海洋污损生物对海工混凝土构筑物耐久性影响探讨

摘要

随着海洋事业的不断壮大,越来越多的海洋工程设施应运而生,常用的海洋工程设备主要采用钢铁结构和钢筋混凝土结构,由于钢筋混凝土结构具有相对较好的力学性能和抗外界因素影响等特点,其在海洋工程中的运用越来越普遍.然而,由于海洋环境的复杂性,特别是污损生物的长期附着作用,对大型海工钢筋混凝土结构的耐久性也造成了严重的威胁.本文结合了国内外现有研究结果以及中科院海洋研究所早期的污损生物腐蚀相关实际工程研究,对污损生物附着和腐蚀作用机制进行了深入探讨，海水/混凝土界面污损生物群落的形成:从有机质的沉淀到微生物的附着,随后大型生物的附着,到最后形成稳定的生物群落;并结合了部分工程调研实例对生物进行了种类分析，污损生物对混凝土表面涂层的破坏:一方面生物代谢产生的酸类物质与涂层反应,破坏了涂层,另一方面,大型生物的附着增加了海水对涂层的作用力,加速了涂层的剥落，污损生物对混凝土本体可能的破坏过程:主要是生物代谢酸与混凝土本体作用产生了钙矾石,导致了混凝土体积膨胀,破裂剥落，污损生物对钢筋的可能的破坏过程:一方面混凝土开裂后氯离子到达钢筋表面破坏钝化膜,从而使得钢筋腐蚀,另一方面生物代谢物的腐蚀作用也加速了钢筋的锈蚀速度.综合上述研究讨论结果可知海洋污损生物的群落附着机制十分复杂,对于大型钢筋混凝土结构的腐蚀过程也呈多样化,今后还需要更加深入的研究.