海工混凝土结构防腐蚀技术的研究现状及其应用.pdfVIP

青岛海湾大桥国际桥梁论坛论文集 62海工混凝土结构防腐蚀技术研究现状及应用 季辉 (山东高速青岛公路有限公司) 摘要 在综合比较现有的海工钢筋混凝土结构的破坏规律以及破坏主导因素的基础 上，并结合青岛海湾大桥的建设标准、结构设计、服役环境以及后续维护运营等各方面的要求， 经过多次专家论证，提出了最适应于青岛海湾大桥的防腐蚀技术措施。 关键词 海工结构 防腐蚀技术青岛海湾大桥 1前言 青岛海湾大桥地处胶州湾，是我国在北方冰冻海域第一座特大型桥梁集群工程，是青岛市 交通规划中东西岸跨海通道的“一桥”，也是国家高速公路网青岛至兰州高速公路的起点段。 该工程是我国目前企业投资建设最大规模的交通基础设施项目。 该地区气候环境特点可以概括为以下几点：热丰、雨富、光足；大气中含有大量的盐分及 so，，近岸海域污染较为严重；降水中主要酸性污染物质是so：一和NO卜，污染正在逐年加重， 酸雨污染的形势十分严峻。这样的气候、环境特点对钢铁和钢筋混凝土结构的腐蚀都是十分 严重的，对如何进行桥梁长效防护的问题提出了严峻的挑战。 2混凝土结构防腐蚀技术现状 由于钢筋混凝土结构的破坏，给各类土木工程造成了重大的安全隐患和经济损失。1991 年召开的第二届混凝土耐久性国际学术会议的主旨报告指出，钢筋腐蚀是混凝土结构耐久性 降低甚至破坏的首要原因。 美国标准局1975年的调奋表明，美国全年各种腐蚀损失为700亿美元，其中混凝土中钢 筋腐蚀损失占40％。据1984年报道，美国57．5万座钢筋混凝土桥，一半以上出现钢筋腐蚀 病害；1986年报道，美国联邦高速公路管理局(FHWA)的报告估计维修桥梁的腐蚀损害需要 200亿美元，并以每年5亿美元的速度增长。 在英国，“许多现代公路、公用与商业用钢筋混凝土结构是20世纪60年代到80年代建造 的。因为去冰盐透过沥青防水层和2—3em厚的混凝土保护层到达钢筋一般要lO一20年，所以 钢筋腐蚀引起混凝土结构的严重破坏发现得比美国晚。但是近几年，这个问题正日益突出。”英 国环保部门最近的一份报告估计，“英国建筑工业的年成交额为500亿英镑，而现在，因腐蚀破坏 钢筋混凝土结构年维修费已达5．5亿英镑(占其1．1％)，已成为英国一个沉重的财政负担。” 日本运输省检查103座混凝土海港码头状况，发现凡是有20年历史的，都有相当大的顺 470 四、其他·海工混凝土结构防腐蚀技术研究现状及应用 筋开裂，需要修补。 印度孟买Thane河上的第一座后张预应力混凝土桥，使用不到10年，由于预应力筋过早 发生严重腐蚀，不得不更换，重修第二座桥。 台湾省修建的澎湖大桥因氯离子腐蚀，仅使用7年的混凝土桥梁被拆除重建，损失巨大。 据调杳资料表明，我国钢筋混凝土结构的腐蚀现象普遍存在，大多数混凝土桥达不到设计 寿命。如1981年调查华南地区18座混凝土码头中，钢筋锈蚀破坏或不耐久的占89％，使用 寿命最短的仅为7年，最长的为25年。 20世纪80年代至90年代，西北院科研所通过对黄河上游已建的刘家峡、李家峡、盐锅 峡、八盘峡等水电站的水质的化验，发现在李家峡水电站存在严重的高浓度硫酸盐侵蚀钢筋混 凝土的问题。 淮海排水闸始建于1975年，1994年检查时，发现排水洞内水线以下，混凝土严重浆化，部 分地方钢筋外露，部分地方20mm厚的砂浆层全部炭化。经分析认为主要为严重酸性分解侵 蚀和硫酸盐侵蚀。 北京市西直门立交桥于1979年建成，90年代初已经存在钢筋锈蚀、混凝土开裂等现象。 2000年拆除时，在桥面板下方，大面积存在混凝土层脱落、钢筋腐蚀，有些大梁顺筋开裂；桥柱大 部分已经顺筋开裂，裂缝长度多为1—2m，宽度为l一5mm。专家最终认为这是氯离子侵蚀造 成的。 ． 据铁道部2000年桥隧秋检汇总资料统计，全路圬工梁较严重裂损等病害共计6529孔，占 混凝土梁总数的5．67％。 以上的数据表明，预防钢筋混凝土结构的病害和延长它们的使用寿命，已经成为越来越紧 迫的任务。 · 3钢筋混凝土结构腐蚀破坏机理 3．1混凝土对钢筋的保护机理 于该环境