鹽漬土地區(qū)橋梁鋼筋防腐技術(shù)研究

趙新　應(yīng)華峰

（浙江省大成建設(shè)集團(tuán)有限公司　310012）

鹽漬土地區(qū)橋梁鋼筋防腐技術(shù)研究

趙新應(yīng)華峰

（浙江省大成建設(shè)集團(tuán)有限公司310012）

本文通過(guò)分析鹽漬土地區(qū)橋梁鋼筋的腐蝕機(jī)理特別是氯離子對(duì)混凝土中鋼筋的腐蝕機(jī)理，細(xì)致地闡述了其表象及危害，并提出了提高混凝土質(zhì)量、涂刷防腐層、提高橋梁整體防水性能等防腐舉措，詳細(xì)分析了技術(shù)要領(lǐng)。

道路工程；鹽漬土；橋梁防腐

1　前言

公路的使用年限即使用壽面能否達(dá)到規(guī)范的要求，很大程度上受到所建造的混凝土及其結(jié)構(gòu)是否具有防腐功效及是否耐久的影響。在鹽漬土地區(qū)，公路橋梁由于該地區(qū)遇到地下水位不深且水中的礦物質(zhì)含量高，橋梁的橋涵構(gòu)造物的基礎(chǔ)混凝土在鹽水中腐蝕嚴(yán)重，影響了公路橋梁的使用壽命。

2　鹽漬土地區(qū)橋梁鋼筋腐蝕的作用機(jī)理

鹽湖地區(qū)的混凝土耐久性差不只受到單一因素的影響，而是同時(shí)受到腐蝕及凍融的作用。鋼筋受到鹽湖鹵水、鹽漬土、大氣鹽霧等因素的影響，在其表面發(fā)生潰爛性腐蝕，導(dǎo)致鋼筋銹蝕，銹斷，從而使混凝土產(chǎn)生順筋開裂甚至鋼筋混凝土的失效。其次，結(jié)構(gòu)體的水化硅酸鈣CSH一定程度上也受到鹽湖鹵水中的堿金屬陽(yáng)離子的影響而產(chǎn)生腐蝕。

2.1對(duì)鋼筋的腐蝕機(jī)理

混凝土中存在極小的毛細(xì)孔及細(xì)小的裂縫，氯離子正是通過(guò)這些滲透到鋼筋表層，在同時(shí)擁有氧氣、水的情況下于二價(jià)鐵離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成氫氧化鐵或氧化鐵，鋼筋的鈍化膜被這種化學(xué)反應(yīng)而不斷受到腐蝕而產(chǎn)生破壞。

2.3物理腐蝕機(jī)理

混凝土在水位變化大或者干濕交替變化的情況下容易發(fā)生物理變化而發(fā)生腐蝕?；炷两Y(jié)構(gòu)體重存在極細(xì)小的毛細(xì)孔和細(xì)縫，這些孔細(xì)縫在潮濕的情況下會(huì)吸收水中的可溶性液體，這些被吸收的液體在干燥條件下會(huì)蒸發(fā)水分而生成結(jié)晶體附著在混凝土表面及毛細(xì)管、細(xì)縫中而產(chǎn)生結(jié)晶壓力，這種壓力迫使混凝土產(chǎn)生快于化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)烈且快的腐蝕作用。物理侵蝕的的破壞性主要體現(xiàn)在干濕交替的部位。

3　鹽漬土地區(qū)橋梁鋼筋腐蝕的表象及危害

3.1受腐蝕的表象

混凝土結(jié)構(gòu)在建造時(shí)沒(méi)有有效措施對(duì)表層進(jìn)行保護(hù)，隔離外部損害，不到三年就會(huì)出現(xiàn)等嚴(yán)重的破壞。比如結(jié)構(gòu)體的材料如外部小石頭直接露出來(lái)，表層變脆不堪一擊，內(nèi)部的鋼筋暴露空氣中而遭到嚴(yán)重腐爛侵蝕，使得混凝土自身強(qiáng)度遭到破壞而嚴(yán)重影響道路橋梁的承載能力。

3.2受腐蝕的危害

混凝土暴露在外在環(huán)境中，在某些環(huán)境里容易發(fā)生物理作用和化學(xué)作用，從而對(duì)其產(chǎn)生侵蝕與破損。這種現(xiàn)象先是對(duì)混凝土表層產(chǎn)生破壞作用，出現(xiàn)裂縫或者表層剝離等現(xiàn)象，降低了混凝土材料自身強(qiáng)度。相比表層的損害，更為嚴(yán)重的是這將直接造成鋼筋遭受腐蝕的可能性大大增加，而鋼筋一旦腐蝕，就會(huì)產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，這又會(huì)反作用于混凝土本身使之膨脹開裂，開裂后又加劇表層的破壞。同時(shí)因?yàn)楦g膨脹，鋼筋同混凝土粘著狀態(tài)受到破壞，使鋼筋失去混凝土的保護(hù)而變脆。內(nèi)外雙重的損害都直接影響混凝土結(jié)構(gòu)在道路橋梁中的實(shí)用性，降低了應(yīng)有的承載能力，也對(duì)安全產(chǎn)生隱患。

4　鹽漬土地區(qū)預(yù)防橋梁鋼筋腐蝕的對(duì)策

4.1提高混凝土質(zhì)量

在建造基礎(chǔ)及墩柱時(shí)要采用C35～C40具有抗硫酸鹽腐蝕功能的水泥；確保加厚箍筋保護(hù)層厚度，使其高于10cm；選用優(yōu)質(zhì)模板，使之能夠牢牢鎖住混凝土，防止泥漿跑出；充分搗鼓混凝土使之結(jié)實(shí)緊湊，充分排除夾雜在混凝土中空氣防止蜂窩及空洞的出現(xiàn)；在制作混凝土材料過(guò)程中加入顆粒均勻大小適當(dāng)?shù)姆勖夯?，通過(guò)這樣的方式來(lái)減小混凝土內(nèi)部的孔隙使混凝土本身更為密實(shí)，同時(shí)可以有利于一定程度上阻止氯離子的擴(kuò)散。采取措施減少混凝土有害裂縫的產(chǎn)生，方法有：①選用的水泥、集料及化學(xué)外加劑都要避開堿含量高或者具有堿活性，來(lái)最大限度減少因混凝土堿性反應(yīng)造成的裂縫。②設(shè)置的橋梁伸縮縫大小要合理，安裝橋梁支座，同時(shí)橋梁伸縮縫及時(shí)養(yǎng)護(hù)防止生長(zhǎng)雜物使伸縮功能減低或者散失，從而來(lái)預(yù)防熱脹冷縮效應(yīng)引起的開裂。③在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)及滿足和易性要求的基礎(chǔ)上使用最小的水泥量和用水量，控制坍落度的高度在合理范圍內(nèi)避免過(guò)大。

4.2控制氯離子含量

要控制混凝土中的氯離子含量，使氯鹽摻量比重小于水泥的1%，因?yàn)樗鼘?duì)鋼筋具有極強(qiáng)的腐蝕性。澆筑時(shí)當(dāng)混凝土摻氯鹽時(shí)要充分進(jìn)行振搗，提高混凝土的密實(shí)度。避免使用蒸汽對(duì)摻氯鹽的混凝土構(gòu)件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，否則會(huì)釋放氯離子而加大對(duì)剛勁的腐蝕性。

4.3混凝土表面涂防腐涂層

使用瀝青在混凝土表面涂刷，有利于隔離混凝土與外在土壤特別是鹽漬土，可以達(dá)到減緩鹽漬土對(duì)混凝土的腐蝕的作用，可以增加公路混凝土構(gòu)件的使用期限。因此在鹽漬土地區(qū)建設(shè)公路時(shí)，其構(gòu)建物的與土壤存在接觸的表面如承臺(tái)、臺(tái)身、系梁、耳背墻等都可使用這一方法來(lái)涂抹防腐層。鉸縫鏈接薄弱，一旦施工質(zhì)量沒(méi)有保障就會(huì)使鉸縫開裂滲水，腐蝕鋼筋，板的翼緣處碳化加劇。

4.4提高橋梁防水功能

無(wú)論是混凝土保護(hù)層碳化引起的鋼筋銹蝕還是氯化物侵蝕造成的鋼筋銹蝕，都要有水的參與才會(huì)發(fā)生作用，因此防腐第一要?jiǎng)?wù)在于防水。通過(guò)對(duì)橋梁的檢測(cè)和加固施工發(fā)現(xiàn)，橋梁的防水功能遭到破壞的情況普遍存在并由此造成或加重橋梁結(jié)構(gòu)物的腐蝕，主要表現(xiàn)為橋面防水層破壞、空心板封頭開裂及鉸縫開裂三種情況。橋面防水層被破壞后，當(dāng)遇到水淤積橋面的情況時(shí)就會(huì)使水通過(guò)橋板滲透到橋下的橋梁和橋墩，加速橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的碳化及內(nèi)部鋼筋的腐蝕；空心板封頭厚度不足而產(chǎn)生混凝土裂縫，水就會(huì)從伸縮縫順著封頭的裂縫進(jìn)入空心板里面，由于這些水無(wú)法自然排除就對(duì)混凝土及鋼筋體進(jìn)行長(zhǎng)期持續(xù)的侵蝕；由于部分橋梁施工質(zhì)量沒(méi)有嚴(yán)格把握使得鉸縫在早期就會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，繼而引起橋面鋪裝層和橋面防水層開裂。因此，確保施工質(zhì)量，設(shè)計(jì)施工時(shí)都要著重考慮橋體整體防水。

5　結(jié)語(yǔ)

只有根據(jù)特定的環(huán)境狀況對(duì)橋涵構(gòu)造物采取有針對(duì)性的防腐措施，才能確保其經(jīng)久耐用，達(dá)到100a的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。造成鋼筋混凝土腐蝕的原因四多方能的，因此要綜合各因素對(duì)防腐性能進(jìn)行分析并采取有效預(yù)防措施。從建造材料上選用C35～C40具有抗硫酸鹽腐蝕功能的水泥、設(shè)計(jì)時(shí)要采取有效舉措來(lái)提高橋梁整體防水性能、施工后對(duì)混凝土與周邊土壤有接觸的表面進(jìn)行涂刷防腐層，投入使用后加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。這樣做不但可以提高混凝土結(jié)構(gòu)體的使用壽命，還能節(jié)約后期維修費(fèi)用。

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2015-4-23