試議橋梁腐蝕的成因與防治

1、第 試議橋梁腐蝕的成因與防治論文導(dǎo)讀：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是應(yīng)用非常廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，但由于材料自身、使用環(huán)境和設(shè)計(jì)上的缺點(diǎn)，使得大多數(shù)存在時(shí)間較長(zhǎng)的混凝土結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的腐蝕問題。從而引起混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題，使許多橋梁結(jié)構(gòu)達(dá)不到設(shè)計(jì)使用年限就提前報(bào)廢，這給國(guó)家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失和財(cái)政負(fù)擔(dān)。此外，腐蝕原因還存在于設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞：橋梁，腐蝕，原因，措施 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是應(yīng)用非常廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，但由于材料自身、使用環(huán)境和設(shè)計(jì)上的缺點(diǎn)，使得大多數(shù)存在時(shí)間較長(zhǎng)的混凝土結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的腐蝕問題。從而引起混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題，使許多橋梁結(jié)構(gòu)達(dá)不到設(shè)計(jì)使用年限就提前報(bào)廢，這給國(guó)家?guī)砭?/p>

2、大的經(jīng)濟(jì)損失和財(cái)政負(fù)擔(dān)。 1.橋梁發(fā)生腐蝕的常見部位 1.邊梁挑沿處 2.預(yù)制的邊梁、次邊梁或和第三片梁的鉸縫及腹板處 3.其它預(yù)制梁的鉸縫及腹板處 4.泄水孔周圍及附近 5.梁端及帽梁 6.橋臺(tái)背墻等 2.發(fā)生腐蝕的原因 空氣中和雨水中含有的氯鹽成分，及在冬季為消除橋面的冰凍和積雪而廣泛地應(yīng)用噴灑鹽水的方法，都可使鹽水通過不防水的伸縮縫流向墩臺(tái)，通過不防水的橋面系滲入到混凝土的縫隙里，不光引起堿骨料反應(yīng)，而且引起鹽腐蝕，加速了結(jié)構(gòu)的失效。 此外，腐蝕原因還存在于設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)中的防水性能不好、容易造成漏水，施工中的混凝土質(zhì)量不合格、震搗不密實(shí)、鋼筋保護(hù)層厚度不夠，養(yǎng)護(hù)中沒有

3、對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理及時(shí)的維修，均會(huì)加速腐蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的耐久性降低，使結(jié)構(gòu)無法達(dá)到設(shè)計(jì)使用的年限。 3.引起橋梁鋼筋腐蝕的主要原因 引起混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕最為主要的原因是混凝土的碳化和氯化物的滲透量。 3.1混凝土的碳化 鋼筋混凝土的發(fā)明與發(fā)展的主要因素之一是水泥漿具有保護(hù)鋼筋免受腐蝕的能力。鋼筋混凝土中水泥的水化產(chǎn)物氫氧化鈣是一種高堿性物質(zhì)，pH值在12.5以上，混凝土中鋼筋與該溶液接觸，表面會(huì)形成氧化亞鐵面膜，它可以鈍化鋼筋，阻止氧接觸鋼筋，對(duì)鋼筋起到保護(hù)作用。這種鈍化作用在堿性環(huán)境中是很穩(wěn)定的。免費(fèi)。當(dāng)水份通過孔洞形態(tài)的混凝土,在里面形成氫氧化鈣。氫氧化鈣是一個(gè)堿性環(huán)境，由于外來的酸性氣體，如二

4、氧化碳滲入混凝土與氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成碳酸鈣，整個(gè)反應(yīng)稱為碳化作用。 CO2+H2O+Ca(OH)CaCO3+2H2O 當(dāng)大量的碳酸鈣形成時(shí)，混凝土內(nèi)部堿性環(huán)境受到破壞，達(dá)到一定程度時(shí)，如pH在9以下時(shí)，鈍態(tài)鐵的保護(hù)層就失去作用，混凝土內(nèi)的鋼筋因?yàn)闆]有受到堿性環(huán)境的保護(hù)而產(chǎn)生銹蝕。 混凝土的碳化因素很多，例如，水泥本身的質(zhì)量，施工時(shí)水分及水泥比例，固化時(shí)間及環(huán)境等等。而多孔的混凝土比一般混凝土碳化速度快，有時(shí)甚至快十倍，此外施工也是一個(gè)十分重要的問題，例如水泥層外層與鋼筋之間的距離（水泥壁）過小等。 3.2氯化物的滲透 混凝土施工時(shí)往往會(huì)加入一些含有氯化物的預(yù)混合料，例如污染的水源，砂石

5、等等?；炷凉袒螅诖髿猸h(huán)境中的氯化物污染難以避免。 為了防止冰雪對(duì)車輛行駛造成的事故危害，二十世紀(jì)5060年代，以美國(guó)為主的西方國(guó)家開始大量使用防冰鹽，當(dāng)時(shí)對(duì)鹽害認(rèn)識(shí)不足，7080年代，防冰鹽所帶來的腐蝕破壞大量表現(xiàn)出來，美國(guó)56.7萬座高速公路橋已有半數(shù)以上遭腐蝕和需要修復(fù)，至少已有50座橋出現(xiàn)了應(yīng)力腐蝕斷裂現(xiàn)象，為修復(fù)道路、橋梁等，美國(guó)已花費(fèi)上千億美元。至本世紀(jì)末還需花費(fèi)400億美元，因修復(fù)和不安全等帶來的間接損失就難以預(yù)計(jì)了。氯離子是一種穿透力極強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)，當(dāng)接觸到鋼鐵表面，便迅速破壞鋼鐵表面的鈍化層，即使在強(qiáng)堿性環(huán)境中，氯離子Cl-引起的點(diǎn)銹腐蝕依然會(huì)發(fā)生，同時(shí)由于不論是氣態(tài)還是

6、液態(tài)的水往往會(huì)滲透到混凝土里面，而這種水并非純水，而是含有一些雜質(zhì)的電解液，電化學(xué)作用導(dǎo)致銹蝕加快進(jìn)行。免費(fèi)。當(dāng)氯離子滲透到達(dá)鋼筋表面，氯離子濃度較高的局部保護(hù)膜破壞，成為活化態(tài)，在氧和水充足的條件下，活化的鋼筋表面形成一個(gè)小陽極，未活化的鋼筋表面成為陰極，結(jié)果陽極金屬鐵溶解，形成腐蝕坑，一般稱這種腐蝕為點(diǎn)腐蝕這個(gè)過程主要有下列反應(yīng)： Fe2+2Cl-+2H2OFe(OH)2+2HCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(鐵銹) Fe(OH)3若繼續(xù)失水就形成水化氧化物FeOH(即為紅銹)，一部分氧化不完全的變成Fe3O4(即為黑銹)，在鋼筋表面形成銹層。由于鐵銹層呈多孔狀，即使

7、銹層較厚，其阻擋進(jìn)一步腐蝕的效果也不大，因而腐蝕將不斷向內(nèi)部發(fā)展。 國(guó)際上還沒有一致公認(rèn)的引起混凝土中鋼筋腐蝕的氯化物界限值，當(dāng)結(jié)構(gòu)處于干濕交替狀態(tài)下或常年濕度大于80%時(shí)，通常認(rèn)為在氯化物含量與混凝土的重量比達(dá)到0.2以上時(shí)，就比較危險(xiǎn)。 4.橋梁的腐蝕防護(hù)措施 橋梁的腐蝕防護(hù)可采用優(yōu)質(zhì)高效的防水劑裝飾涂料，現(xiàn)介紹其使用方法。 4.1表面準(zhǔn)備 認(rèn)真進(jìn)行施工表面的準(zhǔn)備是取得良好效果的基礎(chǔ)。為確保長(zhǎng)期、可靠的施工效果，應(yīng)嚴(yán)格按如下工法進(jìn)行表面準(zhǔn)備，確保構(gòu)件表面清潔、堅(jiān)固。 一般要求 用噴砂或高壓水槍清除所有灰塵、油污、泛堿、油漆、浮漿、松動(dòng)砂漿等一切影響涂料與構(gòu)件表面良好結(jié)合的雜物。噴砂或高壓水

8、施工后，用鋼絲刷清除表面殘留雜物，最后用清水沖刷施工表面。免費(fèi)。 表面修補(bǔ) 對(duì)老化疏松的結(jié)構(gòu)要徹底鑿除，直到清潔到堅(jiān)固的基層并用UP2022進(jìn)行修補(bǔ)加固，確保結(jié)構(gòu)表面堅(jiān)固完好。 表面油污的處理 如果構(gòu)件表面油污污染嚴(yán)重，要徹底清除油污層。由于油污有較強(qiáng)的滲透力，要將表面結(jié)構(gòu)鑿除1至2厘米直到清潔堅(jiān)固的基層，然后用UP2022進(jìn)行修補(bǔ)加固，確保表面清潔堅(jiān)固。 增強(qiáng)鋼筋的處理 如果結(jié)構(gòu)破損嚴(yán)重致使預(yù)埋鋼筋暴露并銹蝕，按如下工法認(rèn)真清理銹蝕鋼筋：a、將鋼筋周圍的結(jié)構(gòu)層鑿除，使鋼筋徹底暴露。鋼筋兩端的結(jié)構(gòu)也要鑿除，使沒有生銹的部分至少暴露出5厘米；b、用鋼絲刷徹底清除鋼筋的銹跡，直到露出嶄新的金屬表面

9、；c、在鋼筋表面涂刷兩遍FP阻銹劑；d、用UP2022修補(bǔ)結(jié)構(gòu)層被鑿除的部分，以獲得清潔堅(jiān)固的表面。 水泥砂漿抹面的處理 為取得最佳防水效果，SP應(yīng)直接涂刷在構(gòu)件表面。 構(gòu)件裂縫的處理 a、穩(wěn)定的裂縫：在構(gòu)件穩(wěn)定的細(xì)小裂縫（1mm以內(nèi)）上，薄薄地抹一層優(yōu)防水涂料。對(duì)構(gòu)件上穩(wěn)定的較大裂縫（1mm以上），應(yīng)先將裂縫清理干凈，然后用UP2022進(jìn)行填充、密封。 b、可移動(dòng)的裂縫：對(duì)可移動(dòng)的裂縫，應(yīng)將其清理干凈，然后用柔性優(yōu)止水進(jìn)行填充、密封，并用柔性優(yōu)止涂料涂刷裂縫兩側(cè)各15cm寬度的區(qū)域，必要時(shí)還需要鋪敷增強(qiáng)纖維。柔性優(yōu)止水的涂層厚度至少為1.6mm。 4.2施工方法 用刷子或噴槍在已經(jīng)充分濕潤(rùn)的

10、構(gòu)件表面均勻涂刷SP防水裝飾涂料。 第一遍要用粗纖維刷子涂刷，以確保表面的孔洞徹底彌合。第二遍可以用普通刷子或噴槍施工。兩遍涂刷應(yīng)間隔24小時(shí)。如果被涂刷構(gòu)件原有的紋理較粗，應(yīng)在第一遍涂層涂刷5到7天后再涂刷第二遍，這樣可以提高SP的遮蓋效果。 4.3養(yǎng)護(hù) 一般氣候條件下，不需要對(duì)SP涂層進(jìn)行特別養(yǎng)護(hù)。但在干燥、炎熱、多風(fēng)的氣候條件下，SP防水裝飾涂料至少需要養(yǎng)護(hù)48小時(shí)。 5.結(jié)語 我國(guó)是一個(gè)擁有無數(shù)大大小小橋梁的國(guó)家，但過去鋼結(jié)構(gòu)橋梁的建設(shè)發(fā)展得慢，改革開放使我國(guó)迎來了蓬勃發(fā)展的建設(shè)時(shí)代，過江橋、過河橋、過街橋、高速公路橋、鐵路公路兩用橋、海濱大橋等，除國(guó)家投入外，省、市、縣甚至鄉(xiāng)幾乎都在造橋，由于鋼結(jié)構(gòu)橋梁具有外觀美、投資少、見效快、以及能建成現(xiàn)代化大型橋梁的特點(diǎn)而廣泛采用，這是百年大計(jì)，所有的大橋都應(yīng)該像座藝術(shù)品，美觀、耐久地裝點(diǎn)在祖國(guó)大地上。但在環(huán)境侵蝕作用下，鋼結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生腐蝕，破壞橋梁的美觀、耐