众所周知,海水是不能喝的,主要原因是海水中存在着大量的电解质,如果不小心喝了海水,容易让人产生脱水的反应。由于海水中电解质的存在,也对接触海水的物质产生了极大的腐蚀作用,一些远洋的船舶每隔一段时间就要进行船体表面的保养。
对于矗立在海中的建筑物,这种腐蚀作用也是相当严重,在海水长期的侵蚀下,一些以混凝土为主要材质的建筑物往往也被腐蚀的千疮百孔,甚至其中的钢筋也会露出来。如果任由海水继续腐蚀露出的钢筋,建筑物会面临倒塌的危险。
也许在很多人眼中,混凝土是一种十分致密的材料,但可能他们不知道,海水之所以会腐蚀混凝土,正是因为混凝土本身并不够致密,它上面其实存在数不清的缝隙和孔洞,只不过这些缝隙和孔洞并不是人的肉眼所能看到的。
由于海水中存在大量的氯离子,这些氯离子通过混凝土的孔洞和缝隙,与之产生大面积的接触,由于氯离子本身存在的电离作用以及混凝土弱碱性的特质,二者在一定程度上还是会发生反应,这种反应所生成的物质则会被溶解在海水中。
长此以往,混凝土的表层就会被海水一点点侵蚀,进而消失不见,最终对整日浸泡在海水中的混凝土建筑产生极大的危害。
上世纪八十年代初,我国科学家曾对多个港口和码头的建筑物进行过详细的研究。他们发现,在这些港口或码头的混凝土建筑都不同程度地受到了海水的侵蚀损害,按照正常标准在陆地上能够坚持几十年甚至上百年的建筑,在海水中存在的寿命不超过20年。
由于大部分建筑设计标准都是针对陆地上干燥的环境所制定的,当时还没有意识到需要针对海水容易侵蚀建筑物的特点制定相对应的建筑标准,因此,大量临海和长期浸泡于海水中建筑的使用寿命都比设计寿命要短很多。
我国科学家还针对混凝土对海水的抗侵蚀能力做过一项长期的实验,他们把多块混凝土实验样本放进海水中,隔一段时间就来观察这些样本的重量是否有变化,有的样本甚至在海水中浸泡30年,科学家们根据这项实验得到了大量宝贵的数据,也为之后制定海水中混凝土建筑的标准提供了有力的依据。
科学家们发现,混凝土中掺杂粉煤灰的比例与混凝土抗海水腐蚀的能力存在着一定的正比关系,只要不超过某个数值,混凝土中掺入粉煤灰的比例越高,它的抗海水腐蚀能力就越强。这一发现极大地带动了抗海水腐蚀的“高性能混凝土”的研发。
除了在混凝土中加入粉煤灰之外,科学家们还尝试加入其它物质,比如矿渣粉、硅粉等物质,随着相关研究的进行,越来越多种类的抗海水腐蚀的混凝土类型被开发了出来。
这些研究成果迅速被投入到了应用之中,在举世瞩目的港珠澳大桥工程上,这些成果就得到了很好的应用。由于应用了多项先进技术,港珠澳大桥的设计寿命也达到了年。这在很久以前的技术条件下简直是不可想象的。
可以说,只要解决了混凝土在海水中容易被腐蚀的问题,就奠定了港珠澳大桥百年建筑的基石,即使在这项世纪工程动工之后,科学家和工程技术人员们也做了大量的实验,为的就是确保这个宏伟的建筑在使用过程中不出现任何问题。
最终由于在混凝土抗海水腐蚀试验中积累的大量经验,科学家们研发出了具有国际领先水平的混凝土材料,这一系列材料的研发成功也为港珠澳大桥的安全提供了切实的保证。