摘要：巴基斯坦卡西姆港2×660MW燃煤电站坐落在海滩地带，常年受海水腐蚀，为了增加地下桩基混凝土耐海水腐蚀的程度，通常采用添加钢筋阻锈剂来满足钢筋混凝土耐腐蚀要求。阻锈剂的使用会加剧混凝土碱骨料反应，当掺量不足时更会加快钢筋的局部腐蚀。阻锈剂属于化工产品，会持久危害土壤和水源，并且存在运输清关繁琐、海运周期长、成本高昂等缺陷。在混凝土生命周期的腐蚀的活化期，腐化时间的长短取决于腐蚀速率，而腐蚀速率则决定于氧气的扩散能力DO2，混凝土电阻率ρ，以及相对湿度RH和温度T等。基于此原理，结合巴基斯坦当地混凝土原材料和外加剂性能，积极探索研究各种混凝土施工配合比：采用了掺加粉煤灰代替阻锈剂，保证混凝土的密实度，阻碍氯离子和硫酸根离子的侵入和在控制外加剂引气剂掺量≤0.03%，以降低DCL- 、 DSO42- 、DO2提高混凝土的抗渗性能指标，并使用抗硫酸盐水泥，大大提高混凝土抗硫酸盐离子腐蚀的性能，有效保证混凝土的耐久性能，产生了良好的经济效应和社会效应。
关键词：灌注桩 耐腐蚀 耐久性
1.技术原理
钢筋结构混凝土结构的生命周期包括两个阶段。
第一阶段为腐蚀的潜伏期，这一阶段腐蚀尚未发生，尽管氯离子、硫酸根离子（或其他侵蚀性介质）已经穿透进入混凝土，但其含量还不足以破坏钢筋表面的钝化层而诱发腐蚀。时间的长短取决于氯离子和硫酸根离子的扩算系数DCL- DSO42- ，游离态氯离子和硫酸根离子的浓度等。
第二阶段为腐蚀的活化期，这一阶段钢筋开始发生腐蚀，腐蚀产物体积膨胀导致混凝土开裂，钢筋失去 承载能力，导致结构被破坏。时间的长短取决于腐蚀速率，而腐蚀速率则决定于氧气的扩散能力DO2，混凝土电阻率ρ，以及相对湿度RH和温度T等。
基于此原理，结合巴基斯坦当地混凝土原材料和外加剂性能，积极探索研究各种混凝土施工配合比：
1）、巴基斯坦当地砂石原材料存在很大差异，石子是河水冲刷形成的鹅卵石经敲击粉碎后的产品，颗粒级配连续性符合标准下限；砂子尽管是河沙，但片状颗粒含量较多，导致混凝土浇筑过程中对混凝土的粘聚性影响较大，现场模板一旦漏浆就易产生一条明显砂浆黑线。为了充分保证混凝土满足现场施工和设计技术要求，采用了掺加粉煤灰代替阻锈剂，保证混凝土的密实度，阻碍氯离子和硫酸根离子的侵入，降低DCL- 、 DSO42-、DO2；
2）、在外加剂选择上要求厂家加入不大于0.03%掺量的引气剂成分，以提高混凝土的抗渗性能指标,降低DCL- 、 DSO42-、DO2 ；
3）、采用抗硫酸盐水泥。抗硫酸盐水泥是以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料。使用抗硫酸盐水泥可大大提高混凝土抗硫酸盐离子腐蚀的性能，有效保证混凝土的耐久性能。
总之，利用此技术能起到两个方面的作用：一方面推迟钢筋开始生锈的时间；另一方面，减缓钢筋锈蚀发展的速度。
2.工艺参数
此研究主要是针对海边耐腐蚀钢筋灌注桩混凝土的应用研究，结合对国家混凝土耐久性施工规范2009版的技术要求，以及满足图纸设计规定，便于现场施工而进行的。根据【JGJ55-2011普通混凝土配比设计规程】对砂石、水泥、外加剂、粉煤灰的碱含量、氯离子含量进行控制，选择优质的原材料是保证混凝土性能的基础，在满足水胶比的前提下，改善混凝土和易性，利于现场施工，同时考虑加大粉煤灰等掺和料用量，降低水化热峰值，减少混凝土裂缝的出现，以求更好的满足混凝土耐久性技术要求。
此研究中主要对混凝土原材料砂子、碎石、粉煤灰等掺和料、外加剂等材料技术指标和混凝土配合比设计、调整的设计。
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3. 施工工艺流程及操作要点
3.1配合比设计工艺流程：
混凝土配合比设计是一个计算、试配、调整的复杂过程，大致可分为初步计算配合比、基准配合比、实验室配合比、施工配合比确定四个设计阶段。
初步配合比主要是依据设计的基本条件，参照理论和大量试验提供的参数进行计算，得到基本满足强度和耐久性要求的配合比；基准配合比是在初步计算配合比的基础上，通过实配、检测，进行工作性的调整，对配合比进行修正；实验室配合比是通过对水灰比的微量调整，在满足设计强度的前提下，确定一水泥用量最少的方案，从而进一步调整配合比；而施工配合比是考虑实际砂、石的含水对配合比的影响，对配合比最后的修正，是实际应用的配合比。总之，配合比设计的过程是一逐步满足混凝土的强度、工作性、耐久性、节约水泥等设计目标的过程。
3.2拌制混凝土工艺流程：
此研究工艺流程图是依据【JGJ55-2011普通混凝土配比设计规程】要求，逐步展开，材料要求提前24小时准备在混凝土试配室内，保持温度在5-35℃，湿度在50%以上，试验人员经过专门的培训、考试合格后上岗，所有设备经第三方计量检验合格。混凝土搅拌用水必须符合【JGJ 63-2006 混凝土用水标准】要求，混凝土试块拆模后应置于湿度90%以上、温度20±2℃的恒温恒湿条件下养护至标准龄期，进行抗压强度检验。
4.经济效应及应用推广
4.1经济效应
从本工程实际效果综合分析应用本研究所产生的经济、环保、节能和社会效益。
本研究中大量应用粉煤灰等再生资源，减少水泥生产等矿产资源的开发，有利于的商品混凝土形成批量生产预制规模，符合国家关于建筑节能工程的有关要求，有利于推进 （可再生）能源与建筑结合配套技术研发、集成和规模化应用。
4.2 推广应用情况
1）本研究在巴基斯坦卡西姆项目上从2015年5月15日开始截止目前，包含钢筋灌注桩混凝土在内，浇筑混凝土总量为31.2万立方，两个11500平方米冷却塔和200米烟囱已经全部施工到顶，混凝土外观质量良好，混凝土标准养护试件和现场同条件试件的抗压强度，全部满足设计和规范要求，极好的控制了混凝土的和易性，泵送施工高度在170米以上，混凝土生产质量达到优良水平。国外施工项目中混凝土无论外观质量还是内在质量都是优良的，现场监理公司和业主单位对混凝土设计、施工给予了高度评价。
2）在电站卸煤码头项目上从2015年12月开始至今，设计桩身32米，大梁和码头地面施工至今，混凝土浇筑3.56万立方，混凝土现场检验合格，第三方试块检验符合英国标准要求，收到中航设计院现场监理的认可和赞扬。
3）由中水电十三局施工的巴基斯坦Darawat大坝项目从2015年5月开始到2016年8月，坝体施工混凝土总方量5.2万立方，干硬性混凝土施工，更好的控制了混凝土的凝结时间，有利于振捣密实，提高混凝土耐久性能，并得到巴基斯坦当地咨询公司的高度好评。
5.结论
结合巴基斯坦当地混凝土原材料和外加剂性能，积极探索研究各种混凝土施工配合比：采用了掺加粉煤灰代替阻锈剂，保证混凝土的密实度，阻碍氯离子和硫酸根离子的侵入和在控制外加剂引气剂掺量≤0.03%，，以降低DCL- 、 DSO42- 、 DO2提高混凝土的抗渗性能指标，并使用抗硫酸盐水泥，大大提高混凝土抗硫酸盐离子腐蚀的性能，有效保证混凝土的耐久性能，产生了良好的经济效应和社会效应。可在海边或资源匮乏的国度建设工程中加以推广使用。
参考文献
［1］杨勇等.粉煤灰混凝土防腐蚀耐久性的研究. 《建材技术与应用》 , 2009 (2) :1-3.
［2］冯乃谦等.高性能混凝土的发展与应用[J].施工技术，2003.
［3］白如云.宋宇卓.粉煤灰双掺混凝土抗渗试验研究.辽宁新创达电力设计研究有限公司.
【作者简介】姓名：周刚工作单位： 山东电力建设第三工程公司职务：专业经理；姓名：张志刚工作单位： 山东电力建设第三工程公司职务：技术员。
论文作者:周刚1,张志刚2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：混凝土论文; 巴基斯坦论文; 硫酸盐论文; 钢筋论文; 离子论文; 性能论文; 硫酸论文; 《电力设备》2018年第19期论文;