三120mm三C45新拌混凝土氯離子含量<0.10%抗氯離子滲透性(三120mm三C45新拌混凝土氯離子含量<0.10%抗氯離子滲透性(28天)<1000庫侖氯離子擴散系數(90天)<1.5X10-12m2/s1高性能混凝土指標有關規定《海港工程高性能混凝土質量控制標準》(JTS257-2-2012)規定，海水環境鋼筋混凝土的電通量最高限值為1000C,對摻加粉煤灰或粒化高爐礦渣粉的混凝土，應按標準養護56天齡期的試驗結果評定，對于設計使用年限超過50年的工程，宜測定高性能混凝土的擴散系數。《海港工程結構防腐蝕技術規范》(JTJ275-2000)規定，對于摻加粉煤灰或粒化高爐礦渣粉的混凝土，電通量可按90天齡期試驗結果評定。但這兩本規范均未對混凝土吸水率和滲水深度作出具體規定(一般電通量指標為1000C，可滿足要求)此外，《海港工程高性能混凝土質量控制標準》(JTS257-2-2012)對海工高性能混凝土的用水量、膠凝材料用量、水膠比等做出規定，最低膠凝材料用量浪濺區不宜小于400kg/m3，其它區域不宜小于380kg/m3，且膠凝材料最高用量均不宜超過500kg/m3；用水量宜控制在130kg/m3?180kg/m3；水膠比最大允許值浪濺區應為0.35,其它應為0.40；對于I或II型硅酸鹽水泥粒化高爐礦渣粉摻量為50%?80%。2國內重大工程高性能混凝土技術指標洋山深水港設計使用年限為50年，而東海大橋設計使用年限為100年，28天的電通量均要求不大于1000C，并提出了90天氯離子擴散系數要求。杭州灣大橋和青島海灣大橋的設計使用年限均為100年，對混凝土氯離子擴散系數提出要求。具體性能指標：洋山深水港工程：膠凝材料 三400kg/m3水膠比 <0.35坍落度強度等級東海大橋工程：混凝土設計強度等級C40混凝土設計強度等級C40<1000庫侖<1000庫侖W1.5X10-i2m2/s<0.10%C35<2.5X10-12m2/s<0.10%C45<1.5X10-12m2/s<0.10%F300氯離子電滲透試驗（28d）氯離子擴散系數（90d）新拌混凝土氯離子含量3）杭州灣大橋工程混凝土設計強度等級氯離子擴散系數（7W）新拌混凝土氯離子含量4）青島海灣大橋混凝土設計強度等級氯離子擴散系數（7W）新拌混凝土氯離子含量抗凍性3本工程耐久性指標及驗算3.1本工程耐久性指標而本工程采用礦渣水泥配制海工高性能混凝土，且設計使用年限為20年，根據國內有關標準和重大工程高性能混凝土技術要求，可按56天齡期電通量進行試耐久性評定，電通量不大于1000C。3.2設計使用壽命驗算（1）海工混凝土使用壽命的定義混凝土中的鋼筋的腐蝕發展過程可分為誘導期、擴展期和加速腐蝕期，如圖1所示。各階段分別說明如下：圖1海工混凝土腐蝕破壞過程示意圖誘導期t1——混凝土中鋼筋表面處氯離子濃度較低，在強堿性環境中鋼筋表面有一層鈍化膜，鋼筋處于鈍化狀態。隨著時間的推移，周圍環境中的氯離子逐漸進入混凝土中，鋼筋表面氯離子濃度也漸漸變高，當氯離子濃度達到一定濃度時鋼筋表面的鈍化膜被破壞，鋼筋處于活化狀態，此氯離子濃度即所謂“氯離子濃度臨界值”。這一階段就是誘導期。擴展期t——活化狀態的鋼筋在水和氧的作用下被氧化、銹蝕，直至混凝土2開裂，此階段稱為擴展期。加速腐蝕期t3——混凝土開裂后，進入加速破壞期，通水、通氧條件更好了，環境中的氯離子也更易于進入，鋼筋的銹蝕速度大大提高，構件破壞加劇，最終因鋼筋截面縮小、混凝土蹦落而失效，結構報廢。海港工程一般將(t]+t2)的時間定義為安全使用壽命。即通常所說的“不維修使用年限”是誘導期(t])、擴展期(t2)之和。誘導期的計算原理對于鋼筋混凝土結構誘導期的計算，國際上通用的方法是采用費克第二定律(Fick's2ndLaw)，其表達式為：xC(x,t)=C-(C-C)erf(=) (1)ssi'4DT' t式中：C(x,t)——在時間t深度x處的氯離子濃度；Cs——暴露表面上的邊界氯離子濃度；Ci——混凝土中原始氯離子濃度；x——暴露面以內的深度；D——氯離子有效擴散系數；t——混凝土暴露于海洋環境的時間，即使用壽命；erf(z)——誤差函數。根據美國Life-365，考慮溫度影響的混凝土擴散系數可按下式計算：U(1 1)D二D-exp一-— (2)式中：D—在時間t和溫度T時的擴散系數；tD—在某一參考時間t和溫度T時的擴散系數;ref ref ref

U—擴散系數過程的激發能量（35000J/mol）R—空氣常數，取8.314J/K/mol；T—參考溫度（K），取273K；refT—環境溫度（K）。按照美國Life-365有關文獻資料，混凝土擴散系數是不斷衰減的，經暴露試驗和回歸分析，衰減的擴散系數與初始擴散系數之間關系可按下式計算：mDe=DmDe=Det reft3）式中：De—混凝土暴露試件在暴露試件t時測定的擴散系數tDe—混凝土暴露試件在某一參考試件點t「上的參照擴散系數

ref refm—為衰減系數美國Life-365壽命預測軟件衰減系數m推薦值可按表1取值。表1美國Life-365壽命預測軟件衰減系數m的推薦值混凝土種類m值備注普通混凝土m二0.20摻粉煤灰F（礦渣粉K）或兩者混摻混凝土/F k、m二0.20+0.4|——+——(50 70丿F為粉煤灰產量的百分比值，如摻40%粉煤灰，則F=40。粉煤灰最大摻量為50%,礦粉最大產量為70%。如超過此值，則取最大值。摻加硅灰混凝土m二0.20認為摻加硅灰混凝土在早期（28點或902天）時擴散系數已經衰減，后期與普通混凝土一致。（3）計算結果按照56天混凝土電通量小于1000C，混凝土擴散系數可取4.5X10-i2m2/s,混凝土原始氯離子濃度Ci取0.1%，海水表面氯離子濃度Cs取1.0%，臨界氯離子濃度取0.05%,鋼筋保護層厚度為70mm，礦渣摻量區70%，考慮混凝土擴散系數衰減，環境溫度取28°C，采用計算軟件，可按費克第二定律計算出氯離子擴散誘導期，誘導期為28年，計算如圖2所示。此外，高性能混凝土氯離子滲透電量僅為普通混凝土的十分之一，混凝土保護層為70mm時，估計其中鋼筋的銹蝕擴展期為20年。因此，推算高性能混凝土設計使用年限為48年，遠大于20年的設計要求。4提高混凝土性能的主要途徑現有混凝土強度等級為C40和C50，目前混凝土主要配制參數為：168kg/m3?180kg/m3；膠凝材料用量425kg/m3?180kg/m3；礦渣摻量為40%和70%為應采取技術措施，滿足混凝土抗壓強度和耐久性的要求：（1）抗壓強度從混凝土試驗來看，4天強度達到46%抗壓強度等級46%，不能滿足要求，現在配制混凝土用水量168kg/m3?180kg/m3，用水量偏大，為提高早期強度，主要途徑：1） 采用高效減水劑，降低用水量，用水量宜控制在1600kg/m3以下；2） 改善石子的級配，石子最大粒徑增大到25mm，也可降低用水量；3） 國內礦渣水泥粒化高爐礦渣粉在20%?50%（A型）或50%?70%（B型），現在水泥礦渣水泥摻量為70%或40%，40%摻量可能偏低，70摻量也可能偏高，適當控制礦渣水泥摻量，保證混凝土早期強度和耐久性。4） 在滿足坍落度損失的條件下，適當降低緩凝劑的用量。（2）電通