新疆盐渍土地区公路工程混凝土构造物防腐蚀措施

摘要:本论文结合工程实践经验和试验,分别以工程技术措施和室内试验两个方面论述了混凝土构造物防腐蚀处治措施,尤其是自密实混凝土配合比设计方面的试验和探讨。以而减缓混凝土构造物防腐蚀病害的发生,为公路工程建设提供质量保障。
关键词:盐渍土 构造物 防腐蚀 措施

一、本论文依托工程项目情况

工程项目所在地位于新疆准葛尔盆地的西北部边缘、伊犁哈萨克自治州的中部,大部分属于戈壁荒漠,遍地砂砾,土质低劣,不少地方土壤中含盐量高。由于夏季高温、冬季严寒、干旱少雨,昼夜温差大,蒸发强烈,毛细水上升等理由,盐分积聚在地表层上,形成严重的土壤盐碱化。境内“白碱滩区”就是因遍地白茫茫的盐碱而得名。
项目为高速公路工程,全长约82km,共设置特大桥1座,大桥21座,中桥7座,互通立交一座,桥梁全长6582m。涵洞共 200座,工程所处的环境条件为严寒地区、利用除冰盐环境,属于Ⅱ类环境,下部构造所处化学腐蚀环境为E级,结构设计基准期为100年。

二、构造物防腐蚀不足突出

由于土壤的特殊性(盐渍土)和混凝土构造物数量之多,加之其它不利环境因素(冰冻、冻融、干湿、温差大等)综合影响,混凝土构造物防腐蚀不足显得尤为突出,那么在施工历程中如何才能有效地防止或减少构造物腐蚀病害的发生,对保证工程质量至关重要。

三、构造物腐蚀病害发生的理由

项目工地试验室对沿线筑路取土场不同深度内土样进行了易溶盐含量试验,试验结果表明:属硫酸盐或亚硫酸盐。当硫酸盐随介质侵入到混凝土内部,对混凝土的破坏主要体现为两个方面:一是产生膨胀型破坏,二是产生结晶型破坏 ,后者其侵蚀破坏速度远比前者快。根据相关调查资料表明,破坏的范围主要集中于干湿交替部位。
施工历程中,由于不同深度内土壤盐渍化程度不一致,对台背回填取土造成困难,非盐渍土取土范围界限难以区分清楚。另外基础底部土壤盐渍化程度和地下水位变化规律不明,以及构造物附近土质好坏也会对其产生影响,如盐份在随着水分的迁移活动而进入到影响区域内。由于混凝土振捣不密实,相邻模板拼接不严密漏浆,致表面蜂窝麻面较多。钢筋布置较密,构造物横截面积小,混凝土产生离析,骨料相互堆叠,混凝土内部形成空洞,这些都成为盐份渗入混凝土通道,增加了渗透速率,加速混凝土侵蚀破坏。水泥品种及其用量、外加剂品种、拌和用水中硫酸根含量、砂石骨料中含盐量、配合比设计不合理等对混凝土腐蚀产生影响。

四、构造物腐蚀病害处治措施

混凝土构造物防腐的措施主要有两种途径:一是提升混凝土的密实性和耐久性,二是通过施工技术措施防止或减缓腐蚀病害发生。针对上面陈述的施工中遇到的不足,主要采取以下几种防腐措施。

(一)混凝土原材料选择

1、水泥
宜选择优质高强水泥,在水位变化区域利用高抗硫水泥和专用防腐水泥,由于其中C3A含量(<3.0%)受到限制,在潮湿环境中生成钙矾石的数量就相应减少,以而避开了结晶产生膨胀压力导致混凝土结构物破坏图书馆管理论文。
2、粗、细集料
粗集料宜选用石质新鲜、结构致密的岩石加工,连续级配,石子粒形浑圆或接近立方体,针片状颗粒含量须小于15%,硫化物和硫酸盐含量须小于1.0%,石子坚固性须小于8.0%。砂子宜选用级配连续中砂,细度模数2.4~2.8,含泥量须小于2.0%,坚固性须小于8.0%,硫化物和硫酸盐含量须小于1.0%大学毕业论文。而工地上利用较多的是以隔壁滩上挖出的碎砾石和有棱角的天然砂,经过筛分和水洗后,硫酸盐含量必须制约在1.0%以内。
3、外加剂、拌和用水
基础混凝土采取外加剂时,应根据盐渍土地基的侵蚀等级选用外加剂品种,当为严重侵蚀盐渍土地基,应选用无硫酸盐的外加剂品种英语论文范文。混凝土拌和用水为当地生活饮用水,水中硫酸盐含量按SO42-计应≤500mg/L。

(二)、自密实性混凝土配合比设计

以工程当地生产的水泥、粉煤灰、石料等原材料进行自密实混凝土配合比设计试验,试验以砂率、胶凝材料用量、粉煤灰掺量、水胶比四个因素作为配合比参数,其他参数根据相关文献设定,砂率为44%~46%,胶凝材料用量500~570kg/m3,水胶比为0.33~0.37,检验其工作性、强度、抗离析性、硫酸根离子扩散系数、抗冻性、抗渗性等性能。试验结果表明:当粉煤灰掺量为30%~35%时,混凝土扩展度非常稳定(60~70cm),流空时间可以制约在3~7s,塌落度经时损失、流动性和黏聚性显著改善,硫酸根离子扩散系数为11.34×10-12m2/s,为普通混凝土的85%。通过不同(振捣和不振捣)成型方式,混凝土容重、强度差别:未振捣占振捣混凝土容重85%以上,7天、28天强度比值均在87%以上。当比值大于99%时,说明混凝土能够实现自密。抗冻和抗渗试验结果均表明符合耐久性要求。根据目前国内有关试验探讨,硅灰和粉煤灰双掺或硅灰、粉煤灰、磨细矿渣粉三掺,均可以获得较好的抗硫酸盐性能自密实混凝土。

(三)台背填筑的质量制约和技术措施

台背填筑宜选用透水性好、级配良好、石质新鲜的砂砾料。填料塑性指数小于12,含盐量应制约在0.3以下,填料最大粒径应制约在50mm以下,摊铺时避开大粒径料在墙背处堆砌架空,严格制约摊铺厚度(虚铺15cm)和碾压遍数(6遍),使压实度符合设计要求。受地下水位影响的地段,采取级配砾石回填至水位以上30cm,临土面平整,表面干燥,涂抹沥青防腐层,厚度为2~5mm,分两层施工,涂抹高度应高出接触盐渍土部位0.5~1.0m。沉降缝、盖板与墙身之间缝面用三油两毡(油毡宽度大于20cm)处理。构造物基地处理分表层处理(≥30cm)、浅层处理(≥1m),挖除表层的盐渍土,清除后的基底应做成单向或双向3%左右的外倾横破,换填非盐渍化渗透性好的砂砾怎么写论文。对周边地势较高而土壤盐渍化程度高的地段,应改善排水系统,尤其是硫酸盐渍土地段,受地面水或地下毛细水影响的地段处理时还应考虑设置防护隔断层。

(四)、其他工程技术措施、施工质量制约

应根据土壤盐渍化程度要采取相应处治措施,尽量避开盐渍土与构造物表面接触或附近地表形成低洼积水地带英语专业论文题目。混凝土表面用沥青类、高分子树脂类涂膜防护或采取场地降水、排水、换土等综合防治策略。在混凝土浇筑历程中,利用合格的原材料,保证混凝土施工性能,避开出现离析,模板平整度和间隙应符合技术要求,钢筋保护层厚度要勤于检查。在桥涵台背回填时,应加强填料易溶盐含量检测,严格制约铺料厚度,压实度检查合格,料场取土时须先规划取土范围和层次,避开不合格料进入填筑区域。
五、结论
新疆作为一个盐渍土地区,公路工程建设中须先解决混凝土构造物防腐不足,本论文结合工程实践经验和试验,论述了在施工历程中预防或减缓盐渍土对混凝土构造物腐蚀处治措施,以而减少公路腐蚀病害的发生率,提升公路的质量水平,降低公路维修养护资金,使公路运输更好地为地方经济建设怎么写作。

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