氯離子,提高混凝土耐久性的機理,提出了海水環境中以鋁硅酸鹽為主相的長壽命混凝土膠凝材料體系設計新理念; 2)通過工程數據統計分析,揭示了海工高性能混凝土氯離子擴散系數的正態分布統計規律,首次建立了具有95%保證率的混凝土配制耐久性指標計算方法,構建了強度和耐久性雙保證率控制的海工高性能混凝土配合比設計技術。提出了海工長壽命混凝土耐久性、力學性能、工作性和抗裂性等協同提升的海工高性能混凝土配合比設計新方法,確定了滿足120年設計使用年限要求的港珠澳大橋島、橋、隧等主體結構不同構件混凝土材料基準配合比; 3)建立了基于混凝土拌合物水膠比監測技術的海工高性能混凝土耐久性超前預測模型,解決了長期以來混凝土工程耐久性控制滯后、出現問題難以補救的技術難題;研究并確定了混凝土成熟度(溫度和時間的乘積)與氯離子擴散系數之間的相關關系,首次提出不同現場氣溫條件下混凝土構件接觸海水的控制時間,保證了結構早期免受海水侵蝕;基于Pearson和Spearman相關性統計分析理論,獲得了原材料各項指標波動對混凝土氯離子擴散系數的敏感性影響,實現了混凝土質量的動態控制。 基于長期性能的混凝土膠凝材料體系對比 與國內外已有的同類技術相比具有以下特點: 傳統的利用快速試驗確定摻礦物摻合料的膠凝材料組成的方法,不能體現混凝土的長期性能;此外常規混凝土配合比設計僅考慮抗壓強度保證率,無法反應混凝土耐久性的指標,本成果提出了海水環境長壽命高性能混凝土以鋁硅酸鹽為主相的膠凝材料組成新理念,創立了強度和耐久性雙控、且具有95%保證率的混凝土配合比設計方法,形成了工作性、耐久性、力學性能和抗裂性能協同提升的高性能混凝土配制技術,創新了一套長壽命、高品質海工高性能混凝土質量控制技術。 03 推廣應用情況 提出了港珠澳大橋不同構件的高性能混凝土推薦配合比,成為各標段選用施工配合比的基準;編制的《港珠澳大橋混凝土耐久性質量控制規程》成為工程專項質量控制標準。 港珠澳大橋預制橋墩 04 前景展望 海工高性能混凝土的配制技術與施工現場質量控制技術成果,可操作性強,指標規定合理、技術體系完善,對指導施工單位、建立單位做好工程混凝土質量控制發揮重要作用,并可為深中通道、平陸運河等類似重大工程的施工質量控制提供參考依據。
免責聲明:本網站所轉載的文字、圖片與視頻資料版權歸原創作者所有,如果涉及侵權,請第一時間聯系本網刪除。

官方微信
《腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯系:編輯部
- 電話:010-62316606
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 腐蝕與防護網官方QQ群:140808414