高性能混凝土在滨海桥梁建设中的应用__集群智慧

摘要：通过对天津滨海地区环境的分析，结合《公路工程钢筋混凝土结构防腐蚀技术规范》等相关规范，针对不同部位的腐蚀程度，提出不同耐久性要求。然后采用矿粉与水泥等比复掺的方法进行配合比设计，通过一系列配合比的筛选出高性能混凝土配比。通过质量跟踪，找出高性能混凝土室内和现场的性能差别与原因，为以后滨海地区的工程建设提供参考。
关键词：滨海地区 耐久性  矿粉等比复掺 高性能混凝土
1.引言
20世纪50年代，渤海湾海滨盐土及盐田地带，天津塘沽至汉沽一线的混凝土电线杆，从地面以上约0.5m部位，在一次大风中全部折断，无一幸存。滨海地区的混凝土结构在冻融和盐侵蚀作用下破坏非常严重。目前在建或待建的桥梁等建筑物的主体部位都是混凝土结构，在海洋环境条件下，或者近海条件下，混凝土以及钢筋混凝土结构物，受海水的化学作用，Cl-扩散与腐蚀作用，以及剧烈的环境作用下，普通水泥混凝土的耐久性在腐蚀环境下难以得到保证，因此必须考虑其 [1]。由此可见，研究适用于天津滨海新区类抗高冻融、强盐侵蚀的高性能水泥混凝土用于重要工程是非常必要的。
2.项目概况
海滨大道是天津市的沿海高速公路，北起河北沿海高速唐山段的涧河，向南与河北沿海高速沧州段在歧口相接，全长约89.5公里，其中南、北两段为高速公路，中段为高速等级的集疏港城市快速路。海滨大道地处沿海，其中桥梁总计50公里，所处环境对结构腐蚀作用按不同分区由中等程度至严重程度，桥梁结构设计基准期为100年，对混凝土性能要求高。
3.工程耐久性要求
根据《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》、《混凝土结构耐久性设计及施工指南》、《桥梁结构高耐久性混凝土设计及施工规程》、《公路工程钢筋混凝土结构防腐蚀技术规范》、《天津市钢筋混凝土桥梁耐久性设计规程》等相关规范，结合国内外关于混凝土预防性保护的最新研究进展，并结合桥梁不同部位的工作环境进行耐久性设计。本工程中桥梁不同部位的环境侵蚀作用等级及相应的抗冻要求见表1和表2。

4.原材料
1) 水泥：冀东PO42.5普通硅酸盐水泥，其物理性能如表3。

2) 矿粉：山东建安建筑S95矿粉，密度2.92g/cm3，比表面积432m2/kg。
3) 减水剂：天津冶建生产的JG-3减水剂，其性能指标如表4。

4）砂：福建江砂，中砂，技术指标如表5。

5)    石：天津蓟县碎石，技术指标入表6。

6)    防腐剂：天津斯太迪STR－02型防腐剂，具有一定的引气作用。
5.混凝土耐久性测定方法
1） 氯离子渗透性（RCM法）
    根据德国Aachen工业大学建筑材料研究所（IBAC，RWTH Aachen）按照唐路平提出的快速氯离子迁移法（RCM）作拒不修改后的试验方法——ibac test，测定混凝土中氯离子非稳态快速迁移的扩散系数。
    它能定量评价混凝土抵抗氯离子扩散的能力，为氯离子侵蚀环境中的混凝土结构耐久性设计与施工以及使用寿命的评估与预测提供基本参数。
2）抗冻融性（快速冻融法）
    本试验装置采用水冻水融法，把符合外观要求的100×100×400的混凝土试件和测温试件放进试件桶中，用17-23℃的水浸泡4天，然后把试件桶放入冻融试验槽中，用循环的载冷剂对试件反复进行降温和升温，周期性地把试件内外的水进行冻结和融化。混凝土试件每做25次冻融循环试验，都要测量1次重量和相对动弹性模量。当相对动弹性模量下降至初始值的60%或质量损失率达5%时，即认为试件已达破坏，并以相应的冻融循环次数作为该混凝土的抗冻等级。如果试件冻融至预定的循环次数，而相对动弹性模量和质量损失率均未达到上述指标，可认为试验的混凝土抗冻性已满足设