某泊位工程桩帽混凝土强度与耐久性评价.pdf

1 7 4 内 蒙 古 水 利 2 0 1 5年第 5期 ( 总第 1 5 9期 ) 【 大 家 谈】 某泊位工程桩帽混凝土强度与耐久性评价 马 秀 梅 ( 沈阳兴 禹水利 建设工程质量检测有 限公 司， 辽宁 沈 阳 1 1 0 0 0 3 ) 摘要 文章采用现场取芯 ， 通过强度 、 冻融循环、 氯 离子渗透等 实验手段 ， 对某泊位码 头工程 的 混凝土耐久性质量进行 了综合评价。结果表明， 该混凝土具有符合本工程强度及 耐久性设计的各项 技 术 性 能。 关键词 混凝土耐久性； 强度 ； 抗冻性 ； 抗氯 离子渗透性 中图分类 号 ： T V 4 1 文章标识码 ： B 文章编 号 ： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 5 ) 0 50 1 7 4 0 2 北方地区海洋环境下钢筋混凝土结构的耐久性影 响因素非常复杂 ， 对 实际结构物来 说 ， 温度 、 湿度 、 潮 汐 、 风向、 荷载都会对混凝土 的耐久性产生影响， 其 中 海洋环境中离子侵蚀破坏和冻融破坏是导致混凝土结 构破坏的主要因素。 目前 ， 在新建海工混凝土结构耐久性设计时， 只是 通过限定混凝土最小保护层厚度、 最大水胶 比以及规 定某项耐久性快速试验技术指标进行控制 ， 无法真实 反映后期使用过程 中混凝土耐久性状况。因此 ， 实验 研究服役混凝土构筑物耐久性 ， 确定混凝土使用 过程 中的耐久性状况 ， 对于评价实际混凝土工程服役状况 ， 揭示及预测混凝土工程耐久性发展规律具有很大的实 践 意义 。 1 工程概况 丹东港位于辽东半岛东北根部 、 鸭绿江 口西岸 ， 是 我国黄海最东端的一个水陆中转联运港 口。现有浪头 和大东港两个港 口。大东港区位于东港市南部 ， 鸭绿 江西水道人海 口西岸的江海分界线 附近， 北距丹 东市 5 0 k m， 距东港市区 5 k m， 与朝鲜薪岛一水相隔。 工程所在地区属温带温润地区， 季风气候 ， 四季分 明。年平均气温 8 4 ， 年极端最高气温 3 3 8 ， 年极 端最低气温 一 2 8 2 。该工程混凝土设计强度等级为 C 4 0 ， 抗冻等级为 F 3 5 0 ， 抗氯离子渗透等级为低。试验 时混凝土龄期为 2 1 0 d 。 2 实验方法 2 1试 件 制备 对待检混凝土进行现场钻芯取样 ， 芯样直径为 7 0 mm 、 1 0 0 mm 。 2 2混凝 土强 度试 验 混凝土强度试验参照 J T J 2 7 01 9 9 8 水运工程混 凝土实验规程 8 5进行 ， 对所取芯样 ( 7 0 mm) 进行切 割加工、 磨平 ， 控制高径 比为 1 ：1 ， 标准养护 2 4 h后进 行抗压强度试验 。 混凝土芯样试件抗压强度按公式( 1 ) 计算 ： P f c = 1 7 3 2 ( 1 ) u 2 式 中P 一为极限荷载 ， k N； d 一芯样试件直径 ， m m。 换算为边长为 1 5 0 m m混凝土立方体试件强度 ， 见公式( 2 ) ： f o =f c 。 K ( 2 ) 芯样直径为 7 0 m m时 ， K取 1 1 2 。 2 3 混 凝 土抗冻 性 能试验 混凝土抗冻试验参照 J T J 2 7 01 9 9 8 水运工程混 凝土实验规程 8 6进行 ， 对所取芯样( 7 0 m m) 进行切 割加工 、 磨平 ， 控制高径 比为 1 ：1 ， 标准养护 2 4 h后进 行抗压强度试验。以冻后质量损失及冻后抗压强度评 价混凝土抵抗冻融循环破坏的能力。 2 4 混 凝土 抗氯 离子 渗透 性试 验 参照 C E C S 2 0 7： 2 0 0 6 高性 能混凝 土应用技术 规 程 附录 B， 对所取芯样 ( 1 0 0 m m) 进行切割加工、 磨平 成高度为 5 0 m m 的样品， 以 6 h通 电量测试结果评定 混凝土抗氯离子渗透能力。 3结果与分析 3 1 抗压 强 度 某泊位工程桩帽混凝土强度与耐久性评价马秀梅 1 7 5 表 1为 4 8一D、 6 3一C桩 帽混凝 土的抗压强度实 验结果 。鉴于实验样本数量所 限， 以各组中抗 压强度 最小值作为该工程部位 的强度评定值 ， 分别 为 4 4 3 、 4 1 1 MP a 。可见 ， 混凝土的实际强度均高于设 计强度 等级 C 4 0 。 表 1 混凝土芯样抗压强度实验结果MP a ： 程部位 试验编号 芯样强度 换算强度 代表值 评 定值 4 3 3 4 8 5 1 5 0 0 5 6 0 5 3 9 5 1 0 5 7 1 5 1 0 5 7 l 2 4 8 1 5 3 8 5 6 7 5 2 9 5 9 2 1 4 8 D 4 4 3 3 8 9 43 6 3 41 8 4 6 8 4 4 3 3 8 0 4 2 5 4 7 6 5 3 3 4 51 9 5 8 1 4 4 3 3 8 5 4 3 1 41 8 4 6 8 l 3 8 3 4 2 9 4 4 7 3 9 6 4 4 4 4 4 7 5 0 1 2 4 2 l 4 7 1 5 0 3 4 8 I 5 3 8 63一C 4 1 1 3 5 9 4 0 2 3 3 6 4 4 0 8 41 1 3 7 7 4 2 3 4 3 3 4 8 5 4 3 9 4 4 4 1 4 4 9 3 7 7 4 2 2 3 2 抗 冻性 经 3 5 0次冻融循 环作用 的试件外观完整 ， 未发生 明显的剥蚀破坏。表 2 、 表 3分别 为冻融循环实验过 程中试件 的质量 、 强度变化情况。结果表明 ， 经 3 5 0次 冻融循环作用 ， 6 3一C 、 4 8一D的混凝土最大质量损失 均低于 5 ， 强度损失率均低于 2 5 ， 满足 F 3 5 0抗冻 性设计要求 。 表 2 冻融循环后芯样 的质量损失率 g 冻融循环次数 工 程部位 1 3 l 一。 3 表 3 冻融循环后芯样的抗压强度 MP a 工程部位 冻融循环次数 芯样强度 换算强度 评定值 强度损失( ) 冻 前 一 一4 4 3 3 3混凝土抗氯离子渗透性 表 4为 6 3一C 、 4 8一D混凝 土抗氯离子渗透性 实 验结果 ， 对照表 5可知 ， 该混凝土具有非常低的氯离子 渗透性等级 ， 即非常高的抗氯离子渗透特性 。 表 4 混凝土 电通量实验结果 表 5 混凝土抗氯离子渗透等级评价 6 h导电量( c ) 2 0 0 0 4 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 5 0 01 0 0 0 5 0 0 氯 离子渗透性 等级 中 低 非常低 可忽略 3 4混凝 土耐 久性 综合评 价 综合上述实验结果 ， 本桩 帽工程的混凝 土耐久性 质量较好 ， 满足强度及耐久性设计要求 ， 但抗冻性指标 处于l 临界状态 ， 建议对该混凝土质量进行跟踪检测 ， 定 期抽检评定。 4 结论 以现场钻取芯样评定混凝 土抗压强度 ， 6 3一C、 4 8 一 D桩帽混凝土抗压强度满足 C 4 0强度基本要求 ； 以 质量损失率和抗压强度损失率评价混凝土的抗冻融循 环能力 ， 6 3一C、 4 8一D桩帽混凝土基本满足 F 3 5 0技术 要求 ； 6 h混凝土总导电量测试结果表明， 该混凝土具 有较好的抵抗氯离子渗透的能力 ； 抗冻性实验结果显 示 ， 该混凝土 目前处于设计指标的临界状态 ， 建议对其 进行跟踪监测 。 ( 编校 ： 王宇霞 ) 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 91 5 作者简介： 马秀梅， 女， 工程师， 主要从事水利工程检测工