據中國廣西政府網消息,廣西大學楊綠峰教授團隊研發的近海工程混凝土耐久性定量設計關鍵技術,成功解決了全球近海工程的耐久性難題。
高溫、高濕、高鹽的近海環境長期威脅混凝土結構安全與壽命,全球基礎設施每年因耐久性破壞損失超7000億美元,我國每年損失超1000億元。過去工程沿用內陸標準只重強度,忽略耐久性,導致氯離子侵蝕下結構易“病倒”。團隊從2003年起,在全球17個國家和地區的62個自然暴露實驗站采集近3000組樣本,篩選出1300多組有效數據,突破量化難題。
使用了近海工程混凝土耐久性定量設計關鍵技術建造的龍門大橋,在碧水藍天映襯下,更顯雄渾壯麗。廣西云-廣西日報記者 周軍 攝
第一步突破,是給環境“腐蝕力”精準打分。團隊設計出一套計算模型,把風速、鹽度、時間等參數,變成可計算的公式。
由外向內,第二關是破解結構內部的腐蝕過程。跨海大橋、巨型碼頭結構復雜,難以進行全尺寸分析。團隊創新提出“耐久性控制區模型”,像搭積木一樣拆解復雜結構,集中火力分析最容易腐蝕的關鍵區域,將計算效率提升了九成以上。目前,這項技術已應用于跨海大橋、海港碼頭、核電工程等重大項目中。
第三關,是實現工程壽命精準測算。以前,想延長近海工程壽命,往往靠加厚保護層、提高混凝土標號等方式,成本更高,也不精準。團隊研發“三參數模型”,通過對氯離子擴散系數、保護層厚度、老化因子三個核心參數的組合計算,可精準設定建筑的設計壽命。
最后一關,是工程服役壽命的保障。團隊研發了混凝土結構與材料一體化設計技術,將工程結構承載力和服役壽命轉化為兼顧混凝土材料強度和耐久性的設計指標,通過正向計算得到水泥、粉煤灰、礦渣等礦物摻合料的合理搭配,密實混凝土內部結構,阻擋海洋氯離子入侵。
自2015年以來,技術已應用于國內外35個重大項目,如斯里蘭卡科倫坡港口城、龍門大橋、大風江大橋、欽州港、防城港和北海鐵山港,累計節約成本約3.3億元,創造利潤約1.5億元,減少碳排放超100萬噸。2024年1月1日,相關國家標準《海岸工程混凝土結構耐久性技術標準》正式頒布實施。
















