論公路橋梁鋼筋銹蝕的原因及防治措施

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)廣泛的開展，尤其是公路的修建極大的方便了工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及居民的日常生活。在公路橋梁的架設(shè)中，鋼筋是其承載重要的重要結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量關(guān)系著整座公路橋梁的安全。但是，由于各種各樣的原因，公路橋梁鋼筋時(shí)常會(huì)發(fā)生銹蝕的情況，給公路安全帶來嚴(yán)重的威脅。因此，本文分析了公路橋梁鋼筋銹蝕的原因，并提出相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；鋼筋；銹蝕；原因；防治措施

中圖分類號(hào)：U412 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）10-0083-01

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)，尤其是公路橋梁的鋪設(shè)，極大的方便的人們的生活。公路橋梁的質(zhì)量以及使用性能關(guān)系著整個(gè)城市建設(shè)的穩(wěn)定、快速發(fā)展，直接關(guān)系著人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，必須加強(qiáng)公路橋梁的安全性。公路橋梁的主體是以鋼筋結(jié)構(gòu)支撐的，鋼筋結(jié)構(gòu)是其承重的骨架，對(duì)于確保公路橋梁的安全使用具有至關(guān)重要的作用，一旦鋼筋結(jié)構(gòu)受到銹蝕等侵害，必定會(huì)對(duì)橋梁的正常安全使用產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的還可能造成重大的交通事故。因此，橋梁工作者應(yīng)該科學(xué)分析公立橋梁鋼筋銹蝕的原因，及時(shí)的做好防護(hù)措施，保障公路橋梁的安全運(yùn)行。

1 公路橋梁鋼筋銹蝕機(jī)理及原因

1.1 公路橋梁鋼筋銹蝕機(jī)理分析

在公路橋梁的建設(shè)中，不可避免的要使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)中，鋼筋被侵入到水泥水化的強(qiáng)堿介質(zhì)中，pH值高達(dá)12～14。在這種強(qiáng)堿介質(zhì)中，鋼筋會(huì)發(fā)生鈍化反應(yīng)形成一層鈍化膜，這層膜可以有效的保護(hù)鋼筋，防止發(fā)生銹蝕過程。但是，如果這層鈍化膜因?yàn)榛炷料∈瓒獾狡茐模蚴鞘┕r(shí)由于添加過多的食鹽氯化鈣等外加劑，氯離子將會(huì)破壞鋼筋上的鈍化膜，使空氣中的CO2侵入到混凝土內(nèi)部，降低了鋼筋所處介質(zhì)的堿濃度，再加上自然環(huán)境的作用，破壞了鈍化膜，使鋼筋發(fā)生銹蝕，這一過程被稱作去鈍化反應(yīng)。鋼筋在去鈍化后，在水、氧氣等條件充足的情況下，將會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，陽極釋放的鐵離子和陰極的氧離子在水中結(jié)合，在鋼筋的表面形成Fe（OH）2薄膜，進(jìn)一步與水、氧結(jié)合氧化成鐵銹Fe（OH）3。

1.2 公路橋梁鋼筋銹蝕原因分析

1.2.1 碳化作用

由鋼筋鈍化層碳化引起的鋼筋銹蝕是銹蝕的重要原因之一，碳化現(xiàn)象的主要原因是鋼筋混凝土的厚度不夠，造成抗?jié)B透性能較差。因?yàn)殇摻罨炷恋拿芏炔蛔?，使得CO2氣體可以滲透到混凝土內(nèi)部，與鋼筋鈍化層接觸，降低了鋼筋所處介質(zhì)的堿濃度，從而生成了氫氧化鐵物質(zhì)，產(chǎn)生銹蝕硬化的混凝土。這種氫氧化鐵經(jīng)過與水和氧氣的化學(xué)反應(yīng)，最終在鋼筋表面形成鐵銹（Fe（OH）3）。

1.2.2 氯化物等有害氣體的侵入

氯化物對(duì)鋼筋的銹蝕主要表現(xiàn)形式就是孔蝕，孔蝕是一種危險(xiǎn)性較大的鋼筋局部腐蝕現(xiàn)象，往往會(huì)導(dǎo)致鋼筋力學(xué)性能發(fā)生極大的變化，造成鋼筋截面積減小，嚴(yán)重的還會(huì)造成鋼筋的斷裂，威脅公路橋梁的安全運(yùn)行。在鋼筋混凝土中，由于氯化物等氣體的侵入，導(dǎo)致鋼筋表面的氯離子含量升高，破壞了鈍化膜，隨后水和氧氣等成分直接與鋼筋接觸，發(fā)生氧化反應(yīng)，形成氫氧化鐵銹蝕物。

1.2.3 外部環(huán)境的影響

公路橋梁鋼筋長期處于自然環(huán)境之中，其周圍環(huán)境和介質(zhì)通常具有一定的特殊性，從而對(duì)鋼筋產(chǎn)生一定的銹蝕，具體的原因有以下3方面：

1.2.3.1 鋼筋周圍介質(zhì)影響

公路橋梁的周圍環(huán)境復(fù)雜，水文、地質(zhì)以及空氣成分交替變化，尤其是大氣污染對(duì)鋼筋的銹蝕起到了很大的作用。

1.2.3.2 溫度的影響

鋼筋自身的溫度以及其周圍的環(huán)境溫度都會(huì)對(duì)鋼筋的腐蝕產(chǎn)生影響，一般來說，溫度越高，鋼筋與氧氣和水的化學(xué)反應(yīng)越劇烈，造成的鋼筋銹蝕程度也就越大。

1.2.3.3 鋼筋周圍腐蝕性介質(zhì)影響

在公路橋梁的銹蝕誘因中，鋼筋周圍的介質(zhì)起到了重要的作用，這些腐蝕性的介質(zhì)主要包括酸性氣體和微生物等，當(dāng)公路橋梁工程所處的空氣污染比較嚴(yán)重時(shí)，空氣中的酸性氣體較多，就會(huì)對(duì)鋼筋的氧化作用起到很好的催化作用，使鋼筋發(fā)生嚴(yán)重的銹蝕。

2 公路橋梁鋼筋銹蝕防治措施

2.1 提高混凝土的密實(shí)性

2.1.1 通過控制水和水泥的比例，加強(qiáng)鋼筋混凝土的厚度和密實(shí)性

公路橋梁施工中，通常采用控制水灰比例的方法來加強(qiáng)混凝土抗透性，保護(hù)鋼筋不被銹蝕。具體做法如下：可以在鋼筋混凝土中加入礦渣粉、粉煤灰等混合材料，充分?jǐn)嚢?，同時(shí)加強(qiáng)振搗，特別是在鋼筋分布密集的地方要盡可能的排除混凝土中含有的空氣，防止空洞形成。

2.1.2 提高鋼筋混凝土的厚度，加強(qiáng)保護(hù)層的密實(shí)度

應(yīng)該根據(jù)公路橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將混凝土保護(hù)層的厚度提高到受力鋼筋的直徑以上，在厚度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，應(yīng)該加強(qiáng)搗真，確保保護(hù)層的密實(shí)性。此外，還要仔細(xì)檢查，避免鋼筋外露。

2.2 鋼筋表面涂隔離層，防止水分侵入

為了防止鋼筋的銹蝕，應(yīng)該盡量的降低鋼筋表面的濕度，通常我們采用在鋼筋表面涂隔離層的方法來提高鋼筋混凝土的防水性能，進(jìn)而提高鋼筋混凝土的耐久性。在涂隔離層時(shí)，首先應(yīng)該用噴砂槍等工具對(duì)鋼筋表面進(jìn)行除銹，然后將已經(jīng)松動(dòng)的混凝土剝離，之后將粘合劑涂在鋼筋表面，這樣就可以極大的增強(qiáng)鋼筋的防銹能力。

2.3 使用特種鋼筋，提高混凝土自身抵抗能力

為了防止鋼筋被銹蝕，應(yīng)該盡量的降低氯離子等有害離子侵入。因此，在鋼筋混凝土的施工中，應(yīng)該有效的對(duì)滲入的氯離子進(jìn)行隔離，防止氯化物等有害物質(zhì)破壞鋼筋表面的鈍化層。應(yīng)該慎重添加混凝土中的氯鹽類外加劑，從而避免氯化物對(duì)鋼筋的損壞。在配置鋼筋混凝土?xí)r，應(yīng)該嚴(yán)格的控制原材料，避免使用海產(chǎn)骨料，用水不能直接用海水或者含氯離子較多的水，同時(shí)合理的選擇水泥的種類。避免使用受到礦物質(zhì)、工業(yè)廢水以及海水侵蝕的混凝土，優(yōu)先使用混合材料制成的混凝土，減少有害物質(zhì)對(duì)鋼筋的侵蝕。

3 結(jié)語

隨著我國公路建設(shè)的不斷推進(jìn)，公路橋梁的安全對(duì)保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要，作為公路橋梁的承重結(jié)構(gòu)，鋼筋的銹蝕對(duì)橋梁的安全性產(chǎn)生很大的影響。由于碳化作用、有害物質(zhì)以及周圍環(huán)境的影響，鋼筋銹蝕現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，應(yīng)該加強(qiáng)混凝土的密實(shí)性和抗透性，通過涂隔離層的方法防治水分侵襲，選用特種鋼筋混凝土，加強(qiáng)對(duì)鋼筋的保護(hù)，防止鋼筋被銹蝕，保護(hù)公路橋梁的安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮福明.公路橋梁鋼筋銹蝕的防治與修復(fù)[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2005（11）.

[2]劉榮生.混凝土中鋼筋銹蝕的原因及危害和預(yù)防措施[J].山西建筑，2010（12）.