浅谈海港工程中混凝土抗蚀增强剂（CPA）的性能与运用

浅谈海港工程中混凝土抗蚀增强剂（cpa）的性能与运用

一、外加剂在海港工程混凝土施工中的作用

1、对混凝土内部温度进行有效控制。在海港工程混凝土中普遍用到的外加剂有减水剂、缓凝剂、缓凝减水剂等，不仅提高混凝土和易性外，还可以抑制早期水化的温升，对混凝土的内部温度进行有效控制。混凝土块体之所以在内部温度升高后能够有所降低，其主要原因还是因为缓凝减水剂在水泥水化放热的过程中起到了很好的转变作用，实现有利的温度控制，防止混凝土开裂。

2、提高施工的适应性。在港口施工时常常要考虑到地理和气候等原因带来的影响，在需要时应该增加相关的设施来满足不同环境下的施工需要，在炎热或寒冷地区的施工需要运用缓凝剂、缓凝减水剂来不断优化混凝土施工的适应能力，确保混凝土的浇筑质量达到标准。

3、改进混凝土的施工工艺。在施工过程中运用新工艺、新技术能够对施工工艺进行优化，如泵送混凝土、流动混凝土、喷射混凝土等等，因外加剂的不同使用效果，对于其具体的海港工程施工工艺也有着很大的促进。

4、提高抗气蚀能力。在混凝土标号超过400号后，在30m3/s左右的流速环境下就难以出现气蚀破坏，用高效减水剂制备高强度混凝土可以提高抗冲磨、抗气蚀的性能，运用高效减水剂就可以配制出高标号混凝土，而且用高效减水剂配制高标号混凝土要比树脂混凝土和聚合物混凝土经济得多，且施工简便，没有污染。

二、海港混凝土抗蚀增强剂（cpa）推广的必要性

目前，我国海港工程混凝土一般采用添加粉煤灰或矿渣粉、减水剂和调凝剂，同时还要根据海水环境条件，分别添加引气剂，阻锈剂，防水剂和膨胀剂等如此多的添加剂成分，不易保证混凝土质量。wwW.11665.cOm 论文联盟

工程实践表明，尽管海港工程混凝土添加了引气剂，阻锈剂，减水剂等并且达到了海港混凝土技术要求，但是有些海港工程混凝土结构腐蚀现象也非常严重，这种现象除了与设计和施工质量外，混凝土早起收缩开裂也是重要原因，这点往往被忽视，所以具有抗裂防渗性能的海港混凝土抗蚀增强剂（cpa）的推广应用是非常必要的。

三、海港混凝土抗蚀增强剂（cpa）的性能

1、海港混凝土抗蚀增强剂（cpa）。海港混凝土抗蚀增强剂（cpa）是一种复合外加剂，适量添加混凝土中，达到《海港工程混凝土混凝土结构防腐蚀技术规范》中混凝土抗氯离子渗透性要求、满足《混凝土外加剂应用技术规范》、《混凝土膨胀剂》中的补偿收缩混凝土技术要求，具有优异的抗裂防渗性能。有效解决了混凝土因干缩和冷缩产生有害裂缝、氯离子渗透、海水侵蚀等问题，是提高海港工程混凝土结构耐久性的优质材料。

2、cpa的组成大致有

（1）硫铝酸盐类膨胀剂———起补偿收缩的抗裂作用。

（2）高效引气剂———起抗冻作用。

（3）高效阻锈剂———起防止钢筋锈蚀作用。

（4）硅粉或超细磨渣粉———起密实，抗蚀作用。

经过大量的试验研究，cpa内掺量（替代胶凝材料重量）为10%左右cpa外观为灰白粉末，比重2.90。cpa中的mgo＜3%，氯离子含量＜0.03%，碱含量＜0.7%，无有害成分。在p.o.42.5水泥中内添加10%cpa，与基准水泥相比，cpa水泥的凝结时间正常，对强度影响不大，7d水中限制膨胀率ε2=3.1×10-4，180d限制干缩率为1.02×10-4。

3、cpa水泥砂浆具有膨胀性能，且干缩率较小，也即具有补偿收缩及抗裂性能

混凝土的配合比设计见表1。cpa以8%、10%、12%等量取代水泥和粉煤灰。fdn减水剂掺量为胶凝材料的0.8%，配制c40高性能混凝土。

（1）cpa对混凝土的坍落度影响不大，凝结正常，工作性良好。

（2）随cpa添加量增加，混凝土早期强度有所降低，但后期强度稳定上升。

（3）随cpa添加量增加，混凝土的限制膨胀率从1.9×10-4提高到3.15×10-4，其膨胀效应比空白混凝土增加4～6倍，干缩率也下降1～2倍，说明cpa混凝土具有良好的补偿收缩功能。

（4）添加与不添加cpa混凝土的弹性模量基本相同，28d的ec在3.50gpa左右。

（5）将15×30mm光面钢段埋入尺寸为10×10×10cmcpa混凝土中，养护6月和1年后破型，观察钢段表面无锈斑痕迹，说明cpa对钢筋无锈蚀作用。

（6）将10×10×10cm的cpa混凝土块，经28d标准养护后，放入恒温恒湿碳化箱内6个月，取出后用酚酞溶液检测其表面碳化深度，结果表明cpa混凝土抗碳化性能优于普通混凝土。

4、特性

经过各种试验和实践表明：

（1）具有较高的不透水性、优异的抗氯离子渗透性及抗硫酸盐腐蚀能力。

（2）低碱、低掺。

（3）不影响凝结时间，对强度影响不大，具有微膨胀性能，后期收缩较小，即具有补偿收缩及抗裂性能。

（4）膨胀期短，水中14天后，不再有明显膨胀，对混凝土后期强度增长有利。

四、结论

港口工程如码头、船坞和跨海大桥等，海水腐蚀对其混凝土结构破坏是非常普遍和严重的，国内外对混凝土结构的耐久性，延长构筑物的安全使用期已越来越重视，国家对提高重大工程结构耐久性的资金投入也给与相应支持。

海水腐蚀不仅与混凝土的抗渗性有关，混凝土的早期收缩开裂也是重要原因，在海港混凝土添加抗蚀增强剂（cpa）能有效提高混凝土抗渗性和减少混凝土结构有害裂缝出现，是提高混凝土耐久性非常重要的技术措施，海港混凝土抗蚀增强剂的推广应用对提高海港工程混凝土耐久性具有非常重要的现实意义。