钢筋混凝土桥梁耐久性-腐蚀病害和对策

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1、钢筋混凝土桥梁耐久性腐蚀病害和对策　　摘要：桥梁建设对社会的发展有着重要意义，分析桥梁耐久性和防止钢筋混凝土腐蚀，保证了桥梁的使用周期和安全性能。本文浅析了桥梁腐蚀病害预防对策。关键词:钢筋混凝土；桥梁；耐久性；腐蚀；对策中图分类号：K928文献标识码：A文章编号：引言桥梁在道路中的比重越来越大，调查发现有相当数量的混凝土桥梁，过早出现了铺装层松散剥落、梁体裂缝等病害，即混凝土耐久性破坏使结构强度降低。研究表明，混凝土耐久性破坏钢筋腐蚀主要是：钢筋锈蚀、冻融破坏、混凝土炭化等因素导致，其最主要原因是由

2、于水及有害离子通过混凝土裂缝和孔隙渗入结构混凝土，引起钢筋锈蚀而导致的。1、影响桥梁耐久性的因素分析影响桥梁耐久性的因素十分复杂，不考虑洪水、地震、超载及船舶的撞击，主要取决于以下四方面因素:(1)混凝土材料、钢材的自身特性；(2)桥梁结构的设计与施工质量；(3)桥梁结构所处的环境；(4)桥梁结构的使用条件与防护措施。7其中混凝土材料、钢材的自身特性和钢筋混凝土桥梁的设计与施工质量是决定桥梁耐久性的内因。混凝土是由水泥、水、粗集料和某些外加剂，经过搅拌、浇注、振捣和养护硬化等过程而形成的人工复合材料。混

3、凝土的材料组成，如水灰比、水泥品种和用量、集料的种类与级配等都直接影响桥梁的耐久性。混凝土的缺陷(例如裂缝、气泡、孔穴等)都会造成水分和侵蚀性物质渗入混凝土内部，与混凝土发生物理化学作用，腐蚀结构的钢筋，影响桥梁的耐久性。2、钢筋混凝土腐蚀原因分析2.1混凝土不密实或有裂缝这往往是造成钢筋锈蚀的主要原因。尤其当水泥用量不当和浇捣不良，或者在混凝土浇注中产生露筋、蜂窝、麻面等缺陷，或者造成干缩或温差开裂等等，使钢筋直接暴露在自然环境中，给水（汽）、氧和其他侵蚀介质的渗透创造了有利条件，多种侵蚀介质容易达到

4、钢筋表面，从而加速钢筋的锈蚀。2.2钢筋腐蚀7混凝土中大量的氢氧化钙和少量的钠、钾等碱金属氧化物，使得混凝土具有很强的碱性，这就使混凝土中钢筋的表面形成一层胶质钝化层，该钝化层对钢筋耐腐蚀性是有利的。当混凝土构件长期暴露于除冰剂、盐液、含盐的雾气或者海水等环境时，氯离子就会通过混凝土中的气孔，随水进入到混凝土的内部，最终会接触钢筋并开始沉积。当氯离子达到一定浓度后，在氧气和潮湿气体的共同作用下，从混凝土和钢筋的界面开始破坏钝化层、腐蚀钢筋。在没有氯离子存在的情况下，也可以发生腐蚀现象。也就是说，碳酸化的

5、程度直接取决于混凝土的水灰比，混凝土的水灰比越大，氢氧化钙的碳酸化程度越深。2.3混凝土的碳化空气中的二氧化碳气体，逐渐中和混凝土的水泥水化物，把结硬的水泥浆中的氢氧化碳转化为碳酸钙，使混凝土失去碱性而变成中性化。这种现象称为“碳化”。当碳化深度达到超过钢筋保护层时，使表层混凝土丧失碱性环境，对钢筋不再起钝化作用，从而破坏钢筋的钝化膜，使钢筋失去保护的屏障。进而大气中的有害气体侵入混凝土，就会使钢筋遭到锈蚀而生锈。处于干燥环境下的混凝土碳化速度缓慢，具有良好保护层的钢筋混凝土结构一般不会发生钢筋腐蚀；而

6、处于潮湿的或有侵蚀介质的环境中，混凝土将加速碳化，一般当ph值大于10时，钢筋腐蚀速度较小，当ph值小于4时钢筋腐蚀速度急剧增加。3、防护措施的原则：3.1由于桥梁的重要性不同，因此应引入根据桥梁重要性对桥梁进行分级防护的理念。不同等级的桥梁，根据经济状况和其他一些因素，采取不同保证率下的防护级别和相应对策。73.2对于所有桥梁，由于钢筋锈蚀会导致结构承载力急剧下降，因此应提倡预防性防护的理念，尤其对于特别重要的桥梁，采取事前防护的原则，防患于未然。3.3所有用于桥梁中防止钢筋锈蚀的防护产品，均不应导致

7、桥梁其他方面功能的降低。3.4所有用于桥梁中主梁钢筋锈蚀的防护产品，均应符合环保要求，不致因使用防锈材料而污染和破坏，包括在施工过程中和使用过程中对人的危害和对环境的侵蚀。3.5桥梁的防护还应跟当地的实际情况结合起来，因地制宜。首先根据桥梁的政治经济地位、地理位置、结构特点、气候条件等对桥梁进行分级，根据不同的级别采取不同的防护措施，其次是根据分级筛选经济实用、符合使用要求的防水材料。7既有钢筋混凝土桥梁的钢筋锈蚀防治主要集中在恢复性防治措施上，但更多的或者更大程度上是防止桥梁在以后的运营中继续发生钢筋

8、锈蚀，可以采用的方法主要有两大类型：无破损防护和破损防护。无破损防护主要是电化学防护法，只要钢筋携带足够数量的多余电子，无论电解液的PH如何，钢筋都处于稳定状态，不会腐蚀，因此采用阴极保护法防止钢筋腐蚀。阴极保护可分为外加电流阴极防护法和电镀阴极防护法；阴极保护法主要有牺牲阳极、外加电流等方法，这类方法主要通过补偿铁原子失去的电子而达到防止钢筋锈蚀的目的；惰化钢筋法主要通过采用不锈钢筋、碳纤维棒等活性低的金属或惰性材料部分或全部取代钢筋。这