11桥梁及其腐蚀与防护.pptxVIP

桥梁的腐蚀与防护目录1、桥梁简介2、桥梁的腐蚀环境和腐蚀机理3、桥梁的腐蚀防护1、桥梁简介 桥梁是铁路、公路、管线或渠道跨越河流、海峡、山谷或其他障碍的空中建筑物。即空中的道路，是整个道路系统中的重要节点。1.1、桥梁的起源远古时期开始，人类活动的地方就有了桥梁独木桥天然石桥1.1、桥梁的起源后来，人们会用天然的植物藤蔓和人造的麻绳开始造桥原始索桥的大致结构1.1、桥梁的起源受到大自然天然结构的启发，加之石料等材料的运用技术提高，人们开始自己造拱桥，梁桥等各种桥梁。1.2、桥梁的分类按用途：铁路桥梁、公路桥梁、公铁两用桥梁、立交桥、行人桥按建材：钢桥、混凝土桥梁、结合梁桥、混合梁桥、木桥（这里我们知道，建造桥梁的材料主要为钢筋和混凝土）按结构（最主要的分类方式）：梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥1.2、桥梁的分类梁桥：以受弯为主的主梁作为承重构件的桥梁。其构造简单，制造、架设和维修均较方便，广泛用于中、小跨度桥梁，但在材料利用上不够经济1.2、桥梁的分类拱桥：指的是在竖直平面内以拱作为结构主要承重构件的桥梁，承重结构主要承受轴向力，没有弯矩或弯矩很小1.2、桥梁的分类斜拉桥：是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。1.2、桥梁的分类悬索桥：指的是以通过索塔悬挂并锚固于桥两端的缆索（或钢链）作为上部结构主要承重构件的桥梁。从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。2、桥梁的腐蚀环境和腐蚀机理自古至今，人们建造了无数的桥梁，它们一方面给人类提供方便，另一方面自身也经受巨大的损坏，需要进行维修，甚至报废重建。2、桥梁的腐蚀环境和腐蚀机理损坏的原因主要归结为下列几点：自然灾害各类交通事故桥梁材料的腐蚀材料的制作不良2、桥梁的腐蚀环境和腐蚀机理日本曾统计过104所悬索断桥事故，其中有23例与钢材的质量与腐蚀问题有关事故原因载荷及交通事故自然灾害腐蚀材料不良其他数量373519492、桥梁的腐蚀环境和腐蚀机理桥梁承受着交变载荷,长期暴露在自然环境中,桥梁的钢结构及混凝土结构都会受到环境介质的腐蚀。2、桥梁的腐蚀环境和腐蚀机理特别是在一些环境质量恶劣的地区,如大气污染严重的地区、水污染严重的地区以及滨海、海洋环境中SO2,CO2,Cl-等腐蚀性物质含量增大,都会造成桥梁的严重腐蚀,影响桥梁的结构安全性及使用寿命。因此,桥梁的腐蚀与防护问题已经成为桥梁工程及腐蚀与防护领域的重要研究课题。2、桥梁的腐蚀环境和腐蚀机理2001年，中国四川省的宜宾小南门金沙江大桥发生断裂2、桥梁的腐蚀环境和腐蚀机理据现场勘查人员的报告，发现坍塌断裂之处露出一层薄薄的钢筋网，悬吊的承重钢管中露出了锈迹斑斑的钢缆。正是因为吊索钢丝的锈蚀折断，造成了桥梁断成三节。另据现场工程人员说，让人不可思议的是，那承重钢缆是装在钢管中且加了防锈油的，怎么会生锈？　?2、桥梁的腐蚀环境和腐蚀机理桥梁工程中的腐蚀问题主要是指钢铁构件和混凝土的腐蚀,其中混凝土的腐蚀又包括混凝土中钢筋的腐蚀及混凝土材料本身的腐蚀,混凝土中钢筋的腐蚀与其它钢铁构件的腐蚀在机理上是一致的。2.1、大气腐蚀一般情况下，桥梁的桥身，桥面所处的腐蚀环境是大气环境2.1.1、大气腐蚀的机理大气腐蚀是金属处于表面水膜层下的电化学腐蚀过程，表面水膜是空气中水分在金属表面吸附凝聚而形成的。阴极反应（中性碱性水膜中）：O2+ H2O + 4e ? 4OH—阴极反应（弱酸性水膜，酸雨中）：O2 + 4H++ 4e ?2H2O阳极反应：Fe ? Fe2++2e（或写成金属离子水化物的形式）2.1.1、大气腐蚀的机理实际中，由于腐蚀开始后有锈蚀产物的存在，它对锈层下基体钢材的离子化起氧化剂的作用，在湿润大气下电化学腐蚀反应机理大致如下：阴极反应发生在Fe3O4/FeOOH界面：6FeOOH + 2e→2Fe3O4 + 2H2O + 2OH-阳极反应发生在金属/Fe3O4界面：Fe ? Fe2++2e阴极反应实质为锈层内Fe3+→Fe2+的锈层还原反应。硫化物，盐雾，酸雨及尘埃颗粒的存在，增强了水膜电解质的导电性，加速了大气腐蚀2.1.2、大气腐蚀的主要破坏形态均匀腐蚀缝隙腐蚀应力腐蚀2.1.3、大气腐蚀的影响因素一、成分大气的主要成分几乎是不变的，但不同地域的大气中还含有一定量的二氧化硫，一氧化碳，硫化氢，盐雾等物质。2.1.3、大气腐蚀的影响因素SO2：（1）SO2 → SO3 → H2SO4（2）与Fe作用 → FeSO4（易溶于水）→ H2SO4Cl-：氯离子随氯化物颗粒沉积在金属表面的水膜中，同时其也具有吸湿作用，会将大气中的湿气吸纳与金