混凝土桥梁结构防腐技术措施分析

2019-09-14 版权声明 举报文章

混凝土桥梁结构防腐技术措施分析

摘要:近些年来,随着市场经济的不断发展,我国建筑工程领域也获得了更大的发展空间,尤其是桥梁建设,作为国民经济发展的基础性设施建设,得到了越来越多的关注。大部分的桥梁建设都是使用钢筋混凝土结构作为基础结构,而这种结构在自然条件下很容易受到腐蚀而造成破坏,因此对桥梁结构的防腐技术也逐渐受到了重视,如何在桥梁工程建设中实施有效的防腐技术措施,保证桥梁的质量,成为了当前施工企业所面临的重点课题。本文就主要对混凝土桥梁结构的防腐技术措施进行简单的探讨。

关键词:混凝土结构 混凝土桥梁 腐蚀防腐蚀技术

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

随着国民经济的快速发展,各种类型的桥梁工程数量也随之不断的增加,各种跨江大桥和城市高架桥都迅速的发展,在缓解交通压力方面发挥了巨大的作用。但是由于桥梁的主体结构是钢筋混凝土结构,而且长时间处在自然环境中,很容易受到潮湿的环境以及其他因素的影响而造成不同程度的腐蚀,对桥梁结构本身的强度产生影响,甚至会出现裂缝、松动等现象,埋下了巨大的安全隐患。

一、混凝土桥梁结发生腐蚀的原因分析

1.由于混凝土的碳化和硫化而产生的腐蚀。当混凝土结构中产生大量的碱,就会导致混凝土本身的环境受到破坏,容易形成大量的碳酸盐,而对混凝土内部结构产生一定的腐蚀作用。而引起混凝土碳化或硫化的原因也有很多,比如水泥本身的质量、混凝土搅拌时的水分比例以及固化时间等等。同时发现,多孔的混凝土与普通的混凝土相比,其具有更快的碳化速度,这也是混凝土施工中尤其需要注意的问题。

2. Cl-的渗透。Cl-是造成混凝土结构受到腐蚀的主要因素,也是破坏程度最严重的一个因素。Cl-通常由外部的海水、海洋大气中产生,同时在工程施工过程中使用的海砂、含氯的早强剂的使用也会带来一定的Cl-。Cl-具有很强的腐蚀性,其接触到钢筋表面时,会使其表面的钝化层迅速受到破坏,并且引起锈蚀的持续发生和扩散,无论是在碱性环境中,还是在其他的环境中,都可能会由于一个小小的腐蚀点而引发大面积的锈蚀,对钢筋结构的稳固性造成严重的影响。

3.冷热变化引起的腐蚀。随着温度的上升和下降,混凝土会相应地膨胀和收缩。比如在高温下的混凝土结构失去热源后,几个小时后温度就会下降。这种热力膨胀和收缩会导致结构的开裂。另外一个因素就是混凝土和钢筋的受热膨胀和收缩是不一样的,钢筋的速率要快得多。如果温度的变化急剧而很快,受热膨胀系数的不同,也会导致混凝土的开裂。

二、混凝土桥梁防腐技术控制措施

1.对混凝土中Cl-总量的限定

在通常情况下,应当将Cl-总量进行控制,不超过0.18%左右为宜,该结果与美国和日本等其他国家的限定值相比,具有一定的相似性。同时,由于Cl-的大量存在对混凝土的扩散速度和范围有着十分重要的影响,因此一般可以通过正态分布的方式对Cl-扩散和混凝土使用年限之间建立起科学的关系,这样便能够根据该数据作为混凝土耐久性进行设计和评估,以此来保证混凝土结构的稳定性,从而对其扩散率与Cl-浓度之间的关系进行有效的掌握。

2.对钢筋界面的电流密度和酸碱度进行控制

对钢筋界面的电流密度进行有效的控制是保证电位恒定的基本保证,也就是说,通过钢筋界面保护膜的钝化状态与临界值的转化,实现钢筋混凝土的防腐机制。在实际的工程中,一般应当保证钢筋界面的临界值不小于10A/m2。同时,保证钢筋界面保护膜的强碱性,也是形成钢筋保护膜的基本条件,一般酸碱度的最佳值应当不小于1.5。

3.对混凝土裂缝宽度和水胶比进行控制

混凝土裂缝的产生,是导致混凝土结构内部钢筋受到腐蚀的主要途径,因此为了避免对表面产生的腐蚀,应当对混凝土的保护层宽度进行有效的控制。一般针对高性能混凝土的裂缝值应当控制在0.2mm左右,而针对普通性能的混凝土,应当控制在更小的范围。为了减少混凝土结构中Cl-的扩散速度,就必须要对混凝土的渗透性进行适当的减少,而对混凝土渗透性的控制途径中,较为常用的方法就是对水胶比进行控制,通常应当保证在0.35-0.45之间。

4.加强对混凝土的检测质量的控制

根据当前桥梁施工中混凝土的搅拌方法,笔者认为如果将新拌砂浆法和硬拌砂浆法作为混凝土质量检测过程中重要的衡量标准,将能够极大的提升混凝土检测的质量,这样能够有效的保证混凝土材料中的氯盐含量在科学的范围内,而仅仅依靠混凝土自身所携带的Cl-还不足以造成钢筋表面的腐蚀,因此可以在此基础上增强保护层的厚度。而通过实践中我们也额可以看出,处在氯盐环境中的混凝土表面浅层的Cl-浓度相比深层的厚度要高,因此对于处在氯盐环境中的混凝土结构,其保护层的厚度至少要达到40mm。根据不同的施工环境考虑,可以适当的增加保护层的厚度。

5.选择优质的材料和阻锈剂

在进行混凝土材料的选择时,一般应当以矿渣、火山灰、粉煤灰水泥为主要的材料,因为这些材料中的水泥石含量较低,而且针对氯盐产生的溶解作用具有较好的预防作用,防止氯盐与水泥石发生化学作用而产生强度较低和胶结能力较低的膨胀盐,因为膨胀盐的产生容易造成混凝土结构的松散甚至是脱落。在细骨料的选择方面,一般应当选择高碱性的碳酸盐碎石,其与水泥具有很高的胶结力,而且能够形成一个高碱性的环境,在这种环境下的钢筋界面会形成钝化膜,而在这种钝化状态下不容易产生锈蚀。

6.三组分胶结材料以及涂层的有效运用

对腐蚀介质的渗透性进行有效的控制,是阻挡Cl-进入到钢筋表面产生锈蚀的主要途径之一,因此一般可以通过在混凝土中添加适量的微硅粉、粉煤灰等材料的方法来实现,水泥、微硅粉和粉煤灰通常被称为三组分胶结材料,由三组分材料制成的混凝土,具有很强的抗渗透性,尤其是对于Cl-的阻挡能力,能够有效的防止其渗透到混凝土结构内部,同时三组分材料具有低热、经济等特点,在使用的过程中能对施工成本进行有效的控制,同时微硅粉在提升混凝土耐磨性能方面有着十分显著的作用,与粉煤灰同时使用能够使集料中的碱含量极大的降低,避免碱集料反应的发生。

结束语:

近些年来,市场经济的发展促进了建筑工程行业的快速发展,与此同时,混凝土桥梁的数量不断增加,对桥梁结构防腐技术的也提出了更高的要求。防腐技术的运用在于保证桥梁结构的表面和钢筋结构不会受到腐蚀,以此来保证工程结构的稳固性,保证行车安全和人们的生命安全。只有保证桥梁结构的稳定性,才能促进桥梁工程事业的持续发展。

参考文献:

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