沿海地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量控制

沿海地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量控制摘要：大型圍海造地吹填土地成為現(xiàn)代化的改造治理環(huán)境并拓寬土地資源新的發(fā)展趨勢(shì)，使得我國(guó)在沿海地區(qū)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)越來越多，隨著時(shí)間的推移，混凝土產(chǎn)生損害的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。現(xiàn)結(jié)合曹妃甸地區(qū)混凝土的施工措施，對(duì)海洋地區(qū)混凝土損壞的原因措施進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，提出質(zhì)量控制建議。關(guān)鍵詞：沿海；混凝土；腐蝕；防治冀東發(fā)展曹妃甸裝備研發(fā)及成套制造建設(shè)項(xiàng)目位于唐山市曹妃甸工業(yè)區(qū)裝備制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)，項(xiàng)目占地2550畝，計(jì)劃投資45億元。目前，已開工建設(shè)的項(xiàng)目有：風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造項(xiàng)目、盾石機(jī)械制造建設(shè)項(xiàng)目、重型機(jī)械熱加工中心建設(shè)項(xiàng)目及冀東日彰節(jié)能風(fēng)機(jī)制造項(xiàng)目。工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)已開工項(xiàng)目以廠房為主，廠房地基處理多采用PHC樁，基礎(chǔ)及輔房均為混凝土結(jié)構(gòu)，廠房上部為鋼結(jié)構(gòu)，采用彩板圍護(hù)，廠房?jī)?nèi)布置較多大型混凝土設(shè)備基礎(chǔ)?；炷潦┕べ|(zhì)量的控制保證尤為重要，而本地區(qū)地質(zhì)及水文條件對(duì)施工質(zhì)量保證較為不利，施工場(chǎng)地原為海產(chǎn)品養(yǎng)殖場(chǎng)，后經(jīng)吹填碾壓所成，地下水位比較高，在-1.0左右為孔隙潛水。受大氣降水及河流滲透水位變化范圍為±0.5米。本區(qū)屬偏暖溫帶半濕潤(rùn)氣候類型，平均年降水量621.5mm，降水多集中在7、8月份。沿海地區(qū)混凝土耐久性病害形式主要表現(xiàn)為混凝土中鋼筋銹蝕；同時(shí)，局部存在如鹽侵蝕導(dǎo)致的混凝土酥化、表層脫落等病害，在北方還存在凍融破壞。因此，對(duì)沿海地區(qū)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的腐蝕問題不能掉以輕心，必須采取防護(hù)措施來提高耐久性。混凝土構(gòu)造物腐蝕破壞的原因分析混凝土本身是高堿性物質(zhì)，混凝土中的鋼筋處在高堿性環(huán)境中(pH>12.5)。由于陽極鈍化作用，鋼筋表面形成一層致密的鈍化膜，保護(hù)鋼筋免受腐蝕。鋼筋銹蝕是混凝土結(jié)構(gòu)物耐久性降低甚至破壞的首要原因。混凝土中引起鋼筋鈍化膜破壞通常有以下兩種。2.1混凝土的碳化混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學(xué)腐蝕?？諝庵蠧02氣滲透到混凝土內(nèi)，與其堿性物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)后生成碳酸鹽和水，使混凝土堿度降低的過程稱為混凝土碳化，混凝土碳化作用一般不會(huì)直接引起其性能的劣化，對(duì)于素混凝土，碳化還有提高混凝土耐久性的效果，但對(duì)于鋼筋混凝土來說，碳化會(huì)使混凝土的堿度降低，同時(shí)，增加混凝土孔溶液中氫離子數(shù)量，因而會(huì)使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用減弱。2.2氯化物的侵蝕氯離子是極強(qiáng)的陰性活化（去鈍化）劑，因?yàn)殇摻畋砻娴拟g化膜是在水泥水化的高堿性（PH>12.6）下產(chǎn)生，它致密，對(duì)鋼筋有很強(qiáng)的保護(hù)作用，氯離子進(jìn)入混凝土中并到達(dá)鋼筋表面積聚到一定的濃度時(shí)，可使該處PH值迅速降低，因極化反應(yīng)，鋼筋鈍化膜遭到破壞。在有足夠的氧和濕度條件下，鋼筋就會(huì)發(fā)生銹蝕反應(yīng)。特別是在混凝土保護(hù)層表面有缺陷（裂紋、露筋）時(shí)，銹蝕會(huì)加速。鋼筋銹蝕所產(chǎn)生的一種鐵的化合物（氧化鐵Fe2O3為主），其體積會(huì)膨脹4倍，會(huì)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土進(jìn)一步開裂，使鋼筋與混凝土的握裹力降低，影響混凝土結(jié)構(gòu)的承載力和壽命。為了有效防止Cl-對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)的不利影響，最直接的方法是采取有效措施防止Cl-向混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的滲透。由于本工程地處海洋環(huán)境，除了要防止混凝土碳化對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性影響之外，更主要是防止Cl-的滲透對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的不利影響，上述可知，要保證本工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性，必須要控制好混凝土的碳化以及Cl-滲透。3、混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制通過對(duì)本工程所處的環(huán)境以及混凝土構(gòu)造物腐蝕破壞的原因分析，為提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性這一項(xiàng)涉及面較廣的系統(tǒng)工程，將本工程的混凝土質(zhì)量控制大致可分為“防”和“治”兩方面，“防”勝于“治”?！胺馈本褪窃谠O(shè)計(jì)和施工中采取防腐措施，“治”就是修補(bǔ)。我們施工中應(yīng)從以下幾個(gè)方面控制其質(zhì)量：3.1針對(duì)混凝土碳化破壞的防治對(duì)于混凝土的碳化破壞，我們?cè)趯?shí)踐中總結(jié)出了一系列治理措施：一是，在施工中應(yīng)根據(jù)建筑物所處的地理位置、周圍環(huán)境，選擇合適的水泥品種，對(duì)于水位變化區(qū)以及干濕交替作用的部位或較嚴(yán)寒地區(qū)選用抗硫酸鹽普通水泥；二是，分析骨料的性質(zhì)，如抗酸性骨料與水、水泥的作用對(duì)混凝土的碳化有一定的延緩作用；三是，要選好配合比，適量的外加劑，高質(zhì)量的原材料，科學(xué)的攪拌和運(yùn)輸，及時(shí)的養(yǎng)護(hù)等各項(xiàng)嚴(yán)格的工藝手段，以減少滲流水量和其它有害物的侵蝕，以確?；炷恋拿軐?shí)性；另外，在環(huán)境惡劣的地區(qū)，采取涂層保護(hù)效果較好，對(duì)建筑物地下部分在其周圍設(shè)置保護(hù)層；如：用溶化的瀝青涂抹。還有，若建筑物一旦發(fā)生了混凝土碳化，最好采用環(huán)氧材料修補(bǔ)，若碳化深度較大，可鑿除混凝土松散部分，洗凈進(jìn)入的有害物質(zhì)，將混凝土銜接面鑿毛，用環(huán)氧砂漿或細(xì)石混凝土填補(bǔ)，最后以環(huán)氧基液做涂基保護(hù)。3.2針對(duì)混凝土CI-侵害的防治混凝土CI-侵害的防治主要從兩個(gè)方面進(jìn)行，一方面是減少混凝土施工中自身CI-含量，主要從混凝土所用原材料進(jìn)行控制；另一方面減少和防止外界CI-的侵入對(duì)鋼筋的損害，主要從混凝土鋼筋保護(hù)層、混凝土表面涂層及混凝土表面裂縫防制方面進(jìn)行控制。具體控制方法如下：3.2.1設(shè)計(jì)中充分考慮混凝土原材料以往的設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性考慮得比較充分，對(duì)耐久性考慮不足，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)針對(duì)海洋環(huán)境，選擇合適的工程布置、結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)造，采用抗腐蝕性和抗?jié)B性良好的優(yōu)質(zhì)混凝土。我國(guó)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性研究起步于20世紀(jì)60年代，至2000年已取得了關(guān)于混凝土碳化、氯鹽侵蝕等大量研究成果。并推出實(shí)施了《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50046-2008),《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》(JTJ275-2000)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50476-2008)自2009年5月1日正式實(shí)施。在本工程設(shè)計(jì)圖紙中對(duì)該地區(qū)定義為濱海室外環(huán)境(混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境類別為III類)，按照該環(huán)境，結(jié)構(gòu)混凝土除需嚴(yán)格按規(guī)范選擇原材外，還需滿足如下耐久性基本要求：最大水灰比汁0.50、最小水泥用量主300kg/m3、最低混凝土強(qiáng)度主C30、最大氯離子含量占水泥用量汁0.1%、最大堿含量汁3kg/m3。我項(xiàng)目工程施工中所用混凝土均從以上幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了控制，各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到上述要求。3.2.2混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)混凝土的安全使用壽命除與混凝土本身材質(zhì)性能有關(guān)外，與混凝土保護(hù)層厚度的關(guān)系為：混凝土的安全使用壽命與保護(hù)層的平方成正比。在高溫、潮濕和鹽分條件下，混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)層必須加厚。在本工程中圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中已按濱海室外環(huán)境選用了合適的縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度，即：板、墻、殼結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層主30mm；梁、柱鋼筋保護(hù)層主40mm。施工中必須嚴(yán)格遵守，需嚴(yán)格控制墊塊、馬凳數(shù)量，以保證保護(hù)層厚度。3.2.3混凝土防腐處理混凝土是一種多孔材料，氣體、液體或者離子受到壓力、化學(xué)能或者電場(chǎng)作用下會(huì)滲透到混凝土內(nèi)部，當(dāng)混凝土中氯離子達(dá)到一定含量時(shí)，就會(huì)對(duì)鋼筋造成侵蝕，在施工過程中或多或少總會(huì)存在某些缺陷，在表面涂裝材料后，使涂裝層材料在混凝土表面形成一層致密的保護(hù)層，可降低氯離子滲透速率和降低碳化速率，防止混凝土受損。因此圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中要求涂500Mm厚環(huán)氧瀝青涂層或聚氨酯環(huán)氧涂層，以隔絕氯離子向混凝土中的滲透，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)起到保護(hù)作用。施工中對(duì)防腐層的施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和驗(yàn)收，不合格必須返工，全部達(dá)到合格要求后方可進(jìn)行下步施工，以盡量減小環(huán)境對(duì)混凝土的不利影響。3.2.4混凝土的養(yǎng)護(hù)及成品保護(hù)，對(duì)于現(xiàn)澆混凝土，混凝土成型抹面結(jié)硬后立即覆蓋，混凝土初凝后立即進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)用水為外運(yùn)淡水，記錄每天的溫度和風(fēng)向，避免混凝土干濕交替，嚴(yán)禁采用海水養(yǎng)護(hù)，控制拆模時(shí)間，側(cè)面拆模不小于48小時(shí)。4、結(jié)論通過上述內(nèi)容可以看出，在沿海地區(qū)進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)施工，主要的是要消除氯離子及碳化對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的不