上海海科工程咨询有限公司 上海市 200231
摘要：为了防止或者延缓混凝土被有害物质腐蚀，水运工程在混凝土原材料、配合比及施工方面提出了特殊的要求以保证水运工程混凝土在设计使用年限内正常使用。以下从原材料、混凝土拌合物性能及配合比设计等方面总结水运工程与普通建筑工程的区别。
关键词：水运工程；建筑工程；混凝土；区别
1概述
在水运工程中，由于遭受海洋环境的腐蚀，混凝土的耐久性受到一定的侵害，与一般建筑工程比较起来，水运工程所处的环境，对于混凝土耐久性的保持更加不利。所以，水运工程对混凝土的要求更高，必须采取一定的措施，提高其耐久性，保证水运工程具有更长的寿命。
2混凝土原材料
为了保证在海水中的抗腐蚀性，水运工程与建筑工程相比，在水泥品种、掺合料和骨料品质等原材料上更强调耐久性指标。
2.1水泥
水运工程水泥的品质除应符合国家标准外，水泥熟料中的矿物成分C3A含量宜控制在6%～12%。对有抗冻要求的混凝土，宜采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，不受冻地区海水环境浪溅区部位混凝土，宜采用矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；严禁使用烧粘土质的火山灰质硅酸盐水泥。
2.2掺合料
水运工程粉煤灰、粒化高炉矿渣、硅灰等掺合料都应满足《水运工程质量检验标准》的有关规定，硅灰还应满足《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》的有关规定。其中，粒化高炉矿渣的氯离子要求为≤0.02%，低于国家标准≤0.06%的要求。
2.3外加剂
水运工程外加剂的品质除满足国家标准外，以胶凝材料质量百分率计的氯离子含量不宜大于0.02%。钢筋混凝土、预应力混凝土中不得掺用氯盐外加剂。素混凝土中掺用氯盐或以氯盐为主的防冻剂时，氯盐的总和不得超过以胶凝材料质量百分率计的2%。
2.4细骨料
（1）海水环境工程中严禁采用碱活性细骨料，淡水环境工程中所用细骨料具有碱活性时，应采用碱含量小于0.6%的水泥并采取其他措施，经试验验证合格后方可使用。当采用海砂时，浪溅区、水位变动区的钢筋混凝土，海砂中氯离子含量以胶凝材料的质量百分率计不宜超过0.03%；在碳素钢丝、钢绞线及钢筋有效预应力大于400MPa的预应力混凝土中不宜采用海砂；（2）砂中氯离子含量，对于钢筋混凝土用砂，其氯离子含量不得大于0.06%，对于预应力混凝土用砂，其氯子含量不得大于0.02%。对于长期处于潮湿环境的重要混凝土结构用砂，应控制混凝土中的碱含量不超过3kg/m3，或采用能抑制碱-骨料反应的有效措施。
2.5粗骨料
（1）海水环境工程中严禁采用碱活性骨料，淡水环境工程中所用粗骨料具有碱活性时，应采用碱含量小于0.6%的水泥并采取其他措施，经试验验证合格后方可使用。（2）对于长期处于潮湿环境的重要结构混凝土，其所使用的碎石或卵石应进行碱活性检验。当判定骨料存在潜在危害时，应控制混凝土中的碱含量不超过3kg/m3，或采用能抑制碱-骨料反应的有效措施。
3水运有特殊要求混凝土配合比设计
长期处于海洋环境中，受到海洋中的各种物质的侵蚀导致混凝土受到酸、碱、盐的腐蚀腐蚀。因为混凝土中的一些物质与酸碱发生反应，生产钙或铝酸盐，发生溶解侵蚀或丧失胶结能力发生脱落；与盐发生反应生成钙矾石体积增大导致内部破坏。其中对混凝土腐蚀最严重的就是氯盐，其原理就是氯离子进入混凝土内部结构，发生了一定的化学反应，导致混凝土强度变低，所以防止混凝土被腐蚀的主要方法就是阻止氯离子进入混凝土的内部结构，最常见的方法就是在其表面敷设涂层喷涂防腐层。但在长时间的海水冲刷中，涂膜容易脱落，一旦脱落，氯离子又会侵蚀混凝土，腐蚀现场继续蚕子。所以，为了保证混凝土免受侵蚀，最根本的办法就是从混凝土配合比设计上采取措施。
3.1添加掺合料
在混凝土中添加矿物掺合料就是一种个很好的方法，其主要原理是矿物掺合料的增加，提高了水泥浆的密实性，将腐蚀介质侵入的通道隔断，从而防止混凝土被腐蚀，一般我们经常使用的矿物掺合料包括粉煤灰、磨细高炉矿渣粉和硅灰。粉煤灰作为胶凝材料取代部分水泥。在保证混凝土强度等级和和易性要求的前提下，不仅可以节约水泥，降低造价，提高混凝土后期强度，而且可以显著提高混凝土抵抗氯离子扩散的能力和抗碱骨料反应的能力。磨细高炉矿渣粉抑制混凝土水化热，防止由于混凝土升温而产生的裂缝。硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生产胶凝体，与碱性材料氧化镁反应生成胶凝体。其作用有：显著提高混凝土强度及耐久性性能，显著延长混凝土使用寿命，有效防止混凝土碱骨料反应等。高性能混凝土的掺合料掺量见下表 1。
表 1 高性能混凝土的掺合料掺量表
3.2限制水胶比及最低胶材用量
泵送混凝土水胶比不大于 0.60，无抗冻要求的混凝土胶凝材料不少于 300kg/m3；有抗冻要求的混凝土不小于340kg/m3；水下不分散混凝土的单位体积胶凝材料用量不少于 500kg/m3；高性能混凝土拌合物中的胶凝材料体积不应大于混凝土体积的35%，具体见表 2；自密实混凝土的单位体积胶凝材料用量为（450～600）kg/m3。
表 2 高性能混凝土的水胶比和胶凝材料总量表
3.3拌合物性能要求
有抗冻要求的泵送混凝土，含气量控制在 5% ～7% 范围内；有抗冻要求的水下不分散混凝土，含气量控制为4% ～6%。泵送混凝土根据泵送高度、水平距离和气候等因素的影响，坍落度选用应符合下表 3 的要求。
表 3 混凝土拌合物的坍落度选用值表
3.4硬化混凝土的指标控制
水运工程由于所处特殊环境，更强调硬化混凝土的耐腐蚀性，其中抗氯离子渗透尤为重要，高性能硬化混凝土的抗氯离子渗透性见下表 4。
表 4 高性能硬化混凝土的抗氯离子渗透性要求表
4结语
水运工程在我国的经济发展中起着越来越重要的作用，对于水运混凝土的研究是非常必要的。与一般建筑工程比较起来，水运工程所处的环境对混凝土的耐久性有更高的要求，因此对原材料及各方面的性能也有一些特殊要求。所以在混凝土的整个生产过程中我们要注意一些问题，以保证水运工程的质量及经久耐用。
参考文献：
[1]陈建忠.房屋建筑工程中的混凝土施工技术剖析[J].建材与装饰，2016（33）：11-12.
[2]戴俊生.浅析建筑工程大体积混凝土施工技术[J].江西建材，2015（07）：94.
论文作者:吴一名
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第20期
论文发表时间:2018/2/9
标签：混凝土论文; 水运论文; 骨料论文; 工程论文; 含量论文; 耐久性论文; 氯离子论文; 《建筑科技》2017年第20期论文;