桥梁工程中混凝土耐久性影响因素研究.pdfVIP

1 第35卷第14期 山 西 建 筑 VoI．35 No．14 · 152 · 2 0 0 9年5月 SHANXI ARCHITECTURE Mav． 2009 文章编号：1009—6825(2009)14—0152 02 桥梁工程中混凝土耐久性影响因素研究 赵 雷 摘 要：针对混凝土材料耐久性对桥梁工程的影响，从气候条件、暴露条件、荷载条件、温度应力裂缝、碱骨料反应、混凝 土碳化等方面研究了影响桥梁中混凝土耐久性的因素及应采取的措施，从而确保桥梁工程混凝土耐久性。 关键词：桥梁工程，混凝土，耐久性，影响因素 中图分类号：TU375 文献标识码：A 桥梁工程用混凝土除了要满足一般混凝土的工作性能和强 筋表面的时间增加，因而也就延缓了钢筋锈蚀的发生。 度要求外，还要求具有优良的耐久性能。对于桥梁建筑混凝土， 另外，使用化冰盐不仅会引起钢筋锈蚀还会对混凝土表面产 由于无遮盖而裸露在大气中，长期受风霜雨雪的侵蚀。因此，混 生冷冲击，即在冰层融化的同时会吸收能量，导致冰层下面的混 凝土耐久性能的首要要求是混凝土必须具备抵御其现场条件破坏 凝土温度急剧降低，引起混凝土表面起皮、点蚀和剥落。 的能力；其次还要满足荷载条件、混凝土的碳化、温度应力等要求。 桥梁还可能暴露于其他腐蚀性介质中，其中硫酸盐侵蚀较为 1气候条件 常见，因为硫酸盐存在于海水及一些地区的土壤和地下水中。硫 温度变化引起的混凝土的膨胀和收缩通常在结构设计中考 酸盐主要与水泥中的e H凝胶、水化铝酸盐反应，形成膨胀的 虑，然而，冰冻条件或冻融循环的年发生次数则需要重点考虑，因 硫铝酸钙或二水石膏沉积膨胀而导致破坏。可以引入抗硫酸盐 为冻融是导致桥梁混凝土劣化最普遍的原因之一。 侵蚀的矾土水泥矿物和减少孔隙率或表面处理，封闭孔缝通道。 混凝土是多孔隙的复合材料，外部的水分可以通过毛细作用 较高的电阻率是混凝土的一种优良性能，它在防止钢筋过早 进入这些孔隙。当温度降至冰点以下时，孔隙中的水冻结膨胀， 锈蚀方面，甚至比氯离子渗透率较低的性能方面更为突出。降低 其体积大约可增加9％，只有当91．7％的孔隙充满水时，水结成 水灰比和增加水泥的用量可提高混凝土的电阻率，然而在水泥用 冰才产生内应力。孔隙体积膨胀，孔壁受压变形，冰融化后，就可 量较多的混凝土中加入硅粉是提高混凝土电阻率的又一种有效 能使孔壁产生拉应力，反复冻融，当作用于孔壁的拉应力大于混 的方法。 凝土的极限抗拉强度时，即可产生微裂缝，持续冻融的结果使混 3 荷载条件 凝土开裂，甚至崩裂。 荷载条件包括交通车辆、风、地震等作用。车辆或流水中的 混凝土的密实性不好，则其抗渗性能就差，可导致更多的水 悬浮物等可磨损混凝土表面，另外流动水的气泡冲击作用类同于 分进入混凝土内部，加快混凝土结构的冻融破坏。因而降低混凝 磨损，也可导致混凝土失效。一般情况下，表面磨损不是桥面板 土的水灰比，提高单位混凝土中水泥的用量对混凝土结构抗冻融 的主要性能指标，但在允许使用防滑链或带钉轮胎的地方或水面 破坏都是有利的。此外，应避免采用吸水率较高的集料，加强排 有大量浮冰，则磨损可能较严重，耐磨性就是混凝土的一个重要 水以免混凝土结构被水饱和，还可以采用引气剂，这也是提高混 参数。另外预应力混凝土梁桥，如果长期处于使用荷载大于设计 凝土抗冻性能的一项有效措施。 荷载的条件下，则在受拉区可能出现混凝土被拉裂的现象。 2 暴露条件 4 温度应力裂缝 桥梁墩台常受到海水或污水的侵蚀，故桥梁混凝土的抗化学 }昆凝土中水泥水化反应时要放出热量，导致构件中心与边缘 侵蚀的耐蚀性也是保证桥梁混凝土耐久性的重要因素之一。 出现温