钢筋混凝土桥梁腐蚀机理与防护

钢筋混凝土桥梁腐蚀机理与防护

发表时间：2019-12-31T09:13:13.037Z 来源：《科学与技术》2019年第16期作者：周忠振

[导读] 现阶段，我国经济迅速发展，建设成了很多钢筋混凝土结构的桥梁

摘要：现阶段，我国经济迅速发展，建设成了很多钢筋混凝土结构的桥梁、码头等，但是在几十年的运营过程中很多钢筋混凝土桥梁出现了不同程度的耐久性问题，其中最为突出的就是混凝土的腐蚀。长期的腐蚀会导致钢筋混凝土的承受力下降、耐久性能降低，使用寿命缩短，所以对钢筋混凝土桥梁防腐进行分析十分必要。

关键词：钢筋混凝土；桥梁；腐蚀机理；防护

1导言

近些年，由于环境污染的问题越来越严重，原本非常坚固的钢筋混凝土桥梁也出现了不同程度的腐蚀。而桥梁腐蚀的出现，不仅会影响桥梁的整体美观，同时还会影响桥梁的使用寿命，甚至引发安全事故。因此，必须采取一定的措施加强对钢筋混凝土桥梁的防护，以此提高桥梁建筑的使用寿命和安全性。

2桥梁腐蚀机理研究现状

现阶段对于桥梁腐蚀机理的研究主要认为：由于混凝土受到腐蚀性介质的作用，混凝土被腐蚀，对钢筋造成了破坏，钢筋在外界因素的作用下遭受破坏，对于混凝土会产生一定的应力变形，进而导致混凝土的裂缝。这些裂缝会导致钢筋腐蚀进一步加重。

3钢筋混凝土桥梁腐蚀机理

3.1钢筋混凝土桥梁碳化作用腐蚀

碳化作用腐蚀顾名思义就是指空气中的二氧化碳与钢筋混凝土桥梁表面和内部毛细孔道中的氢氧化钙和水化硅酸钙发生反应，当碳化反应达到一定程度后，就会破坏掉钢筋表面的钝化膜，从而导致钢筋混凝土桥梁的腐蚀，这将对桥梁的使用安全和寿命造成严重的影响。

3.2钢筋混凝土桥梁硫酸盐腐蚀

空气中的二氧化硫和硫化氢同样会对钢筋混凝土桥梁造成腐蚀，当空气中的二氧化硫和硫化氢与水接触会产生一些酸类的物质，这些酸类物质会破坏掉混凝土表面的钝化膜，达到一定程度后，就会腐蚀到桥梁中的钢筋，从而对桥梁的质量和使用寿命造成严重影响。

4钢筋混凝土桥梁防腐蚀处理的问题

4.1处理意识不高

现代化的交通建设体系中，钢筋混凝土桥梁是非常有代表性的组成部分，自身所产生的影响非常显著，想要在日后工作的开展上创造出较高的价值，必须坚持在处理意识上良好的提升，但是从调查的结果来看，该方面的工作并没有达到理想的成绩。首先，钢筋混凝土桥梁的防腐蚀处理工作，未能够在方案设定上有效健全，日常调查研究存在很大的疏漏现象，各项工作的实践并没有按照协调原则来开展。这种问题的出现，直接导致钢筋混凝土桥梁的防腐蚀处理体系，未能够达到健全效果，而且各项工作的部署与落实，都存在较多的挑战；其次，防腐蚀处理工作的进行，缺乏持续性的干预，有些小问题表现为严重忽视现象，影响到了未来工作的全面进步。

4.2处理制度不健全

从客观的角度来分析，钢筋混凝土桥梁的建设、运营、发展等，都具有非常远大的目标，但是防腐蚀工作是具有敏感性较高的内容，倘若在处置和安排的过程中，没有遵循严格的制度来完成，势必会导致前后工作难以得到良好的衔接，各自内容和技术指标，也会表现出较大的矛盾、冲突现象。首先，钢筋混凝土桥梁的防腐蚀处理制度，并没有结合桥梁自身的特点、规模、位置、环境来完成，大部分情况下，防腐蚀处理工作的实施，都是按照传统的标准来操作，在经验的依赖方面较高，此种情况下，容易导致防腐蚀的问题不断增加，而且在后续工作的实践上，难以创造出较高的价值。其次，处理制度长久表现出不健全的现象后，全局防腐蚀的部署，以及最终目标的实现，都遭遇到了较大的阻碍。

5钢筋混凝土桥梁腐蚀防护措施

5.1合理的增加混凝土的厚度

钢筋混凝土桥梁之所以经常被腐蚀最主要的一个原因就在于混凝土保护层经常在碳化作用和硫酸盐下发生钝化，致使混凝土遭到腐蚀。因此，若想有效的防护钢筋混凝土桥梁腐蚀，可以合理的增加混凝土的厚度，加大钢筋混凝土桥梁的混凝土保护层，以此有效的避免混凝土保护层经常被腐蚀。在混凝土中掺加一些火山灰、粉煤灰等，使得混凝土中氯离子的渗透速率降低，而混凝土的电阻率会随之增加，就可以使腐蚀的时间和腐蚀的速度降低。其中超细材料微硅粉在混凝土中能够有效降低孔隙尺寸和阻断毛细孔，因此能够大幅度提高混凝土的抗掺性，降低氯离子的渗透对于钢筋的损害。在拌和混凝土的过程中，可以加入防钢筋生锈的物质，对于钢筋有很好的保护作用，阻碍有害物质对于钢筋的进一步腐蚀，在工程中这种高性能的混凝土应用比较广泛。

5.2涂刷防腐涂层

钢筋混凝土桥梁经常发生碳化和硫酸盐反应的一个重要原因就是桥梁的混凝土很容易与空气中的水分、二氧化碳、二氧化硫等发生反应。因此，在防护混凝土桥梁腐蚀时，就需要防止这些反应的发生，可以在钢筋混凝土桥梁的表面涂刷防腐涂层，经常使用的涂料有纯丙乳液、叔碳酸盐乳液、有机硅和苯丙乳液等。在钢筋混凝土桥梁的表面涂刷防腐涂层可以有效的防止混凝土与空气直接接触，避免发生碳化和硫酸盐反应，从而实现对钢筋混凝土桥梁腐蚀的防护。

5.3多种防护措施的设计和使用

为了实现钢筋混凝土桥梁腐蚀防护，在设计钢筋混凝土桥梁时，设计师和相关管理工作人员应该结合桥梁建设当地的实际情况设计多种腐蚀防护方案。例如：工业发展较快的地区在建设钢筋混凝土桥梁时，在选择防腐涂层的涂料时需要谨慎，尽量选择一些比较好的涂料，因为对于工业发展较快的地区来说，其环境污染相对也比较严重，若想达到桥梁防护的目的，就需要选择好一点的涂料。而一些建筑行业发展较快的地区在建设钢筋混凝土桥梁时，因为这些地区经常出现超载的现象，所以在设计桥梁时应该合理的增加混凝土的厚度，这样不仅可以达到防腐的目的，同时还可以有效的避免因为超载而出现裂缝，从而达到延长桥梁使用寿命和提高桥梁质量的目的。

5.4采取阴极防护措施

这种防护措施主要是应用在沿海地区或者北方，因为这里的气候条件等因素，会对混凝土桥梁的钢筋造成损害。阴极防护可以阻碍海水中或者空气中的离子对钢筋所造成的腐蚀，在国外有很多国家已经尝试了使用阴极防护来对桥梁进行保护，这种防护措施虽有一定的局