近日外媒稱，中國軍隊(duì)希望能夠建造大型組裝人工島，必要時(shí)，能在世界各地部署這種島嶼。

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    這一目標(biāo)其實(shí)沒那么稀奇古怪。中國冀東發(fā)展集團(tuán)7月底在北京舉辦的國防科技工業(yè)軍民融合發(fā)展成果展上展示了其超級(jí)巨型海上平臺(tái)的首個(gè)設(shè)計(jì)。這種浮體結(jié)構(gòu)是由許多較小的漂浮模塊組成的，這些小模塊可以在海上組裝起來，從而形成一個(gè)較大的浮動(dòng)平臺(tái)。超級(jí)巨型海上平臺(tái)有很多用途：這種人工島可用于旅游目的、也可以發(fā)揮浮式碼頭、軍事基地甚至是浮動(dòng)機(jī)場(chǎng)的作用。迄今為止，中國還未開工建造超級(jí)巨型海上平臺(tái)，但北京正式披露了這種創(chuàng)意，反映出中國目前對(duì)高端防務(wù)概念很感興趣，尤其是那些能夠幫助中國向爭(zhēng)議海域投射硬實(shí)力的設(shè)想。特別是在南海，建一座移動(dòng)的人工島顯然極具戰(zhàn)略吸引力。

    據(jù)了解，這種桁架式超大型海上平臺(tái)技術(shù)，是一種全新概念的海上浮體結(jié)構(gòu)型式，技術(shù)水平世界領(lǐng)先、產(chǎn)品用途十分廣泛，屬于新型海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)。冀東發(fā)展燕東建設(shè)公司總經(jīng)理王術(shù)永介紹說，桁架的標(biāo)準(zhǔn)面積分90米×300米、120米×600米和120米×900米三種規(guī)格，但它根據(jù)需求拼接組裝無限放大，相當(dāng)于多個(gè)船體并聯(lián)形成浮島式的平臺(tái)，并且配置動(dòng)力可以以18公里/小時(shí)的時(shí)速進(jìn)行移動(dòng)，在這塊“陸地”上可以進(jìn)行旅游開發(fā)、碼頭倉儲(chǔ)、能源發(fā)電、海水利用以及作為海洋保障基地。

    筆者認(rèn)為建造大型水泥浮島進(jìn)入南海是回?fù)裘绹詈玫氖侄危绹圆迨帜虾＃湟唬绹鼑投糁浦袊涠壳爸袊鞣N力量在南海的存在還很少。因此，目前制止美國的辦法就是加快在南海的存在感，體現(xiàn)在南海的存在形式有很多，比如占島、填島、建設(shè)現(xiàn)有海島等，但這些形式要不就是風(fēng)險(xiǎn)大，要不就是太慢，而且效果不大。所以，最好是在陸地上建造大批量的大型水泥浮島，選準(zhǔn)時(shí)機(jī)，以最短的時(shí)間將這些大型水泥浮島拖到南海各區(qū)域，在很短的時(shí)間內(nèi)在南海形成事實(shí)的中國存在，以擊破美國的遏制中國夢(mèng)想。
    
    鑒于南海局勢(shì)錯(cuò)綜復(fù)雜，大規(guī)模建造人工浮島迅速解決當(dāng)前困局可行。原因有三：（1）技術(shù)上，現(xiàn)在泡沫水泥技術(shù)使得單位體積的土石方成本大規(guī)模降低。低到原先成本的1/4.和每立方米大約100元。（2）成本上，現(xiàn)在水泥、鋼鐵產(chǎn)能的過剩使得水泥鋼鐵價(jià)格較低，建造成本也降低。（3）經(jīng)濟(jì)效益上，可以開發(fā)大南海名義，建造人造陸地，發(fā)展種植業(yè)；人工海產(chǎn)養(yǎng)殖，發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)；開發(fā)旅游業(yè)等等，以此作為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

    據(jù)悉，這種大型水泥浮島的結(jié)構(gòu)是鋼與鋼筋混凝土的復(fù)合體，而且是可組合結(jié)構(gòu)，可在海上進(jìn)行多個(gè)拼接組合，以組成各種大小不同的浮島，甚至可以組成浮橋；大型水泥浮島拖到指定海域后，可以錨定，也可下沉坐灘固定，也可由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)在海上慢游；大型水泥浮島批量生產(chǎn)，成本低，技術(shù)成熟，適應(yīng)海洋環(huán)境，不僅可成為戰(zhàn)略部署，也可以成為海洋開發(fā)的基地，成為開發(fā)海洋的環(huán)保形式；如果用于環(huán)保開發(fā)海洋，大型水泥浮島可以在陸地上建設(shè)好島上的房屋等基本設(shè)施，拖到海上就可投入使用，就象大型海上采油平臺(tái)一樣，實(shí)際上大型水泥浮島就是大型海上采油平臺(tái)的鋼筋混凝土民用版。 

    提到這種巨型浮島的建設(shè)，不可忽略的是它的使用材料鋼與鋼筋混凝土在海洋環(huán)境中的耐久性設(shè)計(jì)問題。

    筆者認(rèn)為，為了提高海洋環(huán)境中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，必須將耐久性評(píng)估、耐久性設(shè)計(jì)和規(guī)劃作為設(shè)計(jì)階段和施工階段工作的一部分，以盡量減少結(jié)構(gòu)長期劣化的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于任何在海洋環(huán)境中的結(jié)構(gòu)，應(yīng)確定構(gòu)件的暴露條件，并對(duì)結(jié)構(gòu)的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分類。對(duì)于任何屬于低腐蝕風(fēng)險(xiǎn)的建筑構(gòu)件，可采用高性能混凝土、良好的混凝土保護(hù)層以及外部涂層等組合方法以確保建筑的長期耐久性要求。對(duì)于高腐蝕風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的建筑構(gòu)件，如潮差區(qū)和浪濺區(qū)，唯一經(jīng)濟(jì)可行的選擇是考慮采用高性能混凝土、良好混凝土保護(hù)層并安裝陰極防護(hù)系統(tǒng)。需要注意的是，任何陰極防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)作為結(jié)構(gòu)的維護(hù)方案的組成部分進(jìn)行終生維護(hù)。選用適合的不銹鋼鋼筋，也可提高鋼筋耐腐蝕性。不過，這應(yīng)該在整個(gè)結(jié)構(gòu)采用不銹鋼鋼筋的情況下才考慮使用，并且沒有碳鋼與不銹鋼鋼筋相連接，以避免潛在的電偶腐蝕問題。

    鋼筋混凝土是一種復(fù)合材料，依靠混凝土的高抗壓強(qiáng)度和鋼筋的高抗拉強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)它的機(jī)械性能。單純鋼筋的耐腐蝕性能差，但在混凝土中卻具有良好的抗腐蝕特性。對(duì)于海洋環(huán)境中新建的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)防腐蝕的方法包括：調(diào)整混凝土配合比以減少混凝土的滲透性；設(shè)計(jì)更厚的混凝土保護(hù)層以延緩氯離子到達(dá)鋼筋表面的時(shí)間；混凝土表面應(yīng)用涂層以限制氯離子的滲入；采用防腐鋼筋；在混凝土中添加緩蝕劑以及外加電流陰極防護(hù)方法等。

    （1）配合比、混凝土保護(hù)層以及涂層

    混凝土的質(zhì)量是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性最重要的決定因素。由于混凝土是一種高密度但多孔的材料，它包含的大量毛細(xì)孔相互連接，形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通道，使鋼筋腐蝕最重要的兩種成分———水和氧氣，能夠通過它滲透到混凝土中。基于這個(gè)原因，降低水灰比將降低混凝土中毛細(xì)孔數(shù)量和毛細(xì)孔的尺寸，從而降低混凝土的滲透性和混凝土導(dǎo)電性。除了選擇低水灰比混凝土，水泥的選型和硅灰、粉煤灰和礦渣等礦物摻合料也在減少混凝土中鋼筋腐蝕速度方面扮演重要的角色。

    在某些情況下，足夠的保護(hù)層厚度能夠延遲氯離子到達(dá)混凝土中的第一層鋼筋的時(shí)間。根據(jù)結(jié)構(gòu)的暴露條件，混凝土保護(hù)層的厚度要求通常在各種標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定。對(duì)混凝土保護(hù)層的最小厚度必須根據(jù)施工過程中可能造成的誤差進(jìn)行調(diào)整。

    在混凝土構(gòu)件外表面進(jìn)行涂裝，在某些情況下，可以延緩鋼筋腐蝕的發(fā)生。而在海洋環(huán)境中，特別是潮差區(qū)和浪濺區(qū)，由于其涂裝的施工及材料的限制，這種方法不可能有效地預(yù)防該位置的鋼筋腐蝕。

    （2）防腐鋼筋

    混凝土防腐的最終的也是最重要的防線就是鋼筋。使用過各種類型的防腐鋼筋來預(yù)防混凝土中鋼筋腐蝕也是一項(xiàng)重要的保護(hù)措施。

    （3） 環(huán)氧涂層鋼筋

    環(huán)氧涂層鋼筋是在普通碳鋼鋼筋上涂覆穩(wěn)定的有機(jī)涂層（環(huán)氧類），涂層作為一道屏障將碳鋼與氯離子和氧氣隔絕開，以預(yù)防腐蝕。但是當(dāng)環(huán)氧涂層鋼筋用于那些處于惡劣的腐蝕環(huán)境中的基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，它的耐腐蝕性能卻并不理想。許多結(jié)構(gòu)在建成5～10 a 間，環(huán)氧涂層鋼筋發(fā)現(xiàn)了嚴(yán)重的過早腐蝕。

    筆者認(rèn)為，考慮用環(huán)氧涂層鋼筋來預(yù)防腐蝕要十分慎重。如果采用環(huán)氧涂層鋼筋，在施工期間應(yīng)盡量避免涂層破壞，并且在澆筑混凝土之前要對(duì)破損涂層進(jìn)行全面修復(fù)。否則由于涂層破損形成小陽極大陰極的腐蝕電池，反而會(huì)加速鋼筋的腐蝕。

    （4）鍍鋅鋼筋

    鋼筋可以通過熱浸鋅涂層來保護(hù)，在熱浸鋅之前鋼筋需經(jīng)過正確的表面處理。鍍鋅鋼筋作為延長混凝土結(jié)構(gòu)壽命的手段，適用于受碳化威脅的混凝土結(jié)構(gòu)。而對(duì)于海洋環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)，主要面臨的問題是氯化物誘導(dǎo)腐蝕，相對(duì)于使用鍍鋅鋼筋所增加的費(fèi)用來說，其延長的結(jié)構(gòu)使用壽命可能太短，不具備性價(jià)比。且當(dāng)鍍鋅鋼筋和普通碳鋼鋼筋用于同一結(jié)構(gòu)并且在氯鹽污染的結(jié)構(gòu)里是電連續(xù)的時(shí)候，反而會(huì)由于發(fā)生電偶腐蝕而加速鋼筋腐蝕。

    （5）不銹鋼鋼筋

    不銹鋼一詞指的是含有至少12 ％的鉻的耐腐蝕鋼種。可以添加各種合金元素（鎳，鈦等） 以提供不同的機(jī)械性能及耐蝕性。用于混凝土中的不銹鋼鋼筋主要取決于其在氯鹽污染的結(jié)構(gòu)中耐腐蝕的能力。

    不銹鋼鋼筋已被各個(gè)國家用于處于惡劣環(huán)境中的結(jié)構(gòu)。不銹鋼還被用于施工接頭和柱與橋面的關(guān)鍵接口之間。目前為止，還沒有使用不銹鋼作為混凝土鋼筋的廣泛的長期的性能數(shù)據(jù)。由于不銹鋼鋼筋的成本非常高，對(duì)于大型的海洋建筑來說，不可能用不銹鋼鋼筋來代替所有的普通碳鋼鋼筋。最可能采用不銹鋼鋼筋的部位就是構(gòu)件的潮差區(qū)和浪濺區(qū)的外層鋼筋。在這種情況下，不銹鋼與碳鋼間可能產(chǎn)生電偶腐蝕應(yīng)該予以考慮。

    （6）緩蝕劑

    緩蝕劑是添加到混凝土中降低腐蝕速率的化學(xué)制品。緩蝕劑可分為三類，陽極型緩蝕劑用于降低陽極反應(yīng)速率，陰極型緩蝕劑用于降低陰極反應(yīng)速度，還有用來降低陰極和陽極反應(yīng)速率的混合型緩蝕劑。

    對(duì)于處于惡劣環(huán)境，已知未來會(huì)發(fā)生氯化物污染腐蝕的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，緩蝕劑被用來作為一種預(yù)防措施，當(dāng)緩蝕劑用量合適時(shí)，它有可能延緩腐蝕的發(fā)生；然而，對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的腐蝕，迄今為止沒有證據(jù)表明市售的緩蝕劑能夠降低其腐蝕速率。

    （7）陰極防護(hù)

    混凝土中的鋼筋在堿性、無氯離子的環(huán)境中表面是鈍態(tài)的。當(dāng)氯離子的含量超過極限值時(shí)，該鈍化層遭到破壞，鋼筋開始發(fā)生點(diǎn)蝕。陰極防護(hù)是一種電化學(xué)技術(shù)，利用混凝土施工過程中預(yù)埋在混凝土中的陽極發(fā)出的微小的直流電流來保護(hù)鋼筋。該系統(tǒng)可以用在整個(gè)結(jié)構(gòu)上，也可以只用于關(guān)鍵部位，目的是當(dāng)環(huán)境中的氯離子將來滲入混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，可以預(yù)防腐蝕的發(fā)生。相比較用來阻止正在進(jìn)行的腐蝕所需要的大電流，陰極防護(hù)的概念就是用一個(gè)微小的電流預(yù)防點(diǎn)蝕的發(fā)生。采用陰極防護(hù)技術(shù)的成本要大大低于陰極保護(hù)的成本。（本網(wǎng)觀點(diǎn)，僅供參考）

 

責(zé)任編輯：王元

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