海洋工程用混凝土,也称海工混凝土,是用于海洋工程中,强度、抗渗性、抗蚀性、抗冲击性、耐高低温性、耐久性等能够满足海洋环境应用需求的高性能混凝土。
海洋工程内容涉及广泛,主要包括海上堤坝、跨海桥梁、海底隧道、围填海、人工岛、海上电站、海上油气勘探开发等。海洋工程建设过程中,混凝土作为基础建材不可或缺,由于工作在海洋环境中,其面临着高温度、高湿度、高盐度问题。
根据新思界产业研究中心发布的
《2024-2029年中国海洋工程用混凝土行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,高温度使得大体积混凝土易出现因内外温度变化而导致的裂缝问题;海水蒸发会使空气呈现高湿度特点,同时水汽中还带有盐分,会对混凝土表面造成腐蚀;海水盐度高,海洋工程部分结构浸泡在海水中,同时还会被海浪冲击,混凝土易受海水侵蚀;此外混凝土还面临着海洋生物腐蚀、北方海水冻融问题等。因此海洋工程对混凝土的性能、品质要求高,需要开发专业的海洋工程用混凝土。
海水腐蚀对海洋工程的安全性造成严重威胁,海洋工程用混凝土在配方设计、原材料选择、施工工艺等方面与普通混凝土存在差别。海洋工程用混凝土可以采用超高性能混凝土(UHPC),以及硫(铁)铝酸盐水泥等。硫(铁)铝酸盐水泥具有硬化速度快、强度高、抗渗、抗冻、耐腐蚀等优点;超高性能混凝土具有高抗压强度、高抗弯强度、高韧性、低孔隙率、低吸水率、高抗冻、高耐腐蚀等优点。
超高性能混凝土是极具创新性的水泥基工程材料,凭借高抗蚀性、高耐久性,可以应用在海上浮式平台、港口码头、海上堤坝、海底隧道、跨海桥梁等海洋工程建造领域,为这些建筑工程提供承载与保护功能,确保海洋工程安全、稳定运行,同时减少维护需求次数,降低维护成本。
新思界
行业分析人士表示,我国海洋工程用混凝土研究成果不断增多。2022年,南京航空航天大学研究团队的《基于修正氯离子扩散理论模型和海洋大数据的中国北方海洋混凝土结构工程服役寿命设计》发表于中国工程院院刊《Engineering》;2024年3月,广西大学牵头完成的《近海工程结构混凝土耐久性定量设计成套关键技术及工程应用》项目,获得2023年度华夏建设科学技术奖一等奖。
我国海洋工程用混凝土相关研究机构还有中建西部建设湖南有限公司、中国建筑科学研究院、中国铁建大桥工程局、海南大学、华南理工大学等。