探究钢筋混凝土桥梁病害现象预防措施

探究钢筋混凝土桥梁病害现象预防措施

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1、探究钢筋混凝土桥梁病害现象预防措施摘要:文章针对混凝土桥梁病害发生的原因和处理、防治措施等问题进行了分析与探讨。关键词:钢筋混凝土桥梁;病害;预防Abstract:Thearticlefortheconcretebridgesdiseasecausesandtreatment,preventionandcontrolmeasureswereanalyzedanddiscussed.Keywords:reinforcedconcretebridge;disease;prevention中图分类号:TU37文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)钢筋混凝土桥梁

2、在修建或运营一段时间后往往会伴有病害的发生,如桥头跳车、混凝土开裂、钢筋诱蚀等,对混凝土桥梁产生不同程度的损伤,影响结构的正常使用,降低其使用性能及使用寿命。遭受病害的桥梁其使用寿命将大大缩短,严重的在建成几年就会出现混凝土保护层剥落、钢筋锈蚀的现象,需要进行病害整治。1钢筋混凝土桥梁产生病害的现象及原因1.1侵蚀性介质腐蚀7侵蚀性介质腐蚀主要指混凝土中含有的某些化学成分Ca(OH)2、(3CaO·2Al2O2·3H2O)容易与侵蚀性介质发生化学反应,比较典型的是氯盐的腐蚀和硫酸盐的腐蚀。氯盐的腐蚀主要是环境中游离的Cl-和混凝土中的(3CaO·2Al2O·3H2O)等

3、发生反应,生成易溶的CaCl2和大量的结晶水,使体积膨胀好几倍,造成混凝土的破坏,当Cl-与钢筋接触,含量达到一定程度时,使该处的PH值迅速下降,钢筋的钝化膜发生破坏,使与完好的钝化膜区域之间构成了电位差,同时,Cl-具有导电作用,可以和Fe2+发生反应生成FeCl2,加速了钢筋的腐蚀。1.2冻融破坏主要表现在混凝土中存在大量的孔隙和裂缝,水份通过毛细作用进入,当温度降至冰点以下时,孔隙中的水冻结膨胀,使孔壁受压变形,当温度升高冰融化后,使孔壁产生拉力,经过持续的反复冻融,使混凝土发生开裂,裂缝随着冻融次数的增多而增加,并逐渐扩展连接,以致逐渐降低混凝土的强度。1.3混

4、凝土的碳化在大气环境下,桥梁结构的破坏主要是钢筋的混凝土保护层碳化,碱性降低,混凝土出现裂缝,大气中的氧气和水深入混凝土中到达钢筋表面,并发生化学反应,引起体积膨胀,使混凝土的裂缝加大,最终引起保护层的开裂、剥落。1.4钢筋的锈蚀7钢筋的锈蚀是电化学过程,除受其自身性能影响外,与混凝土的性能和外界环境有着密切的关系,在大气区当裂缝达到0.3mm时,钢筋已经开始腐蚀。钢筋生锈后,使其本身有效截面缩小,生成的氧化铁体积比原来膨胀好几倍,使保护层的混凝土开裂,使有害物质更容易进入混凝土内部,加速对钢筋混凝土的腐蚀。1.5设计荷载标准偏低,承载能力不足桥梁的承载能力是根据设计时

5、所采用的荷载等级来确定的,早期建造的桥梁,特别是二十世纪六、七十年代建造的桥梁,设计荷载大多偏低。随着交通量的增加和荷载等级的提高,原有桥梁已经无法满足现今交通的需要,有些桥梁已经出现严重病害。2桥梁病害处理措施72.1要正确选用混凝土材料和配合比评价混凝土耐久性的主要特征,就是水、氧、CO2和其他有害介质侵入混凝土的渗透程度,为达到适度的抗渗透性就要依赖于正确选择水泥品种,使用足够的水泥用量和足够低的自由水灰比,选择合适的骨料及其良好的级配。2.1.1优选水泥品种。一般环境条件下,宜选用低水化热和含碱量低的水泥,不宜选用早强的水泥,可以选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

6、硅酸盐水泥中掺有掺合料的混合水泥,如矿渣水泥、掺灰水泥,一般都能提高抵抗各种化学侵蚀的能力,但其养护条件对其性能影响极大。目前世界范围正在研制开发生产的高贝利特水泥(HBC)是一种比较理想的用于配制耐久混凝土的水泥品种。2.1.2重视对骨料的要求。骨料的物理耐久性反映在其体积的稳定性,随环境改变,骨料体积变而导致混凝土破坏属于骨料的不稳性,用于严寒地区并处于干湿交替的环境下混凝土的骨料,应进行骨料的坚固和抗冻融试验,坚固试验的砂石其重量损失率不大于8%。对于冻融严酷环境下混凝土,粗骨料混凝土最大粒径不大于25唧,且不得超过保护层厚度的2/3,板厚的1/3。骨料的化学耐久

7、性主要是碱骨料反应,产生碱骨料反应的必要条件除了潮湿环境、混凝土中碱含量超标外,与采用的碱’活性骨料有极大的关系。一般碳酸盐骨料是无害的,CaCO3晶体与碱不反应,但有的碱活性岩种骨料,如硅质石灰岩、凝灰岩、蛋白岩等,骨料中含有活性SiO2不宜超过5%,骨料中硫化物及硫酸盐的SO3离子含量不宜超过骨料的0.5%,因此对主要工程采用的骨料应作碱活性检验。2.1.3控制水灰比和水泥用量。水灰比关系若混凝土孔率多少,影响CO2在孔隙中的扩散程度、混凝土碳化的速度和对钢筋的锈蚀,因此耐久性混凝土结构设计就要注意控制水灰比,控制水泥用量是为了保证混

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