海洋水下区喷射混凝土中氯离子扩散性能研究

资料大小：330KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-16

资料介绍

海洋水下区喷射混凝土中氯离子扩散性能研究
周宇。牛荻涛。王家滨
(西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055)
摘要：喷射混凝土结构是隧道支护的重要组成部分。位于海洋环境中的隧道工程，势必遭受氯离子的侵蚀。采用室内浸泡的方
法模拟海洋水下环境，以喷射混凝土与普通混凝土中氯离子扩散性能差异为核心，主要研究混凝土施工方式对混凝土中氯离子扩散
性能的影响。试验结果表明：施工方式对混凝土的抗氯离子渗透性能影响显著。相对于普通混凝土，喷射混凝土毛细吸附区深度略
大，氯离子浓度峰值约为普通混凝土的2．51倍，氯离子扩散速率较大。加入钢纤维后，喷射昆凝土抗氯离子渗透性能有所提高。运用
rick第二定律对喷射混凝土中氯离子含量进行非线性拟合，具有良好相关性，并初步建立了喷射混凝土与普通混凝土氯离子扩散系
数的关系。
关键词：海洋水下区；喷射混凝土；氯离子；氯离子扩散系数
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2014)12—0014—04
Experimental research on chloride ion erosion of shotcret in the m arine underw ater area
ZHOU Yu，N1U Ditao，WANG Jiabin
(School ofCivilEngineering，Xi’anUniversityofArchitecture andTechnology，Xi’an 710055，China)
Abstract： Sprayed concrete structure is an important part oftunnel support．Located in the marine environment~nnel project is bound to
sufer the erosion of chloride ions．Amethod to simulate the indoor soaking underwater marine environment to spray concrete chloride ion
di sion performance difference with ordinary concrete core．concrete Way afect the main chloride diffusion of concrete performance．The
test results show that construction methods on the performance of concrete resistance to chloride ion penetration significantly．Compared to
ordinary concrete，shotcrete depth sli曲tly largercapillary adsorption zone，the chloride ion concentration peak of about 2．5 1 times that of
ordinary concrete，the larger chloride ion diffusion rate．After the addition of steel fibers，sprayed concre~ resistance to chloride ion penetration
increased．Fick S second law onthe use of sprayed concre~ in chloride ion content in non—linear fitting，with good correlation，an d
the initial establishment of the sprayed concrete an d ordinary concrete chloride ion diffusion coem cient of relationship．
Key w ords： marine un de rwater area；shotcrete；chloride ；chloride diffusion coeficient
0 引言
我国海域辽阔，大规模的基本建设都集中在沿海地区，
随着杭州湾跨海大桥、珠港澳跨海大桥、青岛胶州湾海底隧
道、厦门东通道海底隧道[ 等大型混凝土工程的开工建设，海
工混凝土结构耐久性问题受到了越来越多的关注。同时，喷
射混凝土单层衬砌施工技术逐渐被引入隧道工程建设中。
喷射混凝土翻是借助喷射机械，利用压缩空气或其他
动力，将按～定比例配合的拌合料通过管道输送并以高速
喷射到受喷面(岩石壁面、模板、旧建筑物)上凝结硬化而
成的一种混凝土，由于施工工艺和成型条件有别于普通混
凝土，导致其密实性有较大差异。
海底隧道衬砌结构处在十分严酷的海洋环境中，由于
施工裂缝和采用地下排导的方式施工，喷射混凝土将面临
含有高腐蚀离子(el一，S0}等)地下水的直接腐蚀，围岩中
也含有与地下水反应的化学矿物质及其组合，最终以地下
水渗流的方式作用并腐蚀衬砌的后背31。海水在经覆盖层
岩体渗透过程中，携带了岩体中的部分氯离子，致使到达
衬砌结构表面的海水中氯离子含量升高[41，进而衬砌结构
表面将遭受氯离子侵蚀，导致结构失效。
近些年，国内外学者针对喷射混凝土抗氯离子侵蚀进
行了一些室内加速试验和现场暴露试验，指出喷射混凝土
表现出良好的耐腐蚀性。杨雷等嘲认为粉煤灰取代水泥能
较大幅度降低轻质喷射混凝土氯离子扩散系数，提高混凝
土的抗氯离子渗透性能；当粉煤灰掺量为30％左右时，降低
抗氯离子渗透系数效果显著。武卫平等同通过室内试验研
究发现同时掺加15％矿粉和8％硅粉的叠加效应可以明显
提高喷射混凝土的抗氯离子性能。刘新荣[71等的研究结果