海水拌養(yǎng)珊瑚礁砂混凝土服役性能獲進展

  記者從中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所獲悉，該所海洋工程地質(zhì)科研團隊對我國南海上世紀(jì)90年代初構(gòu)建的珊瑚礁砂混凝土構(gòu)筑物服役現(xiàn)狀跟蹤調(diào)研，分析了高溫、高濕、高鹽、強紫外線環(huán)境下珊瑚礁砂混凝土強度損傷和組分溶蝕規(guī)律，探究了礁砂混凝土在長期高低溫交變、沖刷磨蝕和鹽霧化學(xué)侵蝕作用下的服役性能及其劣化機制。

  南海珊瑚礁砂是有別于陸源砂土的特殊巖土介質(zhì)，是島礁工程建設(shè)的主要承載體和建筑材料，就地取材的海水拌養(yǎng)珊瑚礁砂混凝土作為建筑材料受到重視并得以應(yīng)用。但是海洋環(huán)境復(fù)雜、惡劣，早年修筑的珊瑚混凝土結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)明顯的脹裂剝落、骨料裸露、腐蝕破損等現(xiàn)象，對島礁工程長期服役性能構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

  中科院武漢巖土所海洋工程地質(zhì)科研團隊的力學(xué)強度研究表明：珊瑚混凝土在長期海洋環(huán)境作用下質(zhì)量損失明顯，混凝土的彈性減弱，塑性增強，應(yīng)力應(yīng)變曲線趨于扁平，峰值點右移，抗壓強度和彈性模量降低50%以上。

  研究的微觀分析結(jié)果表明，骨料與水泥石界面過渡區(qū)孔隙率增大，粘結(jié)強度喪失。表層0-5cm保護層范圍內(nèi)，珊瑚混凝土水泥組分中凝膠、氫氧化鈣等組分基本喪失，孔隙率達40%，孔隙率明顯增加。

  這一研究深化了我國對海洋惡劣環(huán)境條件下珊瑚礁砂混凝土結(jié)構(gòu)服役性能的認(rèn)知，研究結(jié)果證實珊瑚礁砂含量超過50%，不使用外摻擠難以滿足國家島礁建設(shè)用新型建筑材料的技術(shù)要求，這一成果為珊瑚礁砂混凝土在國內(nèi)外推廣應(yīng)用提供了重要科技支撐。