浅谈钢筋混凝土桥梁防腐蚀技术措施.pdfVIP

—脚鬈绪 锄p 浅谈钢筋混凝土桥梁防腐蚀技术措施 冯林 摘要：对天津铁路地区北环线、津霸线，南曹线3座被腐蚀的桥梁混凝土的现场取样测试结果 显示，原设计强度为C30混凝土强度和耐久性均严重降低。近年来天津地区建成了大量铁路桥梁 工程，钢筋混凝土防腐技术措施研究无疑将成为一个紧迫的课题。通过对涂有(纯丙乳液、苯丙乳 液、叔碳酸盐和有机硅)涂层的混凝土的氟离子渗透性、气体渗透性以及碳化性能进行研究，发现 除有机硅外，其他几种涂层对混凝土防腐效果显著，其中苯丙乳液效果最佳。 关键词：混凝土防腐蚀涂层耐久性 1前言 从20世纪80年代后期至今，经过十几年的建设，天津地区的铁路设施发生了巨大的变化， 钢筋混凝土构筑物的量不断增加。就目前所修的桥梁结构而言，绝大部分为钢筋混凝土结构。根 据目前对天津地区范围内高架桥的初步观察发现，混凝土构筑物在耐久性方面存在着不同程度的 问题，严重影响混凝土结构正常的使用寿命，主要表现特征为某些部位的混凝土开裂、钢筋锈蚀、 混凝土钢筋保护层太薄、混凝土抗水、有害离子渗透性及抗碳化性能差等等。如不尽早根据其使 用状况和应用环境采取必要的保护措施，会造成重大的经济及安全损失。混凝土腐蚀劣化过程一 般经过两个阶段——初始阶段和扩展阶段，在初始阶段没有显著的材料弱化或结构功能退化现象 出现，但某些保护层被侵蚀介质破坏。而在扩展阶段，将出现主动性的损伤并加速发展，如钢筋 腐蚀。 到目前为止，对于如何减缓和防止混凝土桥梁腐蚀，提高混凝土桥梁耐久性，延长其使用寿 命，至今仍没有一套行之有效的方法。因此，本文就保护材料及工艺、保护技术方面加以研究， 并提出一套有效的混凝土防腐蚀保护技术。 2混凝土的腐蚀 工业地区空气中，含有一定量的S0z，HzS，COz，NOx等气体，这些酸性气体对水泥砂浆和混 CaSO。是一种低溶性盐，生成后即沉积在水泥砂浆的孔隙中；CaClz则是一种吸湿性盐，也会阻碍 水泥砂浆的毛细孔。虽然使水泥初期强度有所上升，但随Ca(oH)z的浓度下降，铝酸三钙的水化物 失去稳定性，与CaSO。或CaCl。反应，分别生成膨胀性复盐——硫铝酸钙或含氯铝酸钙，使水泥砂 浆体积膨胀，结构破坏，强度下降。 252 世界轨道交通2011．10 第十五届粤，京．港．沪铁道学会拳术年会 第八屠世界轨道交通发晨研究会年会 3钢筋混凝土的地下腐蚀 3．1大气中二氧化碳的作用 混凝土在硬化过程中，由于水泥的水化导致高碱性，PH在12以上。它能使钢筋表面产生一 层钝化保护膜而免受腐蚀。而当二氧化碳渗入混凝土后和氢氧化钙生成碳酸钙，使PH值降低，钢 筋不能保持钝态而被腐蚀。 3．2氧与水的作用 在溶有氧的水的侵蚀下，与混凝土的缝隙相结和粘结不良处的钢筋成为腐蚀电池的阳极，而 钢筋的其余部分成为阴极，氧主要承担阴极去极化作用，水起电解质的作用，引起混凝土沿主筋 方向开裂。 3．3氯离子的影响 氯离子是一种强烈的活化剂，它透过混凝土到达钢筋表面，破坏钝化膜而导致活化腐蚀。美 国联邦公路局的条查表明，当混凝土中的氯离子浓度大于1．1Skg／m3时，就足以促进钢筋的活化腐蚀。 4钢筋混凝土桥梁防腐技术措施研究 试验分别对不涂涂层的基准混凝土(N0)和涂有不同聚合物涂层：纯丙乳液(AC)、苯丙乳液 (P S)的混凝土的氯离子渗透性、抗碳化性能和气体渗透 A)、叔碳酸盐乳液(TC)和有机硅(O 性进行了研究。并且对不同厚度的苯丙乳液(PA)涂层对耐久性的影响进行了研究。 4．1不同涂层对混凝土氯离子渗透性的影响 氯离子渗透性对于钢筋混凝土桥梁结构的耐久性是一个重要考察指标。氯离子即使在高碱度 下，对破坏钢筋的钝化膜都有特殊的能力。钢筋的锈蚀最终会导致混凝土强度大大降低，这对于 钢筋混凝土结构来说是一个潜在的巨大威胁。试验表明，基准混凝土通过的电量为1233C。而涂 STMC 有各种涂层的混凝土的氯离子渗透性得到显著改善，对比表l所列的A 1202标准，通过