路桥工程中钢筋混凝土的腐蚀及其保护措施

路桥工程中钢筋混凝土的腐蚀及其保护措施

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摘要:钢筋混凝土是由硅酸盐水泥、集料碎石、砂子和钢筋复合而成的结构材料,鉴于这些原料都很容易采集且价格便宜,又因为钢筋混凝土具有很强的坚固性,所以无论在房屋建设,还是在公路和桥梁施工中,大都采用了钢筋混凝土结构,使它在建设领域得到了极大程度的应用。由此可见,钢筋混凝土有着巨大的优势,然而由于现实环境污染的加剧,很多化学元素都被释放到大气环境中,当桥梁接触到了这些元素,就会发生腐蚀等化学反应,严重影响桥梁的安全性。除此之外,由于现在很多的公路和桥梁都没有得到很好的保护,有些地方的公路和桥梁甚至都没有防护,这就必然会造成路桥的磨损和腐蚀。下面我们就具体的看一下路桥工程中钢筋混凝土的腐蚀原因。

关键词:路桥工程;钢筋混凝土;保护措施

前言

混凝土是目前建筑工程中应用最多的施工材料。在混凝土中会配有少量的钢筋,形成钢筋混凝土,然而混凝土的腐蚀会使钢筋失去保护而被锈蚀。这样会直接影响结构的耐用性和安全性。本文对路桥工程中的钢筋混凝土的腐蚀进行了分析,并提出了一些保护措施。

1腐蚀环境分析

钢筋混凝土的腐蚀包括混凝土中钢筋的腐蚀及混凝土材料本身的腐蚀,其中钢筋的腐蚀属于电化学腐蚀,混凝土材料本身的腐蚀属于化学腐蚀和物理腐蚀。路桥工程中,钢筋混凝土所处的环境属于自然环境(大气、水、土壤)。表面上看,自然环境的腐蚀问题不及工业环境腐蚀那么明显,但这类腐蚀情况十分复杂,影响因素很多,特别是在环境污染严重的地区,SO2、CO2等腐蚀性物质含量增大,而且不同地域之间,甚至同一地域的不同位置,环境的腐蚀性也是不同的。现阶段,世界各国对自然环境的腐蚀问题十分重视,建立了众多的环境腐蚀试验网站,取得了大量的数据。我国也开展了这方面的研究、试验工作,为自然环境的腐蚀研究打下基础。

2导致钢筋混凝土腐蚀的因素分析

导致钢筋混凝土腐蚀的因素包括如下几个方面:①湿度的影响。钢筋腐蚀与环境湿度有密切联系,在十分潮湿的环境中,空气相对温度接近最高点时,混凝土孔隙充满水分,阻挡了空气中的氧气向钢筋表面扩散。使得二氧化碳很难进入,钢筋难以腐蚀。当湿度低于最高点时,钢筋表面就难以形成水膜,几乎不会生锈,碳化难以深入。可见,由于环境湿度的影响,腐蚀往往根据气候和生产情况而发生变化,当混凝土在条件满足时,钢筋就会腐蚀。②微生物的侵蚀。混凝土腐蚀是一个非常严重的问题,微生物混凝土腐蚀往往是各种因素在综合作用下所产生的结果。分析微生物混凝土腐蚀的原因,有利于更好的研究分析预防混凝土腐蚀的措施。③氯化物的侵害。在沿海地区,混凝土的骨料和拌制用水的氯盐含量很高,而且生存环境也受到氯的侵蚀。氯盐对混凝土的腐蚀,氯化镁与混凝土中的钙相结合,氯化钙易容于水,形成多孔混凝土。海水中的硫酸镁与混凝土中的氯化钙反应生成硫酸钙。盐分子在混凝土的毛细血管内开始上升,不断结晶,聚集,最后胀裂混凝土。氯化物对钢筋的腐蚀在于,氯离子破坏钝化层,与铁构成了原电池,在钢筋表面形成了特有的坑蚀。然而并不是氯离子一达到钢筋表面就能破坏钝化保护膜,引起钢筋腐蚀,而是当氯离子的浓度超过引起的钢筋腐蚀临界,才会发生钢筋的腐蚀。④冻融。研究表明,冻融的破坏是我国很多地区水工混凝土建筑在运行过程中产生的病害。对于混凝土破坏来说,不管是酸蚀冻融,碱蚀冻融还是盐蚀冻融,都是物理作用和化学反应的综合效应。而单一的冻融因素在破坏过程中,基本上都是一个物理的变化过程。混凝土在冻融过程中,主要反映的是密实度和强度上的特性呈逐步下降的趋势,冻结的温度越低,冻结速率就越快,混凝土的冻融破坏力就越强。混凝土在冻融过程中反应在微观结构上的变化,微孔直径在逐步扩大,此时混凝土由密实体逐步变成松散体。可见混凝土结构增加或裂缝都能导致混凝土宏观度和密实度降低。⑤钢筋腐蚀处理问题。钢筋腐蚀的另外一个原因可能就是钢筋腐蚀措施没有做好造成的。如果处理措施不当,就会造成混凝土钢筋防腐层失效,出现变形,穿孔或破裂状态。造成完整的腐蚀层被破坏,或者直接从钢筋上脱落,不能起到很好的防腐蚀效果,失去了应有的对钢筋的保护。

3路桥工程中钢筋混凝土腐蚀的保护措施

3.1加强路桥的防水性能

上面提到的一些化学反应从而导致钢筋混凝土的腐蚀都是需要有水的参与,因此,提高路桥的防水性能,对减轻路桥的腐蚀度有很好的保护作用。从现在的很多的路桥的损坏的例子可以看出,这部分路桥很大部分都是路桥的防水层的破坏导致的。因此,要铺设具有较好质量的防水层,要能够和沥青混凝土层有很好的融合性,除此之外,还应该具有较好的抗渗透性能和耐久性。在路面和桥面设计的时候,要考虑到如何能更好的让路桥进行排水,控制好路桥的倾斜度,在保障质量的前提下,适当的增强排水的性能。

3.2对混凝土的防护

提高混凝土的密实性。使用混凝土时,应针对不同的环境采用不同品种的水泥,如在酸性环境中选用耐酸水泥;增加混凝土中水泥用量,降低水灰比;掺入引气剂、膨胀剂、防水剂、粉煤灰和矿渣等外加剂;进行合理的搅拌、振捣和充分的湿养护。但在使用外加剂时,要注意材料之间的相容性,防止产生和诱发新的腐蚀。例如慎用钠盐为主要物质的外加剂,以免发生碱骨料反应。对混凝土进行表面涂覆。在混凝土表面涂一层耐腐、抗渗、无毒、持久的涂料是一种简单行的方法。从涂料的性质、功能及物理性能等方面来看,主要有鳞片涂料(由玻璃鳞片和耐腐蚀热固性树脂构成,具有优越的防腐蚀和抗渗透性能)和粉末涂料(不含溶剂,以粉末熔融成膜,无溶剂污染,具有涂覆方便、固化迅速等特点)。具体采用时要根据所处的环境特点和防腐蚀要求,采用相应的品种。

3.3对钢筋的防护

对混凝土中钢筋的防护,首先应考虑混凝土这一防线。不得已时,应考虑如下措施:钢筋表面涂阻锈剂。首先在钢筋表面涂阻锈剂,待阻锈剂成膜硬化后再浇注混凝土。由于阻锈剂能有效阻隔混凝土中的离子接触钢筋,防腐措施很有效,所以该方法常被采用。但这种方法最大的缺点是:钢筋与混凝土粘结力有所减小。钢筋的阴极保护。混凝土中钢筋的腐蚀其实质是电化学腐蚀。因此可以应用电化学原理,采用外加电源或牺牲阳极的阴极保护法,对钢筋混凝土内的钢筋进行防腐保护。采用电化学保护方法必须严格控制保护电位,以防止阳极剥离与“握裹力”的降低和应力腐蚀现象的出现。另外钢筋混凝土的电阻率通常较大,为了实施全面完整的阴极保护,还必须解决阴极保护电流对混凝土不易分散均匀的问题。因此只有严格控制保护电位和选择好合适的导电砂浆才能很好的实施阴极保护。防止杂散电流。电气火车、电车等以接地为回路的交通工具以及电焊机、电解槽等直流电力系统都可以引起杂散电流。正确地接地和隔离杂散电流源,可以有效地防止杂散电流引起钢筋的电化学腐蚀。结论

总之,钢筋混凝土结构在现代社会的工程建筑当中发挥着越来越大的作用,然而,这种结构受到的腐蚀也很明显,存在的问题也较多,在路桥工程当中更是如此。所以,这就需要我们采取相关的措施减轻路桥的腐蚀度,做好后期的维护工作,从而保障路桥的通达。

参考文献:

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