一,、前言

　　   中國(guó)目前處于基礎(chǔ)設(shè)施全面建設(shè)時(shí)期，為了建設(shè)全國(guó)乃至世界的物流中心和開發(fā)海洋自然資源,，海洋工程的發(fā)展十分迅速,。根據(jù)參考資料顯示，臨海城市深水港的建設(shè)已為世人矚目,，對(duì)沿海城市經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展將起到十分重要的拉動(dòng)作用,。作為深水港重要組成之一的跨海大橋，無(wú)論是從跨度,、連接功能,，還是交通紐帶而言，建設(shè)環(huán)境（海洋環(huán)境）是建筑物新的挑戰(zhàn),。

　　   由于跨海大橋是連接港區(qū)和大陸的集裝箱物流輸送動(dòng)脈,，對(duì)沿海城市深水港的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起到*的支撐保障作用，為保證跨海大橋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,，在國(guó)內(nèi)有些超大型工程甚至采用了100年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期,，工程采取以高性能混凝土技術(shù)為核心的綜合耐久性技術(shù)方案。然而我國(guó)目前大型海洋工程超長(zhǎng)壽命服役的相關(guān)技術(shù)規(guī)范,，高性能混凝土的設(shè)計(jì),、生產(chǎn)、施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用方面尚為空白,，因此結(jié)合工程的具體需要,，研究跨海大橋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性策略和高性能混凝土的應(yīng)用技術(shù)極為迫切和重要。

   二,、國(guó)外情況,、國(guó)內(nèi)情況

　 國(guó)外情況

　　   20世紀(jì)30年代建造的美國(guó)俄勒岡州Alsea海灣上的多拱大橋，施工質(zhì)量很好,，但因混凝土的水灰比太大,，較短時(shí)間內(nèi)大量氯離子侵入混凝土，導(dǎo)致鋼筋嚴(yán)重銹蝕,，引起結(jié)構(gòu)損壞,。用傳統(tǒng)的方法局部修補(bǔ)破壞處，不久就發(fā)現(xiàn)修補(bǔ)處的附近鋼筋又加劇腐蝕,，不得不拆除,、更換。

　　   1962~1964年,，Gjorv對(duì)挪威大約700座混凝土結(jié)構(gòu)作了耐久性調(diào)查,，當(dāng)時(shí)已使用20~50年的鉆2/3，在浪濺區(qū),，混凝土立柱顯示破損的斷面損失率大于30%的占14%,，斷面損失率為10%~30%的占24%，板和梁鋼筋腐蝕引起嚴(yán)重破損的占20%,。

　　   在阿拉伯海灣和紅海上建造的大量海工混凝土結(jié)構(gòu),，由于氣溫高，在含鹽,、干熱,、多風(fēng)的白晝，混凝土表面溫度高達(dá)50℃,，而晚上涼得結(jié)露,，晝夜溫差很大，構(gòu)成了特別嚴(yán)重侵蝕環(huán)境,，加上混凝土等級(jí)和混凝土保護(hù)層厚度不夠,，施工質(zhì)量差等原因，往往在使用的年后鋼筋就遭到嚴(yán)重腐蝕,。

　　   澳大利亞的Sharp對(duì)62座海岸混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查,，發(fā)現(xiàn)海巖混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題都是與浪濺區(qū)的鋼筋異常嚴(yán)重的腐蝕有關(guān)。

　　   印度孟買某河上的座橋是后張預(yù)應(yīng)力混凝土橋,，上于預(yù)應(yīng)力筋過早地發(fā)生嚴(yán)重腐蝕,，不得不重修第二座橋。第二座橋預(yù)應(yīng)力筋在安裝前就為大氣中的鹽分所污染,，灌注的水泥漿又用了咸水,，因而不到10年所有的鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋及其套管都遭到了嚴(yán)重腐蝕破壞,。

　國(guó)內(nèi)情況

　　   根據(jù)相關(guān)調(diào)查,，處于浪濺區(qū)的海港碼頭，鋼筋腐蝕引起的混凝土結(jié)構(gòu)破壞是相當(dāng)普遍和嚴(yán)重的,。1986年以前我國(guó)已建港口混凝土結(jié)構(gòu)因氯離子滲入混凝土內(nèi)引發(fā)鋼筋銹蝕,，致使混凝土構(gòu)件開裂破壞情況十分嚴(yán)重。其原因除了施工質(zhì)量存在一定問題外,，另一主要因素是當(dāng)時(shí)對(duì)氯離子侵入引發(fā)鋼筋銹蝕的嚴(yán)重性認(rèn)識(shí)不足,。當(dāng)時(shí)執(zhí)行的港口工程技術(shù)規(guī)范JTJ200-82和JTJ221-82，沒有針對(duì)防止氯離子滲入引發(fā)的鋼筋銹蝕制定有效的防護(hù)措施,，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)如保護(hù)層厚度偏小,，混凝土水灰比大允許值嚴(yán)重偏大等。

   三,、海洋環(huán)境

　　   海洋是氯離子的主要來源,，海水中通常含有3%的鹽,，其中主要是氯離子。以Cl計(jì),，海水中的含量約為19000mg/L,。海風(fēng)、海霧中也含有氯離子,，海砂中更含有不等量的氯離子,。我國(guó)的海岸線很長(zhǎng)，大規(guī)模的基本建設(shè)多集中在沿海地區(qū),，尤其是海洋工程如碼頭,、護(hù)坡和防護(hù)堤等由于氯離子引起的鋼筋銹蝕破壞是十分突出的。同時(shí),，沿海地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)河砂匱乏的情況,，不經(jīng)技術(shù)處理就使用海砂的現(xiàn)象亦日趨嚴(yán)重，這也為氯離子引起鋼筋銹蝕破壞創(chuàng)造了條件,。國(guó)外的工程經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)表明,，海水、海風(fēng)和海霧中的氯離子和不合理的使用海砂,，是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要原因之一,。

　　   混凝土中鋼筋銹蝕可由兩種因素誘發(fā)，一是海水中Cl-侵蝕,，二是大氣中的CO2使混凝土中性化,。國(guó)內(nèi)外大量工程調(diào)查和科學(xué)研究結(jié)果表明，海洋環(huán)境下導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕破壞的主要因素是Cl-進(jìn)入混凝土中,，并在鋼筋表面集聚,，促使鋼筋產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。在跨海大橋周邊沿海碼頭調(diào)查中亦證實(shí),，海洋環(huán)境中混凝土的碳化速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Cl-滲透速度,，中等質(zhì)量的混凝土自然碳化速度平均為3mm/10年。因此,，影響跨海大橋結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的首要因素是混凝土的Cl-滲透速度,。

四、混凝土大橋結(jié)構(gòu)布置和耐久性設(shè)計(jì)背景

　　1,、大橋混凝土結(jié)構(gòu)布置

　　跨海大橋跨海段通航孔部分預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁,、橋塔、墩柱和承臺(tái)均采用現(xiàn)澆混凝土,；非通航孔部分以預(yù)制混凝土構(gòu)件為主,，其中50～70m的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁是重量超過1000噸的巨型構(gòu)件；陸上段梁、柱和承臺(tái)亦采用現(xiàn)澆混凝土,?；炷恋脑O(shè)計(jì)強(qiáng)度根據(jù)不同部位在C30～C60之間。

   2,、跨海大橋附近海域氣象環(huán)境

   我國(guó)跨海大橋多地處北亞熱帶南緣,、東北季風(fēng)盛行區(qū),，受季風(fēng)影響冬冷夏熱,，四季分明，降水充沛,，氣候變化復(fù)雜,，多年平均氣溫為偏低，海區(qū)全年鹽度一般在10.00～32.00‰之間變化,，屬?gòu)?qiáng)混合型海區(qū),，海洋環(huán)境特征明顯。

　　3,、跨海大橋面臨的耐久性問題

　 在海洋環(huán)境下結(jié)構(gòu)混凝土的腐蝕荷載主要由氣候和環(huán)境介質(zhì)侵蝕引起,。主要表現(xiàn)形式有鋼筋銹蝕、凍融   循環(huán),、鹽類侵蝕,、溶蝕、堿-集料反應(yīng)和沖擊磨損等,。

　我國(guó)跨海大橋多位于典型的亞熱帶地區(qū),，嚴(yán)重的凍融破環(huán)和浮冰的沖擊磨損可不予考慮；鎂鹽,、硫酸鹽等鹽類侵蝕和堿骨料反應(yīng)破壞則可以通過控制混凝土組分來避免,；這樣鋼筋銹蝕破環(huán)就成為主要的腐蝕荷載。

五,、氯離子對(duì)鋼筋的銹蝕

　　氯離子侵入混凝土的途徑：Cl進(jìn)入混凝土中通常有兩種途徑：其一是“混入”,，如摻用含氯離子外加劑、使用海砂,、施工用水含氯離子,、在含鹽環(huán)境中拌制澆注混凝土等；其二是“滲入”,，環(huán)境中的氯離子通過混凝土的宏觀,、微觀缺陷滲入到混凝土中，并到達(dá)鋼筋表面,。“混入”現(xiàn)象大都是施工管理的問題,；而“滲入”現(xiàn)象則是綜合技術(shù)的問題，與混凝土材料多孔性,、密實(shí)性,、工程質(zhì)量,，鋼筋表面混凝土層厚度等多種因素有關(guān)。

　　氯離子對(duì)鋼筋銹蝕機(jī)理：

　　1,、破壞鈍化膜

　　水泥水化的高堿性使混凝土內(nèi)鋼筋表面產(chǎn)生一層致蜜的鈍化膜,。鈍化膜只有在高堿性環(huán)境中才是穩(wěn)定的，當(dāng)pH＜11.5時(shí),，就開始不穩(wěn)定,，當(dāng)pH＜9.88時(shí)該鈍化膜生成困難或已經(jīng)生存的鈍化膜逐漸破壞。Cl 是*的去鈍化劑,，Cl進(jìn)入混凝土到達(dá)鋼筋表面吸附于局部鈍化膜處時(shí),，可使該處的pH值迅速降低，可使鋼筋表面pH值降低到4以下,，從而破壞鋼筋表面的鈍化膜,。

　　2、形成腐蝕電池

　　如果在大面積的鋼筋表面上具有高濃度氯化物,，則氯化物所引起的腐蝕可能是均勻腐蝕,，但是在不均質(zhì)的混凝土中，常見的是局部腐蝕,。腐蝕電池作用的結(jié)果是,，在鋼筋表面產(chǎn)生蝕坑，由于大陰極對(duì)應(yīng)于小陰極,，蝕坑發(fā)展十分迅速,。

　　3、去極化作用

　　Cl 不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電池,，而且加速了電池的作用,。通常把使陽(yáng)極過程受阻稱作陽(yáng)極極化作用，而把加速陽(yáng)極極化作用稱作去極化作用,，Cl正是發(fā)揮了陽(yáng)極去極化作用,。導(dǎo)電作用混凝土中Cl 的存在強(qiáng)化了離子道路，降低了陰陽(yáng)極之間的歐姆電阻,，提高了腐蝕電池的效率,，從而加速了電化學(xué)腐蝕過程。

六,、提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的技術(shù)措施

　　混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)壽命要求一般為40~50年,，有的要求上百年。而現(xiàn)實(shí)中,，處于腐蝕環(huán)境中的混凝土遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)壽命要求,，有的在15~20年就出現(xiàn)了鋼筋銹蝕破壞，甚至不足五年就開始修復(fù)。此方面的花費(fèi)是驚人的,，已經(jīng)是一個(gè)重大經(jīng)濟(jì)問題,。因此，提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的意義是不言而喻的,。

　　提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性措施主要包括兩大類：基本措施和補(bǔ)充措施,。基本措施的基本內(nèi)容是：通過仔細(xì)設(shè)計(jì)與施工,，大限度地提高混凝土本身的耐久性,，在使用中保持低滲透性，以限制環(huán)境侵蝕介質(zhì)滲透混凝土,，從而預(yù)防鋼筋銹蝕,。

　?、俅笙薅鹊馗纳苹炷帘旧硇阅?，是提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的許多措施中經(jīng)濟(jì)合理的。

　?。?）結(jié)構(gòu)采用耐久性設(shè)計(jì),。

　　（2）提高混凝土保護(hù)層厚度和質(zhì)量,。

　?。?）采用高性能混凝土。

　?、谘a(bǔ)充措施是指：環(huán)境侵蝕作用特別嚴(yán)重時(shí),，或設(shè)計(jì)、施工不當(dāng),，單靠上述基本措施還不能保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)必要的耐久性時(shí),，需要另外增加的其他防護(hù)措施。有以下幾方面：

　?。?）采用耐腐蝕鋼筋,。

　　（2）對(duì)混凝土進(jìn)行表面處理,。

　?。?）混凝土中摻加阻銹劑。

　?。?）電化學(xué)保護(hù)

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　1,、結(jié)構(gòu)選型和細(xì)部設(shè)計(jì)

　　頻繁地干溫交替會(huì)加劇鋼筋銹蝕，所以在結(jié)構(gòu)選型和細(xì)部設(shè)計(jì)時(shí),，應(yīng)晝限制混凝土表面,、接縫和密封處積水，加強(qiáng)排水，盡量減少受潮和濺濕的表面積,。

　　由于環(huán)境侵蝕介質(zhì)在構(gòu)件棱角或突出部分可以同時(shí)從多方面侵入混凝土,，而凹入部分易積存侵蝕介質(zhì)、應(yīng)力異常,，因此從提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性角度出發(fā),，混凝土構(gòu)件選型應(yīng)力戒單薄、復(fù)雜和多棱角,。預(yù)計(jì)腐蝕破壞嚴(yán)重的構(gòu)件應(yīng)便于檢測(cè),、維護(hù)和更換。

2,、控制裂縫

　　不可控制的裂縫包括混凝土塑性收縮,、沉降或過載造成的裂縫，常為較寬的裂縫,，應(yīng)針對(duì)成因采取措施預(yù)防開裂,，即使難以預(yù)料也應(yīng)加以引導(dǎo)，使其發(fā)生于次要部位或便于處理的位置,。

　　可控制裂縫是靠傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí),，按結(jié)構(gòu)幾何尺寸與荷載可以合理預(yù)防和控制的裂縫。

七,、提高海工混凝土耐久性的技術(shù)措施

　　國(guó)內(nèi)外相關(guān)科研成果和長(zhǎng)期工程實(shí)踐調(diào)研顯示,，當(dāng)前較為成熟的提高海洋鋼筋混凝土工程耐久性的主要技術(shù)措施有：

　　（1）高性能海工混凝土

　　其技術(shù)途徑是采用混凝土礦物摻和料和新型減水劑復(fù)合,，配以與之相適應(yīng)的水泥和級(jí)配良好的粗細(xì)骨料,，形成低水膠比，低缺陷,，高密實(shí),、高耐久的混凝土材料。高性能海工混凝土較高的抗氯離子滲透性為特征,其優(yōu)異的耐久性和性能價(jià)格比已受到上研究和工程界的認(rèn)同,。

　?。?）提高混凝土保護(hù)層厚度

　　這是提高海洋工程鋼筋混凝土使用壽命的為直接、簡(jiǎn)單而且經(jīng)濟(jì)有效的方法,。但是保護(hù)層厚度并不能不受限制的任意增加,。當(dāng)保護(hù)層厚度過厚時(shí)，由于混凝土材料本身的脆性和收縮會(huì)導(dǎo)致混凝土保護(hù)層出現(xiàn)裂縫反而削弱其對(duì)鋼筋的保護(hù)作用,。

　?。?）混凝土保護(hù)涂層

　　完好的混凝土保護(hù)涂層具有阻絕腐蝕性介質(zhì)與混凝土接觸的特點(diǎn)，從而延長(zhǎng)混凝土和鋼筋混凝土的使用壽命,。然而大部分涂層本身會(huì)在環(huán)境的作用下老化,，逐漸喪失其功效,，一般壽命在5～10年，只能作輔助措施,。

　?。?）涂層鋼筋、耐腐蝕鋼筋

　　采用耐腐蝕鋼筋對(duì)混入型和滲入型氯離子的防護(hù)都是很有效的,。因?yàn)榄h(huán)氧涂層鋼筋是在嚴(yán)格控制的鋼廠流水線上涂覆的,，一般可以保證涂層高質(zhì)量，涂層可以將鋼筋與周圍的混凝土隔開,，即使氯離子和氧氣等已經(jīng)大量侵入混凝土,，它還是可以長(zhǎng)期保護(hù)鋼筋，使鋼筋免遭腐蝕,。

　　鋼筋表面采用致密材料涂覆,，如環(huán)氧涂層環(huán)氧涂層鋼筋在歐美也有一定的應(yīng)用，其應(yīng)用效果評(píng)價(jià)不一,。主要不利方面是,，環(huán)氧涂層鋼筋與混凝土的握裹力降低35％，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體力學(xué)性能有所降低,；施工過程中對(duì)環(huán)氧涂層鋼筋的保護(hù)要求極其嚴(yán)格,，加大了施工難度；另外成本的明顯增加也是其推廣應(yīng)用受到制約,。

　　（5）鋼筋阻銹劑

　　鋼筋阻銹劑通過影響鋼筋和電介質(zhì)之間的電化學(xué)反應(yīng),，通過提高氯離子促使鋼筋腐蝕的臨界濃度來穩(wěn)定鋼筋表面的氧化物保護(hù)膜,，可以有效地阻止鋼筋腐蝕發(fā)生，從而延長(zhǎng)鋼筋混凝土的使用壽命,，因?yàn)樽桎P劑的作用可以自發(fā)地在鋼筋表面上形成,，只要有致鈍環(huán)境，即使純化膜破壞也可以自行再生,，自動(dòng)維持,，這不僅優(yōu)于任何人為涂層，而且經(jīng)濟(jì),、簡(jiǎn)便,。但由于其有效用量較大，作為輔助措施較為適宜,。合適的辦法是是將電解質(zhì)的pH值提高到12左右,，使鋼筋表面有一層穩(wěn)定的鈍化膜使陽(yáng)極反應(yīng)難以進(jìn)行，從而阻止鋼筋的腐蝕,。阻銹劑能優(yōu)先參與并阻止鋼筋這兩種或任何一種界面反應(yīng),，并能長(zhǎng)期保證其穩(wěn)定狀態(tài),，從而有效地阻止了鋼筋的銹蝕。

　?。?）陰極保護(hù)

　　陰極保護(hù)的電化學(xué)原理就是：即使鋼筋周圍的混凝土有的已經(jīng)碳化或含有大量氯離子,，或者混凝土保護(hù)層薄而透水透氣，或鋼筋表面具有銹層,，不讓鋼筋表面任何地方放出自由電子,，使其電位等于或低于平衡電位，就可以使鋼筋不再進(jìn)行陽(yáng)極反應(yīng),，即鋼筋銹蝕,。

　　該方法是通過引入一個(gè)外加犧牲陽(yáng)極或直流電源來抑制鋼筋電化學(xué)腐蝕反應(yīng)過程從而延長(zhǎng)海工混凝土的使用壽命。但是,，由于陰極保護(hù)系統(tǒng)的制造,、安裝和維護(hù)費(fèi)用過于昂貴且穩(wěn)定性不高，目前在海工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中很少應(yīng)用,。

　?。?）海水耐蝕劑

　　海水耐蝕劑是用礦渣、硬石膏,、天然火山灰,、活性激發(fā)組分等無(wú)機(jī)材料磨粉而成。

　　物理作用：海水耐蝕劑的比表面積,，其微粉填充效應(yīng)提高了水泥漿體與骨科之間的黏結(jié)強(qiáng)度,，從而提高了混凝土的密實(shí)度。

　　化學(xué)作用：①海水耐蝕劑中的高活性微粉,、活性二氧化硅不斷與水化出來的CaOH2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，生成更多的C-S-H凝膠，加快水泥水化速度,，提高混凝土的強(qiáng)度②火同灰的抗硫酸鹽,、抗海水侵蝕效果決定于火山灰中的二氧化硅的含量，二氧化硅含量高可以提高混凝土的耐久性,，更重要的是在易被侵蝕的鋁酸鹽化合物上覆蓋了一層C-S-H凝膠的保護(hù)膜,。

　　（8）混凝土表層處理

　　為了防止水,、氯化物,、二氧化碳等侵蝕介質(zhì)滲入混凝土中，以延緩綱筋銹蝕,，對(duì)于修補(bǔ)過的或新并行筑的混凝土結(jié)構(gòu),，涂覆混凝土干作為道防線，往往是一種比較簡(jiǎn)便,、經(jīng)濟(jì)和有效的輔助性能保護(hù)措施,。鑲面板是另一種混凝土表層處理方式,。

（9）定期檢測(cè)

　　對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)也應(yīng)做定期檢查，盡早發(fā)現(xiàn)問題,，制定合理維修方案,，對(duì)延長(zhǎng)工程壽命也有顯著效果。

八,、改善海洋工程結(jié)構(gòu)混凝土耐久性策略

　　改善混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性需采取根本措施和補(bǔ)充措施,。根本措施是從材質(zhì)本身的性能出發(fā)，提高混凝土材料本身的耐久性能,，即采用高性能混凝土,；再找出破壞作用的主次先后,對(duì)主因和導(dǎo)因?qū)ΠY施治，并根據(jù)具體情況采取除高性能混凝土以外的補(bǔ)充措施,。而二者的有機(jī)結(jié)合就是綜合防腐措施,。大量研究實(shí)踐表明，采用高性能混凝土是在惡劣的海洋環(huán)境下提高結(jié)構(gòu)耐久性的基本措施,，然后根據(jù)不同構(gòu)件和部位,，經(jīng)可能提高鋼筋保護(hù)層厚度（一般不小于50mm），某些部位還可復(fù)合采用保護(hù)涂層或阻銹劑等輔助措施,，形成以高性能海工混凝土為基礎(chǔ)的綜合防護(hù)策略,，有效提高大橋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。

　　因此,，對(duì)海洋工程跨海大橋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性方案的設(shè)計(jì)遵循的基本方案是：首先,，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性基本措施是采用高性能混凝土。同時(shí),，依據(jù)混凝土構(gòu)件所處結(jié)構(gòu)部位及使用環(huán)境條件,，采用必要的補(bǔ)充防腐措施，如內(nèi)摻鋼筋阻銹劑,、混凝土外保護(hù)涂層等。在保證施工質(zhì)量和原材料品質(zhì)的前提下,，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性將可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求,。

　　對(duì)于具體工程而言，耐久性方案的設(shè)計(jì)必須考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況——如原材料的可及性,、工藝設(shè)備的可行性等,，以及經(jīng)濟(jì)上的合理性。也就是說應(yīng)該采取有針對(duì)性的,，因地制宜的綜合防腐方案,。

九、試驗(yàn)方案和主要試驗(yàn)方法

　　從高性能海工混凝土的基本要求出發(fā),，在原材料的優(yōu)選試驗(yàn)中,，以坍落度評(píng)價(jià)混凝土的工作性,，以抗壓強(qiáng)度等評(píng)價(jià)混凝土的物理力學(xué)性能，以混凝土的電通量和氯離子擴(kuò)散系數(shù)（自然擴(kuò)散法）試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)混凝土的抗氯離子滲透性能,，并以耐久性能為首要要求,。

　　試驗(yàn)中所采用的主要試驗(yàn)方法有：

　　（1）坍落度

　　混凝土的坍落度按《新拌混凝土性能試驗(yàn)方法》GBJ80-85測(cè)定,。

　?。?）抗壓強(qiáng)度

　　混凝土的抗壓強(qiáng)度按《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》GBJ81-85測(cè)定。

　?。?）混凝土的碳化,、滲透和抗凍性能試驗(yàn)參照《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》（GBJ82-85）進(jìn)行。

　?。?）混凝土的電通量和氯離子擴(kuò)散系數(shù)快速試驗(yàn)

　　ASTM C 1202混凝土直流電量法滲透性能評(píng)價(jià)：參照上通用的ASTM C 1202直流電量法進(jìn)行混凝土滲透性能評(píng)價(jià),。試驗(yàn)儀器采用清華大學(xué)改進(jìn)的ASTM C 1202電量法測(cè)試儀。通過量測(cè)混凝土試件在60V直流電壓下通電6h通過的電量,，以評(píng)價(jià)混凝土的滲透性,。

　　用濃度曲線法測(cè)試混凝土表觀氯離子擴(kuò)散系數(shù)的試驗(yàn)方法，參照NT Build 443方法,，將標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天的混凝土試件浸泡于質(zhì)量濃度為3.0％的NaCl溶液中至齡期（90d）后,，用剖面切削機(jī)從混凝土表面以不大于2mm的厚度取樣，并用化學(xué)方法測(cè)試樣本氯離子濃度,，做混凝土氯離子濃度-深度曲線并用Fick第二定律進(jìn)行非線性回歸求得混凝土表觀氯離子擴(kuò)散系數(shù),。

十、高性能混凝土的質(zhì)量保證措施

　　高性能海工混凝土工程耐久性是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,。為保證整個(gè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性,、完整性、規(guī)范性,、科學(xué)性和可行性,，必然需要一個(gè)完善的整體思路和框架。因此,，在建設(shè)過程中我們遵循了一個(gè)以預(yù)先質(zhì)量控制與評(píng)估,，耐久性方案設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制與評(píng)估的思想。為確?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性的目標(biāo),，須從三大環(huán)節(jié)進(jìn)行控制,即:

　　（1）預(yù)先質(zhì)量控制與評(píng)估：是在了解工程背景,、使用環(huán)境以及混凝土材料在海洋環(huán)境中的性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,，通過對(duì)材料性能的試驗(yàn)研究，建立混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)和依據(jù),，并預(yù)測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用性能,。

　?。?）耐久性方案設(shè)計(jì)：充分考慮各種可變因素對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的影響，如環(huán)境溫度,、混凝土內(nèi)應(yīng)力,、裂縫等，以建立使用壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng),，為耐久性方案的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)和依據(jù),。再以使用壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，制定有針對(duì)性的耐久性解決方案,。

　?。?）質(zhì)量控制與評(píng)估：是指在方案的實(shí)施過程中如何控制各方面的質(zhì)量以及如何對(duì)已完成部分的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估的過程。在質(zhì)量控制與評(píng)估環(huán)節(jié)中,，主要需要確立各種質(zhì)量控制措施和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),，建立各種性能試驗(yàn)的評(píng)價(jià)體系，保證混凝土性能符合方案設(shè)計(jì)要求,。

　　對(duì)于實(shí)際施工過程中,，質(zhì)量控制與評(píng)估將是重中之重。相對(duì)普通混凝土的質(zhì)量控制而言,，高性能混凝土施工質(zhì)量控制主要涉及原材料質(zhì)量,、配合比、拌和,、施工,、保護(hù)層厚度、養(yǎng)護(hù)等方面,，其重點(diǎn)和難點(diǎn)在于保護(hù)層厚度和養(yǎng)護(hù)等方面,。

1）高性能混凝土保護(hù)層厚度質(zhì)量控制和保證措施

　　高性能混凝土保護(hù)層墊塊采用變形多面體形式，高性能細(xì)石混凝土預(yù)制,，墊塊材料的強(qiáng)度及抗?jié)B透性均不低于本體高性能混凝土的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),。

　　（2）高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)

　　頂面混凝土由于陽(yáng)光直射溫度較高產(chǎn)生溫差過大的現(xiàn)象,，同時(shí)由于風(fēng)速較大也容易造成混凝土表面失水過快,，混凝土表面收縮較大而導(dǎo)致混凝土開裂。因此,，在實(shí)際施工過程中，箱梁混凝土澆注完畢后即在頂面加蓋塑料薄膜頂棚以保溫保濕,。對(duì)于預(yù)制箱梁等大型預(yù)制構(gòu)件,，由于預(yù)制場(chǎng)地的限制和施工進(jìn)度要求，采用低溫蒸養(yǎng)的方式,。

　　對(duì)于現(xiàn)澆混凝土,，混凝土成型抹面結(jié)硬后立即覆蓋土工布,，砼初凝后立即進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)用水為外運(yùn)淡水,，拆模前12小時(shí)擰松加固螺栓,，讓水從側(cè)面自然流下養(yǎng)護(hù)，側(cè)面拆模不小于48小時(shí),。

十一,、結(jié)語(yǔ)

　　根據(jù)分析，影響我國(guó)現(xiàn)階段跨海大橋結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的首要因素是混凝土的Cl-滲透速度,。針對(duì)這一具體情況,，并考慮各地的實(shí)際情況——如原材料的可及性、工藝設(shè)備的可行性等,，以及經(jīng)濟(jì)上的合理性,，跨海大橋工程采取以高性能混凝土技術(shù)為核心的綜合耐久性策略和方案。通過符合現(xiàn)階段工程實(shí)際情況和技術(shù)水平的施工措施和質(zhì)量保證措施,，確保了高性能混凝土的質(zhì)量符合耐久性設(shè)計(jì)的要求,。