海洋鋼筋混凝土保護(hù)涂層的性能研究及示范工程應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-02-24 06:38
海洋是一個(gè)十分苛刻的腐蝕環(huán)境,鋼筋混凝土的主體結(jié)構(gòu)在其使用的過程中,由于自身的老化、各種自然災(zāi)害和其他人為的損傷等各種自然原因而不斷地產(chǎn)生各種安全隱患,因此實(shí)施防腐蝕保護(hù)的工程迫在眉睫。在惡劣的海洋環(huán)境中,混凝土結(jié)構(gòu)涂層腐蝕防護(hù)處理技術(shù)的應(yīng)用是增強(qiáng)和提高海洋鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)的耐久性最有效的手段和方法本文主要研究涂料在海工混凝土防護(hù)工程中的防護(hù)效果以及材料性能,以成膜型涂料-四層配套環(huán)氧涂料、濕固化環(huán)氧涂料、聚脲,滲透型涂料硅烷為研究對(duì)象,在實(shí)驗(yàn)室模擬條件下分別對(duì)混凝土保護(hù)試件進(jìn)行了涂刷,在研究過程中針對(duì)涂層的附著力、裂縫追隨性、耐堿性、耐鹽霧、耐老化、抗氯離子侵蝕性等基本性能試驗(yàn),對(duì)混凝土涂料本身的耐久性能情況進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),具體內(nèi)容及報(bào)告如下:(1)附著性研究表明,附著力比較大的是聚脲涂料,為6.27MPa;其次是四層配套環(huán)氧涂料,為5.13MPa;最差的是濕固化環(huán)氧涂料,為4.83MPa;而三者的附著力都可以達(dá)到海洋工程防腐涂料的附著力標(biāo)準(zhǔn)。(2)基于裂縫追隨性試驗(yàn)測(cè)試,得出最好的是聚脲涂料,涂膜裂縫追隨位移為11.48mm;良好的是四層配套環(huán)氧涂料,涂膜裂縫追隨位移為1.24m...
【文章來源】:青島理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
青島膠州灣海底隧道圖
凍??500個(gè)的沿海國(guó)家。大量的海洋資源亟待開發(fā),同時(shí)各種類型的海洋基建工程正處于設(shè)計(jì)與規(guī)劃中。在未來20年,中國(guó)還將陸續(xù)建設(shè)5個(gè)大規(guī)模的海底隧道建設(shè)項(xiàng)目,包括從中國(guó)山東煙臺(tái)經(jīng)膠州灣到大連的中國(guó)渤海灣跨海公路通道和從中國(guó)寧波經(jīng)杭州灣到中國(guó)上海的杭州灣項(xiàng)目[12]。與此同時(shí),中國(guó)的大連跨海和杭州灣臨海高速公路大橋建設(shè)項(xiàng)目也在全面建設(shè)和展開。國(guó)內(nèi)長(zhǎng)度第一、世界長(zhǎng)度第三的膠州灣海底公路隧道—膠州灣海底隧道于2011年建成正式通車(如圖1.1所示)。2011年6月,設(shè)計(jì)全長(zhǎng)35.4千米的青島膠州灣大橋也將建成通車(如圖1.2所示),該橋梁的耐久性建設(shè)系統(tǒng)有效地解決了目前位于我國(guó)北方溫帶海洋冰凍地區(qū)的海底隧道橋梁耐久性的設(shè)計(jì)、施工等的技術(shù)難題。另外,2018年10月通車的港珠澳大橋全長(zhǎng)約50公里、投資超過1000億元,這些重點(diǎn)橋梁工程的建設(shè)彰顯了我國(guó)的綜合實(shí)力,大部分完工的海上工程正在建造或即將建成[13]。圖1.1青島膠州灣海底隧道圖圖1.2青島膠州灣大橋圖海洋建筑和鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)常常因?yàn)殇摻畹母g以及混凝土的腐蝕而過早的帶來了耐久性的損失和損壞,對(duì)其可靠性以及其安全性都帶來了顯著不利的影響,使用壽命也大幅度的縮減。很多國(guó)家的海上工程在使用壽命沒有結(jié)束前就已出現(xiàn)了嚴(yán)重老化的現(xiàn)象,縮短使用壽命[14]。全世界的結(jié)構(gòu)遭受結(jié)構(gòu)破壞甚至由于海洋環(huán)境的腐蝕而造成的損壞并不罕見。對(duì)挪威700個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)展開調(diào)查發(fā)現(xiàn),有20%的嚴(yán)重破壞是因?yàn)椴ɡ孙w濺區(qū)出現(xiàn)了鋼筋腐蝕而帶來的[15];調(diào)查英國(guó)兩百余個(gè)鋼筋混凝土項(xiàng)目發(fā)現(xiàn),對(duì)比查到鋼筋腐蝕占氯鹽侵蝕引起腐蝕的大半部分;在沙特阿拉伯沿海地區(qū)的結(jié)構(gòu)耐久
青島理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文3性調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)約有74個(gè)結(jié)構(gòu)因鋼筋腐蝕而受損[16];當(dāng)日本交通運(yùn)輸部對(duì)國(guó)內(nèi)港口碼頭進(jìn)行檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)已經(jīng)使用了20多年的建筑物發(fā)生銹蝕[17]。同樣的,由于鋼腐蝕現(xiàn)象,我國(guó)很多海洋工程也出現(xiàn)了耐久性故障。嚴(yán)杰[18]在經(jīng)歷了1994年至2006年在日照沿海公路上建造的六座沿海大橋后,發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)。超過一半的混凝土柱子外面有鹽晶,零星的銹跡和肋骨裂縫。作為樁梁碼頭,青島北海船廠的修船碼頭已經(jīng)有三十余年的歷史,在海上延伸超200米。2008年拆除的時(shí)候發(fā)現(xiàn),腐蝕已經(jīng)給這一結(jié)構(gòu)帶來了非常嚴(yán)重的損毀[19]。圖1.3山東某碼頭腐蝕狀況圖1.4氯化物鹽對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造成的腐蝕損害在中國(guó)工程院"我國(guó)腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究"項(xiàng)目的最新課題研究的結(jié)果表明,2014年中國(guó)的結(jié)構(gòu)防腐蝕修復(fù)成本規(guī)模約為2.1278萬億元。它的規(guī)模占中國(guó)整年GDP的3.34%,每個(gè)中國(guó)人平均每年承擔(dān)約1555元的結(jié)構(gòu)防腐蝕修復(fù)損失[20]。美國(guó)的學(xué)者sitter[21]首次使用五重腐蝕定理闡述了建造混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕修復(fù)成本,建造新的腐蝕性混凝土順筋結(jié)構(gòu)時(shí),可以每年節(jié)省1美元的防腐蝕修復(fù)成本。當(dāng)混凝土表面破裂時(shí),修復(fù)費(fèi)用為5美元;而在混凝土順筋開裂與嚴(yán)重腐蝕時(shí)的修復(fù)費(fèi)用分別達(dá)到了25美元、125美元。根據(jù)上述分析可知,修復(fù)費(fèi)用大小與采取修復(fù)措施的時(shí)間直接相關(guān),如果較早開始防護(hù),則降低了修復(fù)的費(fèi)用。所以在實(shí)際工程中應(yīng)該及早對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù),基于這種方式有助于延
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]腐蝕控制工程全生命周期管理在海洋工程領(lǐng)域的應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)制定[J]. 張大剛. 全面腐蝕控制. 2018(05)
[2]獻(xiàn)身腐蝕防護(hù)事業(yè) 降服“吃金屬的老虎”——專訪中國(guó)工程院院士侯保榮[J]. 侯保榮. 表面工程與再制造. 2016(03)
[3]海洋防腐涂料的最新研究進(jìn)展[J]. 張超智,蔣威,李世娟,徐洪飛,袁陽. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2016(03)
[4]鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性提升技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 金偉良,吳航通,許晨,金駿. 水利水電科技進(jìn)展. 2015(05)
[5]我國(guó)海陸關(guān)聯(lián)工程發(fā)展現(xiàn)狀、問題及建議[J]. 李大海,管華詩. 海洋開發(fā)與管理. 2014(10)
[6]建筑混凝土綠色防腐涂料市場(chǎng)異軍崛起[J]. 燕來榮. 上海建材. 2013(05)
[7]海洋大氣環(huán)境下純聚脲重防腐涂層耐久性研究[J]. 黃微波,謝遠(yuǎn)偉,胡曉,伯忠維. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(06)
[8]應(yīng)用噴涂純聚脲技術(shù)實(shí)現(xiàn)水工混凝土防護(hù)[J]. 黃微波,向佳瑜,劉旭東,張靜. 混凝土. 2011(11)
[9]聚脲和聚氨酯(脲)的對(duì)比研究[J]. 黃微波,李寶軍,呂平. 新型建筑材料. 2011(02)
[10]混凝土結(jié)構(gòu)表面涂層耐久性試驗(yàn)研究[J]. 施靜波. 工業(yè)建筑. 2010(S1)
博士論文
[1]碳化與氯鹽復(fù)合作用下混凝土中鋼筋腐蝕機(jī)理研究[D]. 袁偉靜.東北林業(yè)大學(xué) 2017
[2]后工業(yè)時(shí)代我國(guó)工業(yè)建筑遺產(chǎn)保護(hù)與再利用策略研究[D]. 劉宇.天津大學(xué) 2016
[3]混凝土橋梁耐久性評(píng)估與預(yù)測(cè)[D]. 劉均利.湖南大學(xué) 2014
[4]海洋災(zāi)害影響我國(guó)近海海洋資源開發(fā)的測(cè)度與管理研究[D]. 馮有良.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[5]干濕交替環(huán)境下混凝土的氯離子侵蝕與耐久性防護(hù)[D]. 曹衛(wèi)群.西安建筑科技大學(xué) 2013
[6]基于全壽命理論的海工混凝土耐久性優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 薛文.浙江大學(xué) 2011
[7]海洋浪花飛濺區(qū)鋼鐵腐蝕過程和修復(fù)技術(shù)研究[D]. 劉建國(guó).中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2010
[8]海工混凝土抗凍性與抗氯離子滲透性綜合評(píng)價(jià)[D]. 楊文武.重慶大學(xué) 2009
[9]混凝土結(jié)構(gòu)中的氯離子侵入與壽命預(yù)測(cè)[D]. 范宏.西安建筑科技大學(xué) 2009
[10]氯鹽環(huán)境下基于概率和性能的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究[D]. 史波.大連理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]混凝土強(qiáng)度與耐久性的關(guān)系研究[D]. 肖巍.南昌大學(xué) 2018
[2]海上風(fēng)電機(jī)組塔筒材料在海洋腐蝕及應(yīng)力環(huán)境下的失效行為研究[D]. 劉晨.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2018
[3]有機(jī)成膜涂層混凝土抗氯鹽性能的時(shí)變退化[D]. 劉萍.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[4]海洋運(yùn)輸在“一帶一路”戰(zhàn)略中的地位研究[D]. 郝雨濃.大連海事大學(xué) 2017
[5]基于多因素耦合老化模型的FRP防腐加固混凝土橋墩方法研究[D]. 張彥紅.西南科技大學(xué) 2015
[6]金屬防護(hù)用聚脲涂層附著性能研究[D]. 徐菲.青島理工大學(xué) 2014
[7]海洋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)氟碳涂層防護(hù)效果研究[D]. 吳士軍.青島理工大學(xué) 2014
[8]海洋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面涂層防護(hù)研究[D]. 康莉萍.西安建筑科技大學(xué) 2013
[9]表面處理對(duì)海洋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的效果研究[D]. 楊蘋.青島理工大學(xué) 2012
[10]海洋環(huán)境下混凝土硫酸鹽腐蝕研究[D]. 盧峰.青島理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3048952
【文章來源】:青島理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
青島膠州灣海底隧道圖
凍??500個(gè)的沿海國(guó)家。大量的海洋資源亟待開發(fā),同時(shí)各種類型的海洋基建工程正處于設(shè)計(jì)與規(guī)劃中。在未來20年,中國(guó)還將陸續(xù)建設(shè)5個(gè)大規(guī)模的海底隧道建設(shè)項(xiàng)目,包括從中國(guó)山東煙臺(tái)經(jīng)膠州灣到大連的中國(guó)渤海灣跨海公路通道和從中國(guó)寧波經(jīng)杭州灣到中國(guó)上海的杭州灣項(xiàng)目[12]。與此同時(shí),中國(guó)的大連跨海和杭州灣臨海高速公路大橋建設(shè)項(xiàng)目也在全面建設(shè)和展開。國(guó)內(nèi)長(zhǎng)度第一、世界長(zhǎng)度第三的膠州灣海底公路隧道—膠州灣海底隧道于2011年建成正式通車(如圖1.1所示)。2011年6月,設(shè)計(jì)全長(zhǎng)35.4千米的青島膠州灣大橋也將建成通車(如圖1.2所示),該橋梁的耐久性建設(shè)系統(tǒng)有效地解決了目前位于我國(guó)北方溫帶海洋冰凍地區(qū)的海底隧道橋梁耐久性的設(shè)計(jì)、施工等的技術(shù)難題。另外,2018年10月通車的港珠澳大橋全長(zhǎng)約50公里、投資超過1000億元,這些重點(diǎn)橋梁工程的建設(shè)彰顯了我國(guó)的綜合實(shí)力,大部分完工的海上工程正在建造或即將建成[13]。圖1.1青島膠州灣海底隧道圖圖1.2青島膠州灣大橋圖海洋建筑和鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)常常因?yàn)殇摻畹母g以及混凝土的腐蝕而過早的帶來了耐久性的損失和損壞,對(duì)其可靠性以及其安全性都帶來了顯著不利的影響,使用壽命也大幅度的縮減。很多國(guó)家的海上工程在使用壽命沒有結(jié)束前就已出現(xiàn)了嚴(yán)重老化的現(xiàn)象,縮短使用壽命[14]。全世界的結(jié)構(gòu)遭受結(jié)構(gòu)破壞甚至由于海洋環(huán)境的腐蝕而造成的損壞并不罕見。對(duì)挪威700個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)展開調(diào)查發(fā)現(xiàn),有20%的嚴(yán)重破壞是因?yàn)椴ɡ孙w濺區(qū)出現(xiàn)了鋼筋腐蝕而帶來的[15];調(diào)查英國(guó)兩百余個(gè)鋼筋混凝土項(xiàng)目發(fā)現(xiàn),對(duì)比查到鋼筋腐蝕占氯鹽侵蝕引起腐蝕的大半部分;在沙特阿拉伯沿海地區(qū)的結(jié)構(gòu)耐久
青島理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文3性調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)約有74個(gè)結(jié)構(gòu)因鋼筋腐蝕而受損[16];當(dāng)日本交通運(yùn)輸部對(duì)國(guó)內(nèi)港口碼頭進(jìn)行檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)已經(jīng)使用了20多年的建筑物發(fā)生銹蝕[17]。同樣的,由于鋼腐蝕現(xiàn)象,我國(guó)很多海洋工程也出現(xiàn)了耐久性故障。嚴(yán)杰[18]在經(jīng)歷了1994年至2006年在日照沿海公路上建造的六座沿海大橋后,發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)。超過一半的混凝土柱子外面有鹽晶,零星的銹跡和肋骨裂縫。作為樁梁碼頭,青島北海船廠的修船碼頭已經(jīng)有三十余年的歷史,在海上延伸超200米。2008年拆除的時(shí)候發(fā)現(xiàn),腐蝕已經(jīng)給這一結(jié)構(gòu)帶來了非常嚴(yán)重的損毀[19]。圖1.3山東某碼頭腐蝕狀況圖1.4氯化物鹽對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造成的腐蝕損害在中國(guó)工程院"我國(guó)腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究"項(xiàng)目的最新課題研究的結(jié)果表明,2014年中國(guó)的結(jié)構(gòu)防腐蝕修復(fù)成本規(guī)模約為2.1278萬億元。它的規(guī)模占中國(guó)整年GDP的3.34%,每個(gè)中國(guó)人平均每年承擔(dān)約1555元的結(jié)構(gòu)防腐蝕修復(fù)損失[20]。美國(guó)的學(xué)者sitter[21]首次使用五重腐蝕定理闡述了建造混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕修復(fù)成本,建造新的腐蝕性混凝土順筋結(jié)構(gòu)時(shí),可以每年節(jié)省1美元的防腐蝕修復(fù)成本。當(dāng)混凝土表面破裂時(shí),修復(fù)費(fèi)用為5美元;而在混凝土順筋開裂與嚴(yán)重腐蝕時(shí)的修復(fù)費(fèi)用分別達(dá)到了25美元、125美元。根據(jù)上述分析可知,修復(fù)費(fèi)用大小與采取修復(fù)措施的時(shí)間直接相關(guān),如果較早開始防護(hù),則降低了修復(fù)的費(fèi)用。所以在實(shí)際工程中應(yīng)該及早對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù),基于這種方式有助于延
【參考文獻(xiàn)】:
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[1]腐蝕控制工程全生命周期管理在海洋工程領(lǐng)域的應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)制定[J]. 張大剛. 全面腐蝕控制. 2018(05)
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[3]海洋防腐涂料的最新研究進(jìn)展[J]. 張超智,蔣威,李世娟,徐洪飛,袁陽. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2016(03)
[4]鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性提升技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 金偉良,吳航通,許晨,金駿. 水利水電科技進(jìn)展. 2015(05)
[5]我國(guó)海陸關(guān)聯(lián)工程發(fā)展現(xiàn)狀、問題及建議[J]. 李大海,管華詩. 海洋開發(fā)與管理. 2014(10)
[6]建筑混凝土綠色防腐涂料市場(chǎng)異軍崛起[J]. 燕來榮. 上海建材. 2013(05)
[7]海洋大氣環(huán)境下純聚脲重防腐涂層耐久性研究[J]. 黃微波,謝遠(yuǎn)偉,胡曉,伯忠維. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(06)
[8]應(yīng)用噴涂純聚脲技術(shù)實(shí)現(xiàn)水工混凝土防護(hù)[J]. 黃微波,向佳瑜,劉旭東,張靜. 混凝土. 2011(11)
[9]聚脲和聚氨酯(脲)的對(duì)比研究[J]. 黃微波,李寶軍,呂平. 新型建筑材料. 2011(02)
[10]混凝土結(jié)構(gòu)表面涂層耐久性試驗(yàn)研究[J]. 施靜波. 工業(yè)建筑. 2010(S1)
博士論文
[1]碳化與氯鹽復(fù)合作用下混凝土中鋼筋腐蝕機(jī)理研究[D]. 袁偉靜.東北林業(yè)大學(xué) 2017
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碩士論文
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[4]海洋運(yùn)輸在“一帶一路”戰(zhàn)略中的地位研究[D]. 郝雨濃.大連海事大學(xué) 2017
[5]基于多因素耦合老化模型的FRP防腐加固混凝土橋墩方法研究[D]. 張彥紅.西南科技大學(xué) 2015
[6]金屬防護(hù)用聚脲涂層附著性能研究[D]. 徐菲.青島理工大學(xué) 2014
[7]海洋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)氟碳涂層防護(hù)效果研究[D]. 吳士軍.青島理工大學(xué) 2014
[8]海洋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面涂層防護(hù)研究[D]. 康莉萍.西安建筑科技大學(xué) 2013
[9]表面處理對(duì)海洋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的效果研究[D]. 楊蘋.青島理工大學(xué) 2012
[10]海洋環(huán)境下混凝土硫酸鹽腐蝕研究[D]. 盧峰.青島理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3048952
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