混凝土桥梁耐久性分析
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第３ ８卷 第 ４期
２０１２年 ２ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ Ｔ Ｃ ＵＲＥ ＨＩ Ｅ Ｔ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ４ １３ ．
Ｆｂ ２ １ ｅ． ０２
・２ ７ ・ ０
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （ ０ ２ ０ 一２ ７ ｏ １０ －８ ５ ２ １ ） ４ ｏ ｏ 一２
２ 影 响桥 梁 耐久性 的 因素
２． 碳 化 １
化 钠和氯化 钙 ， 氯离子渗入混凝土 中使 得钢筋发 生锈蚀破 坏。我 ２０ ： 国发布了《 ００年 我 建设 工程质 量管 理条例 》 以法规 的形 ， 们 可以采用 以下措施 防治钢筋锈蚀 。 式提 出责任终身制 。 １ 可以选用环氧涂 层钢 筋、 锌钢 筋、 ） 镀 耐锈合 金钢筋 等。２ ） ２０ ０４年 ： 钢筋混凝土结构 耐久性 设计施 工技术 指南 》 《 出台 ， 在 混凝 土中加入 钢筋 阻锈剂 、 硅灰及其他 外加剂等 。３ 在混凝 土 ） 可保障混凝土工程 的质量 和耐 久性 。同年 Ｊ Ｇ Ｄ ２２０ Ｔ ６ —０４公路 钢 表面可以涂硅酮 类涂 料 ， 聚合物灰浆 等。４ 设计 合理 的混凝 土保 ） 筋混凝土及预应 力混凝 土 桥涵设 计规 范 明确提 出桥 梁 １０年设 ０ 护层厚 度和水 灰 比。５ 在施工时注意养护条件和严格规范施工 。 ） 计寿命 的要求 。 ２ ３ 混凝 土的 渗透 ． ２０ 年 ： 部出台 了《 ０６ 交通 公路 工程钢筋 混凝 土结构 防腐 蚀技 混凝土的抗 渗性 是指混凝 土材 料抵抗压力 水渗透 的能力 ， 它 术规范》 同年《 ， 天津 市 钢筋 混凝 土桥 梁耐 久性 设计 规 程》 出台。 是决定混凝 土耐久性 最基本 的因素。混凝 土是一 种多孔 结构 材 保障混凝土结构 的耐 久性已经提高到战略 的高度 。 料， 该特点决定 了混凝土 的抗渗性差 ， 容易受 到有害物质 的侵袭 。 混凝 土的孔 隙率 越低 ， 通孔越 少 ， 连 抗渗性 能越 好 。混凝 土 中的 渗水通 道主要来 自于水 泥浆 中多余 的水 分蒸发 留下的气孔 水泥 水泥在水化过程 中生成大量 的氢 氧化钙 ， 而氢 氧化钙溶 液 中 浆泌水 所产生的毛细孔道及施 工振捣不密 实产生 的蜂 窝孔洞 ， 这 的碱性介质使钢筋 表 面生成 难溶 的 Ｆ ，和 Ｆ ， 对 钢筋 有 良 些都会使得混凝土渗水。当毛孔中的水结 冰时 ， 胶孔 中的水处 ｅＯ ｅＯ ， 凝
混 凝 土 桥 梁 耐 久 性 分 析
刘 军
摘 要： 介绍 了影 响混凝土桥 梁耐久性的 因素和采取哪种措施 可提 高桥 梁耐久性 ， 针对 国 内许 多桥 梁长期超 负荷运行 ，
桥 梁安全隐患较 多的现状进行 了分析 ， 出应从指导 思想、 提 制度、 术等 方面全方位提 高桥 梁的工程耐 久性 。 技 关键词 ： 梁， 桥 耐久性 ， 影响因素 中图分类 号 ：４ ２ ５ Ｕ ４ ． 文献标识码 ： Ｂ
泛关注 。桥梁耐久性预测 可为桥梁 的加 固和维修提供 决策依 据 ，
它是指桥梁结构在 自然环境 （ 大气 腐蚀 、 温度 、 湿度变化 ） 荷载及 、 材料 内部 因素 的作用下 ， 在设计要求 的 目标 使用期 内， 不需要花费 大量资金 加固处理而保持其安全 、 用功能和外观要求 的能力 Ｊ 使 。
１ 概 述
我 国 自古就是 “ 桥乡 ” 赵 州桥 是世界 上现 存最 早、 ， 保存 最完
３ 选择合适 的配合 比和外加剂确保混凝土 的密实性 。 ） ４ 条件允许 ， ） 在混凝土构件表面采取 环氧基 液涂层保护 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
． 整的巨大石 拱桥 。改 革开 放 以来 ， 国的桥 型 桥式 更 是千 姿 百 ２ ２ 钢 筋锈 蚀 我 钢筋锈蚀是 一个严重 影 响混 凝 土结构 耐久性 的问题 。在 国 态 、 彩纷 呈 ， 异 梁式桥 、 拱桥 、 悬索桥 、 拉桥 的设 计 和施工水 平都 斜
迈人了 国际先进水 平 行列 ， 大规模 的桥 梁建设 过程 中， 在 我们 既 外 一些发 达 国家 每年都要 花费大 量资金用 于混凝土结 构 的耐 久 钢筋锈蚀 占很大 比例。钢筋锈蚀对桥 梁结构 的破坏分 为 要追求“ ” 量 的扩张和跨越 ， 更要注意“ 的飞跃和发展 。虽然我 性修 复 ， 质” 第一阶段 钢筋表 面局 部出现 锈斑 ； 第二 阶段钢筋 整个 国桥梁 的设计和施工水平 与世界先进水 平在逐 渐缩小 ， 但管 理水 三个 阶段 ： 发生层裂 ； 三阶段钢筋进 一步膨胀 ， 第 混凝 平、 检测技术 和养护 手段还 远远 落后 于发 达 国家 ， 因而 出现 了不 表 面锈蚀并产生膨胀 ， 少桥毁人亡 的桥梁事 故 ， 其安全性 和耐久性 引起 了社会 各界 的广
好 的保护作用 。空气 中的二 氧化碳 与 混凝 土 中的碱性 物质 发生 于过冷状态 ， 过冷水 的蒸 汽压 高于相 同温度 下冰 的蒸 汽压 时 ， 水 化学反应使得混凝 土碱 度降低 的过程 称为混凝 土碳化 ， 碳化 是混 就会 向毛 细孔渗 透 ， 对孔 壁 产生渗 透压 力从 而引 起水 泥石 的膨 凝土所受到 的一种化 学腐蚀 。碳化可使 混凝 土的碱度 降低 ， 当碳 胀 ， 当膨胀力超过 混凝 土 的极 限抗 拉时 ， 混凝 土就会 开裂 。提 选 要 化超过混凝 土 的保护 层 时 ， 会使 混 凝土 失 去对 钢筋 的保 护作 高混凝 土抗渗性能 的措施有 ： 择合适 的水 灰 比和灰砂 比 ， 尽 就
土构件 发生破坏 ， 构件有效截面减小 ， 载力不断下降 。 承 影 响混凝 土桥梁钢筋锈蚀 的主要 因素 ：） １ 混凝土保 护层厚度
和密度 ；） ２ 混凝土的碳 化程度 ； ） ３ 温度 、 湿度 、 氧化碳浓 度 以及 二 侵蚀性介质 的浓度 ；） 离子 的影 响， ４氯 在北 方冬季 为 了保 证交 通 畅通 ， 会在道路桥梁 等地方 撒除 冰盐 ， 而除 冰盐 中含 有大 量 的氯
２０１２年 ２ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ Ｔ Ｃ ＵＲＥ ＨＩ Ｅ Ｔ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ４ １３ ．
Ｆｂ ２ １ ｅ． ０２
・２ ７ ・ ０
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （ ０ ２ ０ 一２ ７ ｏ １０ －８ ５ ２ １ ） ４ ｏ ｏ 一２
２ 影 响桥 梁 耐久性 的 因素
２． 碳 化 １
化 钠和氯化 钙 ， 氯离子渗入混凝土 中使 得钢筋发 生锈蚀破 坏。我 ２０ ： 国发布了《 ００年 我 建设 工程质 量管 理条例 》 以法规 的形 ， 们 可以采用 以下措施 防治钢筋锈蚀 。 式提 出责任终身制 。 １ 可以选用环氧涂 层钢 筋、 锌钢 筋、 ） 镀 耐锈合 金钢筋 等。２ ） ２０ ０４年 ： 钢筋混凝土结构 耐久性 设计施 工技术 指南 》 《 出台 ， 在 混凝 土中加入 钢筋 阻锈剂 、 硅灰及其他 外加剂等 。３ 在混凝 土 ） 可保障混凝土工程 的质量 和耐 久性 。同年 Ｊ Ｇ Ｄ ２２０ Ｔ ６ —０４公路 钢 表面可以涂硅酮 类涂 料 ， 聚合物灰浆 等。４ 设计 合理 的混凝 土保 ） 筋混凝土及预应 力混凝 土 桥涵设 计规 范 明确提 出桥 梁 １０年设 ０ 护层厚 度和水 灰 比。５ 在施工时注意养护条件和严格规范施工 。 ） 计寿命 的要求 。 ２ ３ 混凝 土的 渗透 ． ２０ 年 ： 部出台 了《 ０６ 交通 公路 工程钢筋 混凝 土结构 防腐 蚀技 混凝土的抗 渗性 是指混凝 土材 料抵抗压力 水渗透 的能力 ， 它 术规范》 同年《 ， 天津 市 钢筋 混凝 土桥 梁耐 久性 设计 规 程》 出台。 是决定混凝 土耐久性 最基本 的因素。混凝 土是一 种多孔 结构 材 保障混凝土结构 的耐 久性已经提高到战略 的高度 。 料， 该特点决定 了混凝土 的抗渗性差 ， 容易受 到有害物质 的侵袭 。 混凝 土的孔 隙率 越低 ， 通孔越 少 ， 连 抗渗性 能越 好 。混凝 土 中的 渗水通 道主要来 自于水 泥浆 中多余 的水 分蒸发 留下的气孔 水泥 水泥在水化过程 中生成大量 的氢 氧化钙 ， 而氢 氧化钙溶 液 中 浆泌水 所产生的毛细孔道及施 工振捣不密 实产生 的蜂 窝孔洞 ， 这 的碱性介质使钢筋 表 面生成 难溶 的 Ｆ ，和 Ｆ ， 对 钢筋 有 良 些都会使得混凝土渗水。当毛孔中的水结 冰时 ， 胶孔 中的水处 ｅＯ ｅＯ ， 凝
混 凝 土 桥 梁 耐 久 性 分 析
刘 军
摘 要： 介绍 了影 响混凝土桥 梁耐久性的 因素和采取哪种措施 可提 高桥 梁耐久性 ， 针对 国 内许 多桥 梁长期超 负荷运行 ，
桥 梁安全隐患较 多的现状进行 了分析 ， 出应从指导 思想、 提 制度、 术等 方面全方位提 高桥 梁的工程耐 久性 。 技 关键词 ： 梁， 桥 耐久性 ， 影响因素 中图分类 号 ：４ ２ ５ Ｕ ４ ． 文献标识码 ： Ｂ
泛关注 。桥梁耐久性预测 可为桥梁 的加 固和维修提供 决策依 据 ，
它是指桥梁结构在 自然环境 （ 大气 腐蚀 、 温度 、 湿度变化 ） 荷载及 、 材料 内部 因素 的作用下 ， 在设计要求 的 目标 使用期 内， 不需要花费 大量资金 加固处理而保持其安全 、 用功能和外观要求 的能力 Ｊ 使 。
１ 概 述
我 国 自古就是 “ 桥乡 ” 赵 州桥 是世界 上现 存最 早、 ， 保存 最完
３ 选择合适 的配合 比和外加剂确保混凝土 的密实性 。 ） ４ 条件允许 ， ） 在混凝土构件表面采取 环氧基 液涂层保护 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
． 整的巨大石 拱桥 。改 革开 放 以来 ， 国的桥 型 桥式 更 是千 姿 百 ２ ２ 钢 筋锈 蚀 我 钢筋锈蚀是 一个严重 影 响混 凝 土结构 耐久性 的问题 。在 国 态 、 彩纷 呈 ， 异 梁式桥 、 拱桥 、 悬索桥 、 拉桥 的设 计 和施工水 平都 斜
迈人了 国际先进水 平 行列 ， 大规模 的桥 梁建设 过程 中， 在 我们 既 外 一些发 达 国家 每年都要 花费大 量资金用 于混凝土结 构 的耐 久 钢筋锈蚀 占很大 比例。钢筋锈蚀对桥 梁结构 的破坏分 为 要追求“ ” 量 的扩张和跨越 ， 更要注意“ 的飞跃和发展 。虽然我 性修 复 ， 质” 第一阶段 钢筋表 面局 部出现 锈斑 ； 第二 阶段钢筋 整个 国桥梁 的设计和施工水平 与世界先进水 平在逐 渐缩小 ， 但管 理水 三个 阶段 ： 发生层裂 ； 三阶段钢筋进 一步膨胀 ， 第 混凝 平、 检测技术 和养护 手段还 远远 落后 于发 达 国家 ， 因而 出现 了不 表 面锈蚀并产生膨胀 ， 少桥毁人亡 的桥梁事 故 ， 其安全性 和耐久性 引起 了社会 各界 的广
好 的保护作用 。空气 中的二 氧化碳 与 混凝 土 中的碱性 物质 发生 于过冷状态 ， 过冷水 的蒸 汽压 高于相 同温度 下冰 的蒸 汽压 时 ， 水 化学反应使得混凝 土碱 度降低 的过程 称为混凝 土碳化 ， 碳化 是混 就会 向毛 细孔渗 透 ， 对孔 壁 产生渗 透压 力从 而引 起水 泥石 的膨 凝土所受到 的一种化 学腐蚀 。碳化可使 混凝 土的碱度 降低 ， 当碳 胀 ， 当膨胀力超过 混凝 土 的极 限抗 拉时 ， 混凝 土就会 开裂 。提 选 要 化超过混凝 土 的保护 层 时 ， 会使 混 凝土 失 去对 钢筋 的保 护作 高混凝 土抗渗性能 的措施有 ： 择合适 的水 灰 比和灰砂 比 ， 尽 就
土构件 发生破坏 ， 构件有效截面减小 ， 载力不断下降 。 承 影 响混凝 土桥梁钢筋锈蚀 的主要 因素 ：） １ 混凝土保 护层厚度
和密度 ；） ２ 混凝土的碳 化程度 ； ） ３ 温度 、 湿度 、 氧化碳浓 度 以及 二 侵蚀性介质 的浓度 ；） 离子 的影 响， ４氯 在北 方冬季 为 了保 证交 通 畅通 ， 会在道路桥梁 等地方 撒除 冰盐 ， 而除 冰盐 中含 有大 量 的氯