桥梁结构混凝土中氯盐含量及钢筋锈蚀问题探析

《桥梁结构混凝土中氯盐含量及钢筋锈蚀问题探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、桥梁结构混凝土中氯盐含量及钢筋锈蚀问题探析【摘要】氯盐是引起桥梁钢筋锈蚀的主要因素之一，钢筋锈蚀直接影响桥梁结构的耐久性。混凝土中的氯盐主要来源于防冻盐、外加剂（如氯化钙）和含氯盐环境（如海水）等。当氯离子达到一定量时，钢筋便开始锈蚀。锈蚀进一步发展，就会出现混凝土保护层的开裂和剥落，进而危及结构物的安全。本文对此作了分析，并提出了预防锈蚀的措施和处理修复的办法。【关键词1钢筋锈蚀•，成1•机理危害；预防；修复钢筋在水、氧具备的条件下，产生下列电化学反应。在阳极，铁释放电子e:Fe—Fe+++2e;在阴极，水中的溶解氧吸收

2、来自阳极的电子而生成0H-:2H20+02+4e—40H;电子由阳极不断流向阴极，产生锈蚀电流，在钢筋表面生成氢氧化亚铁薄膜，并与水、氧结合，生成氢氧化铁，即铁锈。其过程可作如下：2Fe+2H20+02—2Fe(OH)2；2Fe(OH)2+H20+02一2Fe(OH)3。2.自然因素2.1气候因素我国从南到北沿海有14个省、市、自治区和特区，都受到季风气候的影响，依次为热带季风、亚热带季风、温带季风。我国沿海大部分地区属中纬度地带，温湿季风区，气候温和，四季分明。春季冷、暖空气交替活动频繁；夏季梅雨过后，常出现高温少雨的伏

3、旱；秋季有连续阴雨。这种气候特点，极易裸露的钢筋生锈。2.2水质因素由于我国沿海地区地势低洼，近半个世纪以来，沿海土地盐渍化加重，长江河口的盐水入侵距离与大通站径流的相关系数为0.884，当流量低于7000立方米/S时，盐水入侵可迗100余千米，1978-1979年盐水曾包围崇明、长兴、和横沙三岛长迗五个月之久。水的含盐量越高越易引起钢筋锈蚀。3.工艺因素3.1混凝土密实度不足混凝土密实度不足，即混凝土的孔隙率较高，在一定的潮湿条件下，空气中的二氧化碳容易渗透到混凝土内部而引起混凝土碳化，致使混凝土碱性降低，从而使钢筋产生

4、锈蚀。3.2保护层太薄所致当保护层太薄时，混凝土的碳化深度很容易达到钢筋的范围之内，使钢筋周围失去碱性，钝化膜局部破坏，减弱对钢筋的保护作用，从而导致钢筋锈蚀。4.危害性4.1使桥梁结构性能受到损害钢筋锈蚀，导致钢筋受力截面积减少，从而使钢筋的力学性能下降；钢筋锈蚀削弱了钢筋与混凝土之间的结合强度，从而削弱了钢筋抗拉抗剪强度，导致其不能把钢筋所受的应力有效地传递给混凝土；钢筋锈蚀产物引起体积膨胀，膨胀后的体积是其基体体积的2倍〜4倍，随着钢筋的不断锈蚀，该产物在混凝土内不断积聚，对混凝土的挤压逐渐增大，致使混凝土保护层开裂

5、、变形及剥离；钢筋的锈蚀使钢筋与混凝土结合强度逐渐丧失，直接影响着桥梁的使用安全和耐久性。2.2影响钢筋混凝土桥梁外观钢筋锈蚀后会降低混凝土对钢筋的握裹力。因为，造成锈蚀物外流，在结构表面形成锈迹，影响结构美观。现代桥梁不仅具有它的实用价值，也有其审美价值。这些年经济发展的实践告诉我们，一个地方的环境往往是一个地方经济发展的重要因素，这个环境包括自然环境、历史人文环境和社会和谐环境。有许多地方的桥梁往往是这个地区吸引人们投资的的重要景点。3.经济损失美国学者Sitter曾经提出过著名的五倍定律，认为：结构设计时，对新建项目

6、在钢筋防护方面每节省1美元，就意味着发现钢筋锈蚀时采取措施多追加5美元。据美国公路战略研究项目（（SHRP）报告统计，1986年，美国修复因锈蚀引起的桥梁损坏所需费用为200亿美元，而且这种费用还在以每年5亿美元的速度递增。6.混凝土钢筋锈蚀的预防6.1钢筋表面增加环氧树脂涂层在发迗国家，带有环氧树脂涂层的钢筋被广泛应用于桥梁等工程建设中。良好的涂层能有效防止钢筋锈蚀，大大延长结构使用寿命。具体做法是：用喷射钢砂对钢筋表面进行处理，除掉所有污迹和氧化膜；将待涂钢筋加热至232°C,再将环氧树脂粉末静电喷涂至钢筋表面，粉末在

7、钢筋表面熔化，形成一层与钢筋粘结紧密的薄膜，然后进行养生。这一过程是不可逆的，也就是说，涂层形成后，重新加温加压不会使其熔化或流失。环氧树脂涂层可阻止水和带电离子到迗钢筋表面，因此，即使混凝土产生裂缝，钢筋也能得到有效保护。6.2注意防水层的密实性水在钢筋锈蚀过程中起着重要作用，切断水的通路，钢筋锈蚀便可以控制了。桥梁防水包括表面防水和裂缝修补。表面防水一般采用在经常接触水的表面增加防水层的方法。防水层一般采用环氧树脂或其他高分子材料。防水层施工前，应使表面混凝土清洁、干燥，以保证良好的粘结性。防水层应致密、均匀，以达到良

8、好的防水效果。6.3增加钢筋保护层厚度增加钢筋保护层厚度可使氯离子渗透至钢筋表面的时间增长，因而能延缓钢筋锈蚀的发生。现在有些钢筋保护层厚度不够，需要注意。在桥梁的建造中，一定要拒绝保护层厚度不够的钢筋进入工地。2.4电化学防护方法电化学防护方法是应用电化学原理避免钢筋锈蚀，如阴极防护。在原电池中，活性