摘要:
隨著國(guó)家海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)和“向海經(jīng)濟(jì)”發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施,北部灣、南海區(qū)域和東盟沿海重大海洋工程建設(shè)進(jìn)入高速發(fā)展階段。海工鋼筋混凝土作為海洋建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料,在近海岸港口碼頭、跨海橋梁、海底隧道、人工島嶼以及海上鉆井平臺(tái)等領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用,為海工筋材的開(kāi)發(fā)提供了極大的市場(chǎng)推動(dòng)力。由于處于高溫、高濕、高鹽霧等復(fù)雜的海洋環(huán)境,海工筋材普遍存在銹蝕、涂料脫落、開(kāi)裂以及功能性快速失效等突出問(wèn)題,其耐蝕性直接關(guān)系到混凝土和海洋工程結(jié)構(gòu)的耐久性與服役壽命,以上問(wèn)題對(duì)傳統(tǒng)海洋工程材料也提出了新挑戰(zhàn)。因此,迫切需要開(kāi)展提高海工筋材耐蝕性的研究。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者在海工鋼筋銹蝕行為和結(jié)構(gòu)耐久性方面開(kāi)展了大量有益研究,取得了豐碩成果。普通低碳鋼筋以大面積整體均勻腐蝕為主,耐蝕能力有限,會(huì)降低鋼筋握裹力,誘發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)銹脹開(kāi)裂和剝落;不銹鋼筋臨界Cl-濃度高,以局部點(diǎn)蝕為主,銹蝕速率低,但Cr、Ni總含量高達(dá)20%,前期成本較高;涂/鍍層鋼筋可以防止混凝土及其外圍環(huán)境中侵蝕介質(zhì)對(duì)鋼筋的銹蝕,但隨著混凝土強(qiáng)度提高和保護(hù)層厚度加大,開(kāi)裂傾向也增加;低合金化鋼筋的耐Cl-腐蝕能力較強(qiáng),具有雙層鈍化膜結(jié)構(gòu),Cr和Ni增大了其鈍化區(qū)間,銹層穩(wěn)定性高,其腐蝕速率遠(yuǎn)低于普通低碳鋼筋。因此,具有高抗蝕性的合金化海工筋材在向海港口碼頭、跨海大橋等重大工程中的應(yīng)用不斷加大。本文綜述了海洋工程用鋼筋材料的研究進(jìn)展,從鋼筋特點(diǎn)、組織結(jié)構(gòu)、耐蝕行為與性能以及耐蝕機(jī)理等方面著重進(jìn)行闡述,并闡明了海洋腐蝕條件下鋼筋銹蝕組織變化規(guī)律,揭示了低合金化鋼筋材料的耐蝕機(jī)理,指出高抗蝕筋材耐蝕性研究中存在的問(wèn)題,最后提出低合金化海工筋材體系開(kāi)發(fā)的必要性及其耐蝕性研究的重點(diǎn),以期為高抗蝕鋼筋的研發(fā)及推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。