跨海大桥钢筋混凝土结构防腐研究

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应 用 方 法 论
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凝 土的性能 ，并节省投入成本 。在实际工程运用 中，外加剂的常用类型 主要有 ：高效减水剂 、 泵送剂及缓凝剂等。
３ 跨 海大 桥 的防护 措施 根据相关工程实践经验 ，对钢筋混凝 土结构腐蚀采取防护措施 ，最 重要 的是有效提高混凝土结构 自 的防腐能力 ，然后再辅以其他辅助 的 身 保 护措施 。防腐的原则是提 高 自 身防腐是根本 ，多种措施辅助是重要手 段。提高混凝土 自身的性 能措施主要有 ：在钢筋混凝土设计 、 构造和施 工等方面采取措施 ，而其他措施则可采用外加阻锈剂进行防护。
流 ， 防止钢筋 中铁原子因失去 电子而遭受腐蚀 。根据众多工程实践证 来 明 ，阴极保护技术是保护桥梁钢筋免受腐蚀的最有效方法 ，但其缺点是 首次投入 的丁程成本较高。在实际实践 中，阴极保护技术多运用在旧桥
杭 州 湾 跨海 大 桥 修补 方 面 。
３ 高性能混凝土 （ Ｐ 理论。不 同国家对高性能混凝土理论有不 ） Ｈ Ｃ） 同理解及看法 。笔者将 国外关于 （ Ｃ）的多种理解概括为 ：混凝土用 ＨＰ 料经过严格拣选后 ，再在混凝土中加人高效减水 剂和其他辅助材料 ， 使 混凝土的使用性能大大提高 ，其 良 『能优点包括 ：①能够有效进行施 好生 工 ，主要体现在混凝土的高流动性 、高粘聚 眭、高可浇筑性 ；②提高混 凝土的密实度 ；③大大增加混凝 土的抗渗能力和强度 ；④使混凝土更加 耐用。 ＨＣ Ｐ 混凝土的成分与性能 ，综合国内外相关资料主要包括 ：①水泥 含量大于３０ ｇ ３ ８ｋ／ ；②水灰比小于０ ６ ③硅灰含量为４ ｋ／３ ｍ ．； ３ ５ｇ ；④坍落度 ｍ 大于１ｅ ８ｍ；⑤超塑化剂用量约为１ ％。实践表明，高性能混凝土强度等 ． ５ 级高于Ｃ ０ ５ ，其使用年限高达５－ ０ ￣。 ０ １０ ４ ）阻锈剂 （ Ｉ Ｒ ）。阻锈剂是一种加人钢筋混凝土 中的化 学物质 ， 能起到阻止或减慢钢筋腐蚀作用。通过加入阻锈剂来 阻止或延缓钢筋及 电解质界面的电化学反应从而预防钢筋腐蚀。添加阻锈 剂是钢筋混凝土 外加剂 的一种方法 。这种方法具有 一定的缺点 ：会 导致混凝土 强度 降 低 。中国冶金工业部 于１９ 年出台的行业标注— — 《 ９８ 钢筋阻锈剂使用技
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跨海 大桥钢 筋混凝 土结构 防腐研究
李 管
（ 广州 市建协建设有 限公 司 ，广东广州 ５ ０ ７ １ ３ ０）
多座跨海 大桥项 目的钢筋混 凝土结构 防腐性 实施方案 的有 关经验 ，从钢筋混 凝土结构 钢筋腐蚀 原理 、跨海 大桥 防护
『 的防护措 施 、跨海 大桥设 计 的措施 、构造 的措施 、材料及 施ｌ 上的措施 、外加 阻锈剂 防护等方 面进行详 细论 Ｔ 酮筋 ；建 造设计 ；防腐
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．，
术规程》，在使用此方法时可作 为详细参考 。 ５ 混凝 土表面涂层 。混凝土表 面涂层 防腐 主要用 于海洋环境中浪 ） 溅区 、 水位 变化 区以及大气区。表面涂层材料及使用说 明可详见 《 海港 工程砼结构 防腐蚀技术规范 》。混凝 土表面涂层作用是让海水与混凝土 隔离 ，阻挡海水 中氯 离子渗入 ，防止钢筋遭受腐蚀 ，并避免混凝 土碳 化。使用混凝土表 面涂层 防腐方法的不足之处是 ： 耐用性短 ；②反复 ① 涂覆 比 困难；③使用具有限制条件。表 面涂层防腐方法能否在钢筋防 较 腐中广泛应用 ，有待进一步研究与实践。 ６ 外加 剂。在钢筋混凝土 中加人不 同的￣／剂 ，能有效 地改善混 ） ｌｔ ，ｌ Ｊ
２ 材 料技 术上 常 用 的防护 措施
１ 环氧涂层钢筋 。在跨 海大桥钢筋腐蚀工程 中，可通过改变桥梁 ） 钢筋与混凝土界面接触方式的措施 ，来解决桥梁钢筋腐蚀性问题 。国外 的桥 梁Ｔ程大多采用环氧涂层钢筋 ，来对桥面板进行防腐 ，此类 防腐可 延长钢筋混凝 土结构的使用 寿命 ，一般可长达２ 年。 ０ 环氧涂层钢筋在生产过程 、长途运输过程 以及堆放 、组装 、浇筑过 程中 ，容易造成环氧涂层局部损坏 ，从而严重影 响防腐性能。因此 ，环 氧涂层钢筋在施工 中要求十分严格 ，成本也较高 。跨海大桥项 目 是否采 用环氧涂层钢筋措施进行防腐，可根据实际需要而定 。环氧涂层钢筋产 品的介绍及使用说明可详见相关资料及 《 海港工程混凝土结构防腐蚀技 术规范 》。 ２ ）阴极保护技术 。阴极保护技术是通过给钢筋提供一极小 阴极 电
： 国旧金 山 跨海大桥 ： 险地带 ，是造成桥 梁钢筋腐蚀 的关键所 浓度 比较高 ，一般达到近ｌ 克 ／ 。因 ９ 升 ｉ 土，最容易产生钢筋腐蚀进而遭受 混凝 Ｉ 筋遭受腐蚀的重要区域是水位变动 区及 由于受氧条件较差 ，阴极 反应速率非 ： 梁钢筋在深水环境下发生腐蚀 的速率会
筋混凝土结构采取一系列措施来预 防海水腐蚀 。对桥梁钢筋混泥土结构 防护范围主要包括 ：桥梁主桥的桥墩 、承台和钢筋桩基 以及上部结构 。 另外 ，需要针对实际海洋环境中大气区 、浪溅 区 、水位变动区和水下 区 等不同区域 的特点 ，分别采用不 同的、具有针对性 的防护及保护措施 。 重点针对桥墩下部 、承台及水位变化区的钢筋桩基进行防护 。
献 标识 码 Ａ
文章 编号 １７—６ １（０ １ ７— １３０ ６３ ９７一２ １） １０ １— ２ ０ 低很多。
自 于桥梁 钢筋混凝土受 到氯离 子腐蚀造 剂 ，当桥梁钢筋被氯离子渗透时 ，而且 ： 梁钢筋的钝化膜就会遭 到氯离子的 时桥 腐蚀的现象。
１ 跨 海大 桥 防护 范 围 由于跨海大桥处于海水 环境 中，因此 ， 在建造设计上需要对桥梁钢
３１ 设 计 上 的措 施 ．
钢筋混凝土在设计上采用的措施 主要包括： １ 钢筋混凝土构件具有的裂缝 ，宽度不允许大于０ 毫米 。 ） ． １ ２ 混凝土结构上 采用 全预应力构件进行设计 ，温变组合下容许某 ） 些截面产生主拉应力 ， 主拉应力应该高低于１ Ｐ 。 但 Ｍａ ３）确保海洋环境 中浪溅区 、水位变动 区和大气区结构部位不产生 开 裂 问题 。 ３２ 构造上的措 施 ． 钢筋在构造上的防护措施有如下三点 ： １ 在钢筋混凝 土构造上 ，适 当提高主筋保护层厚度 ，是为 了能够 ） 防止海水中氯离子迅速深透到钢筋周 围，以延长氯离子到达破坏钢筋钝 化膜临界值 的时间 ，并预防混凝 土产生碳化。提高主筋保护厚度也是为 了稳定钢筋钝化膜 ，有效保护钢筋。大多数跨海大桥主跨钢筋最小保 护 层厚度需 达到如下数值 ：主跨 钢筋基础 、桩基础达到 １ｃ ０ ｍ；墩 台身 达 ５ｍ；钢筋上部结构梁 （ ｃ 主筋 ） 要求达到４ ｍ； ｃ 行车道板达３ｍ；中央分 ｃ 隔带护栏为７ｍ； ｅ 箍筋要达３ｍ ｃ ；收缩 、 分布及架立钢筋需达到３ｍ ｃ。 ２ 对大体 积钢 筋混凝土 的承 台，要求设置冷却水管 ，要进行分层 ） 浇筑 ，以及铺设足够数量的防裂钢筋，且必须在施工过程中严格控制好 内部 温度 。 ３ 承台及系梁顶面应考虑设置不小于３ 的排水坡面，并顶部的平 ） ％ 整度进行有效的控制 ，以防止积水 。 ３３ 材料及施工上的措施 ． 对于混凝土材料保护 、预防措施可采取 ： １ 严禁在钢筋混凝土中加人氯化钠 、氯化钙等氯盐物质 。 ） ２ 在钢筋混凝土 中添加外加剂 ，如粉煤灰 、硅灰等 ，能 防止氯离 ） 子渗透 ，更能减少水化热 以及防止泌水。 ３ 在海洋环境 中，浪溅 区采用性能比较高的混凝土 （ Ｐ ），可以 ） ＨＣ 提高混凝土的强度 ， 增加混凝土的密实度 ，高性能混凝土更具有有效的 施工性 、抗渗性 以及耐用性。高性能混凝土成分与『能有 ：高性能混凝 生 土强度级别采用Ｃ ０ ；水灰 比一般小于０ ５ 坍落度在 １— ３ｍ ５级 ． ； ３ ８ ２ ｃ 之间 ； 粗 集料直径 １— ５ ｍ ０ １ ｍ 之间 ，强 度高于混凝土强度 ； 助凝胶材料包 括 辅