浅谈提高钢筋混凝土桥梁耐久性的措施
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杂， 本文主要从 内外两方面的因素进行分析 ： 其中混
１ 有关现行规范对海水环境 中结构混凝土 的 ） 最大水灰比和最小水泥用量有更详细规定 时， 可参 照执行 ； ２ 表中氯离子含量是指其与水泥用量 的百 分 ） 率；
凝土材料的自身特性和桥梁结构的设计与施工质量 是决定其耐久性的 内因； 桥梁所处 的环境 条件和防
机 理
钢筋混凝土结构的耐久性由混凝土本身的特性
和所处环境的侵蚀性两方面决定的。耐久性损伤的 外观表现形式有： 出现裂缝、 断面缺损和变质等。引
起结 构耐 久性 的原 因可 以归纳为 以下 ５类 ：
结构形式 ， 在工程性能 、 节能、 经济和生态等方面的 卓越 性 能成 为 土木 界 不 可取 代 的建 筑 材 料。从
耐久 性 问题 的复杂性 。
早期损坏的结构需要大量的财力进行维修补强 ， 甚 至造成停工停产 的巨大损失。结构的耐久性失效是 导致桥梁在正常使用状态下失效的主要原因之一。
４ 提高钢筋混凝土桥梁结构耐久性 的 技术途径
４ １ 提高混凝土自身的耐久性 ．
提高混凝土 自身的耐久性 ， 是解决混凝土结构
第２ ７卷 第 ２ Ｏ期 ２１年 １ ０ １ ０月
甘肃科 技
Ｇａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ
Ｚ ２ Ｎｏ ２ ．７ ．０ Ｄ ｔ ２ １ ｃ． ０１
浅 谈 提 高 钢 筋 混 凝 土桥 梁 耐 久性 的措 施
刘 龚
２ 定义
钢筋混凝土桥梁的耐久性是指桥梁结构对气候
耐久性 的前提和基础。根据《 公路钢筋混凝土及预 应力混凝土设计规范》 ＪＧ Ｄ ２ ２０ ） １０７条 （ ６ — ０４ 第 ．． Ｔ
关于结构混凝土耐久性的基本要求的规定， 见表 １ 。
作用、 化学侵蚀、 物理作用或任何其他破坏过程的抵 抗能力。影响钢筋混凝土桥梁耐久性的因素十分复
者 的观点 ， 应引起公路桥梁设计 、 施工 、 及养护等方面 的重视 。
关键词 ： 钢筋混凝土桥梁 ； 耐久性 ； 碱骨料反应 ； 隙率 ； 孔 钢筋锈蚀
中 图 分 类 号 ：４ ２ ３ Ｕ １ ．
１ 引 言
混凝 土结 构作 为 当今土 建工程 中最广 泛采用 的
３ 钢筋混凝土桥梁结构耐久性 的损伤
护措施 ， 是影响混凝土结构耐久性的外因。
１２ ５
ｔ 肃 ｔ
科
技
第２ ７卷
３ 预应力混凝 土构件中的最大氯离子含 量应 ） 为 ００ ％ ， ．６ 最小 水 泥 用 量 为 ３０ ｇｍ ， 低 混凝 土 ５ ｋ／ 最 强度等级为 Ｃ０或按表 中规定 Ｉ Ａ 类环境 提高 三个
（ 甘肃路桥建设集 团有 限公 司 ， 甘肃 兰州 ７０ ３ ） ３０ ０
摘 要 ： 随着近 年来钢筋 混凝土桥梁早 期破坏 的事 例越来 越多 ， 昂贵 的重建 和维修费 用直接影 响到新建 项 目的实 施， 桥梁结构混凝土 的耐久性 问题应予 以研究 和解决 。从桥梁 混凝 土的耐久 性设计 、 土 自身碱骨料反应及孔 隙 混凝 率、 保护层厚度 、 配筋情况 、 构造 预应力钢筋 管道压浆质 量 、 桥面 防排水设 计 、 桥梁施工及后 期养护等 方面阐述 了笔
１５ 年出现钢筋混凝土 ， ４ 年由采用 了预应力钢 ８０ １ ０ ９ 筋混凝土 ， 钢筋混凝 土结构结合 了钢筋与混凝土两 种材料各 自的优势 ， 充分发挥了钢筋 的抗拉强度高
和混凝 土 的抗压 强 度 高 的特 点 ， 些 突 破 性 技术 的 这
１ 碱骨料反应及酸、 盐等化 学侵蚀 等 内部 ） 碱、
等级 ， 他环境类 别 提高两 个等 级 。 其 ４ 特 大 桥 和大 桥 混 凝 土 中 的最 大 碱 含 量 宦 降 ）
１ 使用非活性骨料。可对 骨料专 门进行碱活 ） 性测 试 ， 或根据 以往的调 查结果 选用 骨料 。
２ 控制混凝土 的总含碱 量 （ ） 当量 Ｎ 低 于 ａ０）
化学作 用 ；
发展 ， 使公路结构物尤其是大跨度桥梁得到了蓬勃 发展。虽然 ， 随着新 的结构计算理论 的提出和新型 建筑材料的出现 ， 将来会出现更多新的结构形式， 但 是在未来相当长一段 时间内， 钢筋混凝土桥梁仍然 是最常见 的桥梁结构形式。 由于各种各样 的原因， 大量的钢筋混凝 土桥梁 达不到预定的使用 年限： 中有 的是结构设计 的抗 其 力不足造成的， 有的是使用荷载不利变化造成 的， 更 多的是由于混凝 土结构 的耐久性不足造成导致 的，
２ 电化学等作用引起的钢筋锈蚀 ； ） ３ 磨损 、 ） 冲蚀及机械作用 ； ４ 冻融循环及干缩、 ） 徐变、 风化等物理作用 ； ５ 混凝土 自 内部特性—孔隙率很高。 ） 身 实际上， 钢筋混凝土桥梁结构 的破坏很少是 由 于单一因素造成的， 引起破坏的几种化学和物理作
用常常紧密交叉、 互相作用 ， 体现了钢筋混凝土结构
４ ２ 混凝 土碱 一骨 料反应 ．
碱 一骨料反 应也 叫碱 硅反应 是 指混凝 土 中 的碱 性物 质与 骨料 中 的活 性 成分 发 生 化 学 反应 ， 起 混 引 凝 土 内部 自膨胀 应力 而开裂 的现 象 。混凝 土 的碱 一 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 骨料反 应 ， 为 碱 一硅 酸 反 应 （ ｌａ —ｓｉ ｅｃ 分 ａｋｌ ｉｃ ｒａ ｉ ｌａ ｔｎ Ａ Ｒ） ｉ ， Ｓ 和碱 一碳 酸盐 反 应 （ｌａ —ｃｒｏａ ｅ ｏ ａｋｌ ａｂｎｔ Ｆ． ｉ ｅ － ａｔ ｎＡ Ｒ 两 种 类 型 。其 中 ， Ｒ发 生 率 不 高 ， ｃｏ ， Ｃ ） ｉ ＡＣ Ｈ
３０ ｇｍ 。碱的来源包 括水泥、 加剂 、 ｋ／ 外 拌合水 和
骨料 ， 中水 泥和 夕、 是主 要来 源 。 其 ｊ 加剂 ３ 胶凝 材料 中使 用 ６ 以上 硅 灰 ， ２ ％ 以 ｔ ） ％ 或 ５
至 １８ｇｍ ， ．ｋ／ 当处于 Ⅲ类 、 Ⅳ类 或使用除 冰盐 环境 和滨海环境时， 宜使用非碱活性集料 。
１ 有关现行规范对海水环境 中结构混凝土 的 ） 最大水灰比和最小水泥用量有更详细规定 时， 可参 照执行 ； ２ 表中氯离子含量是指其与水泥用量 的百 分 ） 率；
凝土材料的自身特性和桥梁结构的设计与施工质量 是决定其耐久性的 内因； 桥梁所处 的环境 条件和防
机 理
钢筋混凝土结构的耐久性由混凝土本身的特性
和所处环境的侵蚀性两方面决定的。耐久性损伤的 外观表现形式有： 出现裂缝、 断面缺损和变质等。引
起结 构耐 久性 的原 因可 以归纳为 以下 ５类 ：
结构形式 ， 在工程性能 、 节能、 经济和生态等方面的 卓越 性 能成 为 土木 界 不 可取 代 的建 筑 材 料。从
耐久 性 问题 的复杂性 。
早期损坏的结构需要大量的财力进行维修补强 ， 甚 至造成停工停产 的巨大损失。结构的耐久性失效是 导致桥梁在正常使用状态下失效的主要原因之一。
４ 提高钢筋混凝土桥梁结构耐久性 的 技术途径
４ １ 提高混凝土自身的耐久性 ．
提高混凝土 自身的耐久性 ， 是解决混凝土结构
第２ ７卷 第 ２ Ｏ期 ２１年 １ ０ １ ０月
甘肃科 技
Ｇａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ
Ｚ ２ Ｎｏ ２ ．７ ．０ Ｄ ｔ ２ １ ｃ． ０１
浅 谈 提 高 钢 筋 混 凝 土桥 梁 耐 久性 的措 施
刘 龚
２ 定义
钢筋混凝土桥梁的耐久性是指桥梁结构对气候
耐久性 的前提和基础。根据《 公路钢筋混凝土及预 应力混凝土设计规范》 ＪＧ Ｄ ２ ２０ ） １０７条 （ ６ — ０４ 第 ．． Ｔ
关于结构混凝土耐久性的基本要求的规定， 见表 １ 。
作用、 化学侵蚀、 物理作用或任何其他破坏过程的抵 抗能力。影响钢筋混凝土桥梁耐久性的因素十分复
者 的观点 ， 应引起公路桥梁设计 、 施工 、 及养护等方面 的重视 。
关键词 ： 钢筋混凝土桥梁 ； 耐久性 ； 碱骨料反应 ； 隙率 ； 孔 钢筋锈蚀
中 图 分 类 号 ：４ ２ ３ Ｕ １ ．
１ 引 言
混凝 土结 构作 为 当今土 建工程 中最广 泛采用 的
３ 钢筋混凝土桥梁结构耐久性 的损伤
护措施 ， 是影响混凝土结构耐久性的外因。
１２ ５
ｔ 肃 ｔ
科
技
第２ ７卷
３ 预应力混凝 土构件中的最大氯离子含 量应 ） 为 ００ ％ ， ．６ 最小 水 泥 用 量 为 ３０ ｇｍ ， 低 混凝 土 ５ ｋ／ 最 强度等级为 Ｃ０或按表 中规定 Ｉ Ａ 类环境 提高 三个
（ 甘肃路桥建设集 团有 限公 司 ， 甘肃 兰州 ７０ ３ ） ３０ ０
摘 要 ： 随着近 年来钢筋 混凝土桥梁早 期破坏 的事 例越来 越多 ， 昂贵 的重建 和维修费 用直接影 响到新建 项 目的实 施， 桥梁结构混凝土 的耐久性 问题应予 以研究 和解决 。从桥梁 混凝 土的耐久 性设计 、 土 自身碱骨料反应及孔 隙 混凝 率、 保护层厚度 、 配筋情况 、 构造 预应力钢筋 管道压浆质 量 、 桥面 防排水设 计 、 桥梁施工及后 期养护等 方面阐述 了笔
１５ 年出现钢筋混凝土 ， ４ 年由采用 了预应力钢 ８０ １ ０ ９ 筋混凝土 ， 钢筋混凝 土结构结合 了钢筋与混凝土两 种材料各 自的优势 ， 充分发挥了钢筋 的抗拉强度高
和混凝 土 的抗压 强 度 高 的特 点 ， 些 突 破 性 技术 的 这
１ 碱骨料反应及酸、 盐等化 学侵蚀 等 内部 ） 碱、
等级 ， 他环境类 别 提高两 个等 级 。 其 ４ 特 大 桥 和大 桥 混 凝 土 中 的最 大 碱 含 量 宦 降 ）
１ 使用非活性骨料。可对 骨料专 门进行碱活 ） 性测 试 ， 或根据 以往的调 查结果 选用 骨料 。
２ 控制混凝土 的总含碱 量 （ ） 当量 Ｎ 低 于 ａ０）
化学作 用 ；
发展 ， 使公路结构物尤其是大跨度桥梁得到了蓬勃 发展。虽然 ， 随着新 的结构计算理论 的提出和新型 建筑材料的出现 ， 将来会出现更多新的结构形式， 但 是在未来相当长一段 时间内， 钢筋混凝土桥梁仍然 是最常见 的桥梁结构形式。 由于各种各样 的原因， 大量的钢筋混凝 土桥梁 达不到预定的使用 年限： 中有 的是结构设计 的抗 其 力不足造成的， 有的是使用荷载不利变化造成 的， 更 多的是由于混凝 土结构 的耐久性不足造成导致 的，
２ 电化学等作用引起的钢筋锈蚀 ； ） ３ 磨损 、 ） 冲蚀及机械作用 ； ４ 冻融循环及干缩、 ） 徐变、 风化等物理作用 ； ５ 混凝土 自 内部特性—孔隙率很高。 ） 身 实际上， 钢筋混凝土桥梁结构 的破坏很少是 由 于单一因素造成的， 引起破坏的几种化学和物理作
用常常紧密交叉、 互相作用 ， 体现了钢筋混凝土结构
４ ２ 混凝 土碱 一骨 料反应 ．
碱 一骨料反 应也 叫碱 硅反应 是 指混凝 土 中 的碱 性物 质与 骨料 中 的活 性 成分 发 生 化 学 反应 ， 起 混 引 凝 土 内部 自膨胀 应力 而开裂 的现 象 。混凝 土 的碱 一 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 骨料反 应 ， 为 碱 一硅 酸 反 应 （ ｌａ —ｓｉ ｅｃ 分 ａｋｌ ｉｃ ｒａ ｉ ｌａ ｔｎ Ａ Ｒ） ｉ ， Ｓ 和碱 一碳 酸盐 反 应 （ｌａ —ｃｒｏａ ｅ ｏ ａｋｌ ａｂｎｔ Ｆ． ｉ ｅ － ａｔ ｎＡ Ｒ 两 种 类 型 。其 中 ， Ｒ发 生 率 不 高 ， ｃｏ ， Ｃ ） ｉ ＡＣ Ｈ
３０ ｇｍ 。碱的来源包 括水泥、 加剂 、 ｋ／ 外 拌合水 和
骨料 ， 中水 泥和 夕、 是主 要来 源 。 其 ｊ 加剂 ３ 胶凝 材料 中使 用 ６ 以上 硅 灰 ， ２ ％ 以 ｔ ） ％ 或 ５
至 １８ｇｍ ， ．ｋ／ 当处于 Ⅲ类 、 Ⅳ类 或使用除 冰盐 环境 和滨海环境时， 宜使用非碱活性集料 。