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    海砂混凝土现状的研究综述

    随着经济的飞速发展,作为混凝土细骨料的砂子用量特别巨大,在沿海某些地区相继出现河砂短缺,滥用海砂的现象。但是,海砂作为建筑用砂是把“双刃!,一方面可以缓解河砂短缺局面,避免过度开采河砂带来的生态环境问题,另一方面由于海砂中所含的氯离子会腐蚀钢筋,滥用海砂有可能引发“海砂屋”等严重工程事故。上述事实,使越来越多的国内外学者认识到了海砂混凝土结构耐久性研究的重要性和迫切性,目前相关的研究主要围绕海砂淡化,淡化海砂混凝土的性能,钢筋的锈蚀机理及阻锈措施,海砂混凝土的应用4个方面展开的。

    1、海砂淡化技术

    20世纪末,随着人们对建筑结构耐久性认识的深入,海砂会引起严重的钢筋腐蚀逐渐引起了有关部门以及学者的重视。相关条文规定海砂建筑工程中采用的海砂必须是经过专门处理的淡化海砂,并已强制性条文的形式规定:对钢筋混凝土,海砂中氯离子含量不应大于0.06%;对预应力混凝土,不宜用海砂。若必须使用海砂时,则应经淡水冲洗,其氯离子含量不得大于0.02%。尽管不同海域,不同部位的海砂含盐量差别很大,但多数情况下海砂的含盐量是“超标”的,所以海砂必须经过淡化处理达到标准要求才能作为建筑用砂。

    2、海砂混凝土的性能研究

    关于海砂混凝土的力学性能和耐久性能的试验已在实验室展开。前者主要围绕海砂混凝土的立方体抗压强度和抗折强度展开;后者则主要围绕海砂混凝土抗氯离子渗透性,碳化性能展开。其中,氯离子渗透性是混凝土重要的耐久性劣化指标之一,它反映了混凝土的密室程度以及抵抗外部介质向混凝土内部侵入的能力。因此,关于海砂混凝土抗氯离子渗透性成为此类研究关注的热点。

    3、钢筋锈蚀的影响因素及阻锈措施

    混凝土中钢筋锈蚀是一电化学过程,它是海砂混凝土结构耐久性破坏的主要形式之一,究其主要原因为氯离子的侵入。但是,应强调钢筋锈蚀在不含氯离子的条件下也可能发生,如混凝土碳化导致的锈蚀,只不过氯离子引起的锈蚀更为普遍。目前,已有3种理论用于解释氯离子对钢筋锈蚀的影响作用,包括氧化膜理论,吸附理论和过渡络合理论,工程上常用的是氧化膜理论。即认为钢筋表面氧化膜(钝化膜)对钢筋锈蚀起;ぷ饔。然而,当二氧化碳,水汽和氯离子等有害物质进入到混凝土内部后,混凝土碱度降低,钝化膜被破坏,此处钢筋表面发生电化学腐蚀形成蚀坑以及锈蚀产物。在此过程中,氯离子作为腐蚀的中间产物对腐蚀起催化作用,且在腐蚀中也不能消耗,会周而复始地起着加速腐蚀的破坏作用。显然,混凝土中的氯离子含量只有达到一定浓度时钢筋才会锈蚀。

    4、海砂混凝土的应用

    在实际工程成,一方面关于海砂混凝土结构腐蚀破坏的实例很多,另一方面确也不乏采用淡化海砂的成功工程案例。选择大型化淡化海砂是环保产品,只要采选非近岸海砂砂源,选择大型淡化海砂加工场,经淡化处理后的海砂质量稳定,可以在高性能混凝土中应用。

    海砂混凝土的耐久性是个复杂问题,而我国目前的相关研究应该说还处于起步阶段。为使海砂能被放心地用作建筑用砂,尚需做多方面的深入研究。此外,为避免海砂混凝土造成的耐久性问题,最佳管理方法是在施工现场对新拌混凝土进行氯离子实时检验,以免混凝土成型硬化后造成处理不便和成本上升等问题。



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