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特种水泥挑战海洋环境 提高混凝土耐久性
2014-01-08 17:02:57

  混凝土是目前世界上使用最广泛的建筑材料之一,在工业、运输、民用等领域有着广泛的应用。用混凝土建造的建筑物和构筑物在使用期间常常受到腐蚀介质的侵蚀,特别是在海洋环境中。海洋环境是混凝土结构所处的最恶劣的外部环境之一。

  国内外大量调查表明:海洋恶劣环境下的混凝土构筑物经常过早损坏,寿命一般在20~30年,远达不到要求的服役寿命(一般要求服役寿命100年以上)。损坏的构筑物需花大量财力进行维修补强,且造成停工停产,带来巨大经济损失。因此,研究海洋环境下混凝土的腐蚀机理,提高海洋环境混凝土耐久性,保护内部钢筋免于腐蚀,建造低价格高性能的混凝土就显得尤为重要。

  由上海科贵高抗渗材料有限公司历时6年时间研发的海工特种水泥,经国家建筑材料测试中心的测试检验和技术查新表明,该产品抗氯离子渗透性达到E级(可望达到使用年限100年指标)要求,其抗渗压力、抗压强度的技术指标均优于国内外文献报道的同类产品,达到国际先进水平。

  海工特种水泥生产的高性能抗氯盐混凝土与常规抗氯盐混凝土的不同之处,还具有优异的抗渗性能和自修复能力。混凝土在水化过程中,形成水化石的孔,孔是水分出入的通道,是各种物质扩散的通道,由于缝隙的存在,水泥石中的一些组分可以溶出,并向外扩散,产生溶蚀,同时,环境中的一些有害组分也可以进入水泥石,使水泥石受到腐蚀。海工特种水泥水化形成的水化石由于特种外加剂的作用,使胶凝材料水化形成的水化石孔结构发生根本变化,孔被封闭,不存在通孔,当裂缝有水侵入时,活性物质能使未水化的水泥二次水化,并与活性晶体二次形成水化石,与原结构一体化,让裂缝自行修复自愈。新研制的海工特种水泥技术,能消纳氯元素形成硅铝酸、氯铝酸钙复盐与其他水泥水化物形成一体化,并能包固游离钠元素,可抵制海水、盐碱地等恶劣环境中氯化钠、硫酸钠等有害物质的侵入腐蚀,大大提高海工混凝土工程的耐久性,延长其使用寿命。

  资料显示,每立方米混凝土能耗约为59.79公斤标准煤,排放二氧化碳0.25吨,产生酸化气体相当于二氧化硫0.763公斤,按我国目前年消耗20亿立方米混凝土计算,将年消耗1.2亿吨的标准煤,产生5亿吨的二氧化碳和153万吨酸化二氧化硫,对能源的消耗和环境的污染是相当严重的。目前我国建筑物的使用寿命远远低于发达国家,除了人为拆除,很多建筑物由于受到环境影响遭到破坏,提前报废。如果能将混凝土工程的寿命延长一倍,则能源、资源、资金和对环境污染的影响就相应减少1/2,如能将寿命延长5~6倍,则获益将成倍增加。

  随着我国大力发展利用海洋资源,推进临港工业、海洋能源和海洋新型产业的兴起,需要建设大量的海洋工程,而海工特种水泥的开发应用,必将为防腐抗渗海工材料的发展带来良好的前景和市场契机。

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