淺談橋梁鋼筋銹蝕的成因及對(duì)策

摘 要：鋼筋是橋梁修建中一種十分重要的金屬材料，其性能的好壞直接影響橋梁的性能和使用期限。本文對(duì)橋梁鋼筋銹蝕的基本原理和類型進(jìn)行了闡述，分析了橋梁鋼筋銹蝕的原因，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)這些因素，提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：橋梁；鋼筋銹蝕；防治方法

中圖分類號(hào)：U448.14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）09-0142-01

引言

通常情況下，橋梁鋼筋的承載能力較強(qiáng)，能夠使用較長(zhǎng)時(shí)間。但是，在實(shí)際使用中，由于橋梁一般都是在很短時(shí)間修建好，但是又要工作很長(zhǎng)的時(shí)間，平時(shí)還要受各種惡劣環(huán)境的影響，這些因素都使得橋梁容易受到銹蝕。在這種情況下，如果不采取一定的措施對(duì)橋梁的銹蝕進(jìn)行防護(hù)，就會(huì)大幅度降低橋梁的使用年限，甚至造成安全事故。因此，分析橋梁銹蝕的原因，并探究橋梁銹蝕的防治方法是我國橋梁建設(shè)的一項(xiàng)重任。

1 公路橋梁鋼筋銹蝕基本原理和類型

1.1 銹蝕機(jī)理

對(duì)橋梁的銹蝕進(jìn)行防治，首先要知曉橋梁銹蝕的機(jī)理，這樣才能采取有效的防治措施，從而得到理想的防治效果。橋梁鋼筋的銹蝕實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電化學(xué)反應(yīng)，這是由于橋梁鋼筋長(zhǎng)期暴露于陽光和雨水之下，鋼筋由于受到水的氧化作用而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這種化學(xué)反應(yīng)在鋼筋的表面上產(chǎn)生一種薄膜，其成分是氫氧化亞鐵，這種薄膜在水和氧氣的影響下就會(huì)生成鐵銹，從而造成鋼筋的銹蝕。

1.2 銹蝕類型

在不同的環(huán)境下，橋梁鋼筋銹蝕所呈現(xiàn)的銹蝕形式也不一樣，有分析銹蝕、孔蝕以及均勻銹蝕。這些銹蝕所生成的鐵銹都比較均勻，這種銹蝕狀態(tài)比較常見，而且易于預(yù)測(cè)和防護(hù)。點(diǎn)蝕是與以上這些銹蝕方式不同的一種銹蝕方法，在這種方式下，鋼筋的大部分地區(qū)都沒有遭到銹蝕，而是小區(qū)域發(fā)生銹蝕，造成麻點(diǎn)或蝕孔，這種銹蝕容易造成局部斷裂。

2 橋梁鋼筋銹蝕的原因

2.1 鋼筋保護(hù)層碳化銹蝕

這種銹蝕方式主要是因?yàn)榛炷敛粔蛎軐?shí)，或是混凝土的抗?jié)B性能以及厚度不夠，這種情況下，鋼筋的表面保護(hù)層易受到破壞，從而發(fā)生銹蝕。由于混凝土不夠密實(shí)，導(dǎo)致二氧化碳浸入鋼筋表面，使得鋼筋表面發(fā)生碳化，生成鐵銹?；炷恋母邏A度是由水化的氫氧化鈣保證，但是這種物質(zhì)的穩(wěn)定性差，同時(shí)還容易和周圍環(huán)境中的酸性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而使鋼筋銹蝕。

2.2 氯離子或氯化物銹蝕

這種銹蝕一般的表現(xiàn)形式是孔蝕或點(diǎn)蝕，這種銹蝕會(huì)使得鋼筋的截面積減小，并改變鋼筋的力學(xué)性能，從而使鋼筋的受力情況改變，容易斷裂。氯離子一般可以通過以下兩種方式使得鋼筋發(fā)生銹蝕：施工時(shí)，攪拌混凝土的水含有氯鹽，從而進(jìn)入到混凝土中；氯鹽通過混凝土的縫隙接觸鋼筋表面。

2.3 外部環(huán)境影響

在橋梁鋼筋的銹蝕中，外部環(huán)境對(duì)其有著直接影響，濕度是對(duì)橋梁銹蝕影響最大的一種外部因素。空氣中含有水分，鋼筋在遇到空氣中的水時(shí)，容易發(fā)生銹蝕，而濕度越大，發(fā)生銹蝕的程度越嚴(yán)重。

3 橋梁鋼筋銹蝕治理對(duì)策

在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)鋼筋出現(xiàn)銹蝕情況時(shí)，我們一般會(huì)采取兩種措施解決。首先，是物理隔離，采用一種惰性材料包圍鋼筋表面，防止鋼筋銹蝕；其次，提升鋼結(jié)構(gòu)的電位從而防止鋼筋銹蝕。根據(jù)上面分析的鋼筋銹蝕的原因，我們可以從以下幾個(gè)方面防止鋼筋的銹蝕。

3.1 防治混凝土碳化

防止混凝土碳化能夠提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，為了防治混凝土碳化，可以采用比規(guī)定范圍低的水灰度加強(qiáng)鋼筋混凝土的密實(shí)性，確?？諝獠荒軌蛲高^混凝土接觸到鋼筋。這一步驟應(yīng)當(dāng)在混凝土的澆筑施工中完成，具體的執(zhí)行措施可以是在混凝土中加入礦渣粉、粉煤灰等材料，在攪拌時(shí)，必須進(jìn)行高強(qiáng)度的振搗實(shí)驗(yàn)，通過這種方式排空模板內(nèi)殘存的空氣，防止鋼筋銹蝕。

3.2 降低有害離子的侵入和損壞

為了降低有害離子的侵入和損壞，應(yīng)當(dāng)采用性能比較好的鋼筋來提高自身的防護(hù)能力。在施工過程中，施工人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，處理對(duì)鋼筋有害的物質(zhì)，尤其是銹蝕的最大誘導(dǎo)氯離子。在原材料的控制上，不能使用海產(chǎn)的工業(yè)用水，同時(shí)要合理選用水泥品種和其他原材料，我們應(yīng)該首先采用粉煤灰材質(zhì)的水泥或是礦渣材質(zhì)的水泥等。

3.3 在鋼筋的表層涂上一層隔離層

我們要將環(huán)境過程中蘊(yùn)含的濕度對(duì)于鋼筋的腐蝕程度降到最低，要達(dá)到這個(gè)目的，最主要的方式是在鋼筋的表層涂上一層隔離層。我們一般都是使用噴砂槍等工具先將有銹的表面進(jìn)行除銹，再將已經(jīng)松動(dòng)的混凝土進(jìn)行清除，并且在已經(jīng)露出來的鋼筋表面涂上一層粘合劑。

常用的涂層方法有以下幾類：第一種方式我們通常采用氧化的乙炔型火焰對(duì)鋁絲等進(jìn)行融化處理，繼而使用高壓的主要霧化氣體在工件的基本表層進(jìn)行火焰的噴漆設(shè)置，第二種方式是把這些鍍鋅的地方進(jìn)行熱處理，使用酸性的材質(zhì)物品將銹基本上洗去，第三種方式就是在鋼筋表面涂上防銹的材料，第四種方式主要是使用噴射漆物的設(shè)備讓電源中基本上都可以形成帶正負(fù)兩極電荷的金屬絲。

4 結(jié)論

綜上所述，橋梁鋼筋的銹蝕防治是一項(xiàng)十分重要的工作，施工人員和橋梁維護(hù)人員必須注重每個(gè)環(huán)節(jié)的銹蝕防治。在施工設(shè)計(jì)時(shí)，要認(rèn)真細(xì)致地選擇保護(hù)層密實(shí)的材料，在運(yùn)輸?shù)倪^程中，應(yīng)當(dāng)注重鋼筋的污染和銹蝕防治，同時(shí)，在施工時(shí)，要采取適當(dāng)?shù)拇胧┓乐武摻畋砻媸湛s爆裂。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊俊，王霜，占維.公路橋梁鋼筋銹蝕成因分析與探討[J].九江學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（03）.

[2] 吳勇.沿海地區(qū)公路橋梁的破壞原因及解決方案[J].黑龍江交通科技，2011（03）

[3] 武鳳娟.小議公路橋梁常見的病害與防治[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（07）.

[4] 許旭，孫志軍.淺析公路橋梁混凝土裂縫成因及處理方法[J].科技風(fēng)，2010（07）.

作者簡(jiǎn)介：李瑩（1980-），女，漢，湖北，工程師，碩士。研究方向：道路橋梁。