高速公路防撞護欄防腐措施淺析

楊旭光

(河北省交通規劃設計院試驗檢測室)

高速公路防撞護欄防腐措施淺析

楊旭光

(河北省交通規劃設計院試驗檢測室)

目前就高速公路混凝土防撞護欄防腐蝕措施的重要性，業內已經達成共識。同時在具體的方案制定和材料使用上，不同的工程案例也具有不同的選擇。對于北方地區部分省份的現有的工程實踐進行分析，綜合考慮了施工、造價以及防腐蝕效果耐久性等各種因素，以期對同類工程起到一定的參考比對作用。

防撞護欄;工程實踐;施工工藝

1 混凝土護欄腐蝕病害成因分析

造成高速公路混凝土防撞護欄病害的原因主要包括以下幾個方面:首先，噴灑除冰鹽是北方地區冬季雨雪天氣時保證高速公路安全暢通的一個重要的手段。除冰鹽中還有大量氯離子，氯離子滲入混凝土后，會破壞鋼筋鈍化膜，在混凝土內部形成腐蝕電池，引起鋼筋銹蝕，鋼筋銹蝕過程的體積膨脹作用會引起混凝土順筋開裂等病害。

其次，對于混凝土防撞護欄來說，使用階段會接觸到大量的汽車尾氣，尾氣中的酸性氣體會與混凝土中的堿性物質發生反應，從而破壞其內部的堿性環境，導致混凝土的中性化，也可能減弱了混凝土對鋼筋的堿性鈍化作用。外觀上表現為混凝土表面膠凝料松散粉化。

第三，凍融也是造成混凝土腐蝕的主要原因之一，混凝土中游離水在凍脹的過程中產生的凍脹壓力有可能使混凝土損傷并引起混凝土強度降低，隨著凍融作用的發生，混凝土中的損傷不斷增大，強度也逐漸消失，外觀上表現為表面開裂或剝落樓骨料等病害，也使二氧化碳和氯離子更易侵入，加速了鋼筋的銹蝕。

總之，高速公路混凝土防撞護欄的腐蝕病害是一個多種因素綜合作用的結果，而近年來，冬季寒冷地區的混凝土防撞護欄的腐蝕防護方法也得到廣泛的重視。本文首先對于國內北方地區部分高速公路的護欄防腐蝕養護工程實踐進行對比，然后以某高速公路護欄防腐工程為工程案例，對其防腐蝕方案的選擇進行探討，并給出施工工藝，以期對相似工程有一定的借鑒意義。

2 國內混凝土防撞護欄的腐蝕防護工程典型案例

2.1 聚合物水泥砂漿

采用丙乳砂漿作為防腐防護材料是吉林省長平、長吉、長營等多條高速公路混凝土防撞護欄防腐處治所采用的方案，此方案因丙乳砂漿低廉的價格以及相較于普通水泥砂漿的更好的防水性能而入選。吉林省和河北省同處北方，混凝土護欄所處的腐蝕環境具有一定的相似性，因此這一方案對于我省的混凝土護欄防腐工程來說，具有一定的借鑒意義。國內的《工業建筑防腐蝕設計規范》(GB50046－2008)以及《聚合物水泥防水砂漿》(JC/T 984－2011)中對于聚合物水泥砂漿的使用做出了明確的規定，目前除了常用的丙乳砂漿、氯丁膠乳砂漿以及環氧砂漿之外，一些通過改性來獲得更好的抗滲性、抗凍性、粘結性和抗氯離子滲透性的聚合物防水砂漿也開始在實際工程中使用。

施工過程中首先要進行基面處理，確保基面干燥，嚴格按照乳液和水泥的比例進行調配，需綜合考慮材料性質、施工環境以及施工和易性。應保證避免反復抹面，保證表面密實。需要特別指出的是，應盡量采用不需要進行養護的聚合物水泥砂漿，大面積施工時或造成整體施工費用過高。

2.2 硅烷浸漬

遼寧省的遼開高速公路采用了硅烷浸漬的方法。硅烷浸漬能顯著降低混凝土的吸水率和氯離子滲透率，對于氯鹽環境下的混凝土結構，此方法是提高混凝土耐久性的重要技術手段。

按硅烷的主要成分可將硅烷浸漬材料分為烷基烷氧基硅烷和烯烴基烷氧基硅烷，工程中經常使用的異辛基三乙氧基硅烷以及異丁基三乙氧基硅烷均屬于前者。就形態來分，又可分為膏體硅烷、有機溶劑型硅烷、水性硅烷乳液、凝膠狀和干粉狀硅烷。其中膏體硅烷是為了避免在垂直立面施工時，有效成分的大量流失而開發的，滲透深度大，活性組分含量高而且不容易損失，但是費用較高;溶劑型硅烷具有易揮發、易燃、易爆、對施工人員的健康有危害性的特點，因此在施工時應特別注意施工安全性;水性硅烷乳液克服了有機溶劑型硅烷的缺點，雖然活性組分含量及滲透深度不及膏體硅烷，但是也具有價格低廉的特點，對于非極端腐蝕環境下的非承重混凝土構件基面防腐，不失為一種性價比較高的處治方案。

2.3 環氧涂層體系

河北省的宣大高速公路采用了環氧封閉底漆+環氧砂漿+聚氨酯面漆的防腐體系，其中環氧砂漿是由無溶劑中間涂層材料與石英砂及滑石粉按照1∶2∶1的體積比配制而成。其中環氧砂漿用來修復已經產生的坑槽、露骨料等病害。這種防腐涂層體系在《公路工程混凝土結構防腐蝕技術規范》(JTG.T B07－01－2006)中有詳盡的說明，包括涂層的性能、涂裝的工藝以及質量控制等方面內容。其中無溶劑涂層材料是相對于溶劑型涂層材料而言的。溶劑型涂層材料，無論是普通型還是高固體分型，都含有一定量的有機溶劑，會對環境造成一定的污染，高固體分型的有機溶劑含量低于普通型，環境友好性也更好;而無溶劑型涂料完全不含有機溶劑，可以做到不污染環境。

在施工的過程中，首先要對基面進行露新處理，涂刷時，對于雙組份的涂料，需要經過充分的熟化并及時使用。在中間層涂料完成后，要經過充分的干燥并打磨確保平整，然后再進行面漆的施工。這種涂層體系的施工工序較多，但是在保證施工質量的前提下能夠發揮良好的防水防腐效果。

2.4 施工復雜性及防腐耐久性能比較

如果將以上三種方法就施工復雜性由復雜到簡單來排序，應依次為環氧涂層體系＞聚合物防水砂漿＞硅烷浸漬，施工復雜性可以側面反映施工費用以及施工工藝的可控性。但是目前的試驗結果顯示，單純的硅烷浸漬并不能完全防止結構內部氯離子的堆積，只是延緩氯離子的滲透速率，在這一點上不及涂層防腐體系。在本文后續的工程方案制定的過程中，采納了這一結論。

2.5 防腐處治時段的選擇

無論采取哪種防腐措施，國內大部分護欄防腐均為混凝土護欄出現病害后，進行的被動型防腐處治;病害處理難度大、造價較高。對于新通車的高速公路，部分高速公路在竣工完成后未投入使用前進行防腐處治，進行主動型防腐處治，相對于被動型防腐，大大減小了施工難度，病害處理量小，造價低。大廣高速衡大段在竣工后，病害尚未發生前進行的防腐處治，工期短，施工難度小，造價低。通過近幾年的驗證，防腐效果很理想。

3 高速公路混凝土防撞護欄防腐方案

(1)清除油漬、混凝土白霜、浮塵、苔蘚等污物。必要時用高壓水槍或壓縮空氣，將基面徹底清理干凈;對于較寬的裂縫(大于0.5 mm)，要事先進行填縫處理;混凝土表面必須干燥、干凈、堅實無松動，無任何污物。

(2)防水液采用噴涂、刷涂、滾涂、浸泡均可，施工溫度為:5～35℃;推薦用量大于300 g/m2(實際用量應視基面的滲透能力而定);作業時要做到均勻、連續、足量，確保使用效果。每層噴涂以立面不流掛、平面不集聚為宜。推薦噴涂2道。噴涂方向要與上一道垂直。避免大風天和陰雨天施工。

(3)噴涂兩遍時的間隔控制原則為“濕接濕”。根據上一遍的滲透情況，表面潮濕并沒有明顯的水跡時，即可噴涂下一遍。否則一旦表面干燥后，將會降低滲透效果;

(4)對于坑槽部位，在滿刮防水膩子之前，應采用防水砂漿進行修補。修補時，要視坑凹深度分次進行，對于較深的凹坑應盡量分多次進行修補，修補后的表面與原混凝土表面齊平，并且有良好的平整度。

4 結語

本文首先明確指出了高速公路混凝土防撞護欄防腐蝕措施設計的重要意義，然后給出了國內北方地區含河北省在內的部分省份在混凝土護欄防腐方面的工程實踐，最后結合以往的工程經驗以及已有試驗結果，綜合確定了黃石高速公路的混凝土護欄防腐設計方案。目前該方案的有效性已經在護欄防腐工程項目中得到了有效的證實。

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1008－3383(2014)04－0031－02

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