跨海大桥的桥墩是怎样避免被海水腐蚀的?
随着技术的积累,中国正在成为一个土木工程强国。在所有土木工程类别中,海洋工程,如港口、桥梁,一直是主要难点之一。中国越来越多的跨海大桥受到世界的关注,如港珠澳大桥和嘉绍大桥。在海洋环境中,它们不仅要面对长期的潮湿,还要面对碱性腐蚀。
总的来说,体积较大的混凝土构件都存在水化热不易丢失的问题,说明在海洋这种特殊环境下,特别容易出现裂缝,开裂意味着腐蚀,所以面对恶劣的环境,裂缝混凝土的日常维护就变得极其重要。海桥还有一个防腐问题也是至关重要的,通常建成的海桥要使用几百年,所以要考虑如何修复和更换桥墩,而且海水比淡水腐蚀更强,会腐蚀桥墩内部。工程师为了防止海水多年后会冲击墩台和普通混凝土而成为腐渣,会在混凝土中添加助剂,提高混凝土的密实度,使海水离子的腐蚀难以渗透,此外,还会涂上各种防腐材料,增加桥墩的使用寿命。
除了防腐外,还要考虑防撞墩,船舶撞墩事故时有发生,工程师使用增加墩体结构强度和充水胶囊组件来减少碰撞损失。在碰撞过程中,充满水的胶囊会吸收冲击能量,减少墩台的结构损伤,并在碰撞后自动补水恢复原貌。有了这种充满水的胶囊,工作人员只需要对撞击位置进行简单的维修,就可以再次利用。
在海洋结构中,通常通过增加混凝土保护层厚度来延缓钢筋的侵蚀时间。这使得离子可以渗透并降解表面的混凝土,但离子很难渗透到钢筋中,而钢筋被保存下来。此外,为了防止钢铁生锈,会在混凝土中加入亚硝酸盐、有机胺等防锈剂,以防止钢铁生锈。总之,只要钢不软,海洋结构永远是硬的。