談高速公路橋梁防撞墻防腐技術應用

孟 秀 元

(山西路橋集團陽蟒高速公路有限責任公司，山西 太原 030006)

談高速公路橋梁防撞墻防腐技術應用

孟 秀 元

(山西路橋集團陽蟒高速公路有限責任公司，山西 太原 030006)

陽蟒高速公路通過采用目前最簡單、經濟而且維修更新最方便的辦法，對橋梁防撞墻混凝土表面進行涂覆防腐處理，為全線橋梁結構混凝土防腐起了積極的示范作用，并為大規模推廣和使用具有耐酸堿、耐水滲透、耐沖蝕、耐高溫、耐凍融的多功能防腐涂料盡到了企業應有的社會責任。

橋梁，防撞墻，防腐技術

1 概述

橋梁工程不僅造價高、服務年限長，而且都處在交通險要部位，所以保證橋梁的安全耐久非常重要。過去在我們的印象中，認為混凝土是經久耐用的材料。我國在改革開放前公路欠發達，橋梁數量少且構造簡單，后期混凝土腐蝕病害不是很明顯。但隨著我國經濟的快速發展，公路建設突飛猛進，特別是高速公路的建設。橋梁混凝土受腐的嚴重性和重要性逐漸被重視，但由于對橋梁所處環境、材料、機理等認識局限，致使防腐效果差異較大，一部分高速公路橋梁完工運營若干年后，橋梁混凝土不同程度受到腐蝕損壞，尤以防撞墻混凝土最為突出，出現大面積破損、裂縫、鋼筋裸露銹蝕等病害，給高速公路的安全和美觀帶來很大的負面影響。在此背景下，陽蟒高速公路重點從防撞墻混凝土結構防腐施工入手，以點帶面，最終全面實現橋梁混凝土結構防腐預防性施工，取得了較好的成效。以下主要對陽蟒高速公路在橋梁防撞墻混凝土結構防腐技術應用方面進行歸納總結，以期對促進我國橋梁防腐技術提高、延長橋梁使用壽命、保證橋梁使用安全等方面，起到拋磚引玉的作用。

2 橋梁防撞墻混凝土防腐預防性施工

2.1腐蝕原理

混凝土受到化學腐蝕以后形成碳化，二氧化碳氣體游離到混凝土內，與混凝土中的堿性成分發生化學反應，生成水和碳酸鹽物質，這一混凝土內堿性含量減低的過程叫做混凝土的碳化，也可叫做混凝土的中性化。其化學反應方程式為：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O，水泥在凝固過程中形成了較多的Ca(OH)2，混凝土內部孔隙中布滿了飽和狀態的Ca(OH)2溶液，這種堿性物質能對鋼筋起到很好的保護效果，在鋼筋表層形成難于溶解的Fe2O3和Fe3O4，稱之為純化膜。碳化后由于堿性介質的失去，鋼筋開始生銹，混凝土失去了對鋼筋的保護作用，具體過程如下：

1)氯離子的入侵。

在水分子滲入的同時，氯離子、碳酸氣體的侵入導致混凝土的中性化。

2)鋼筋的銹蝕。

因為氯離子、水、氣等的滲透，鋼筋被銹蝕。即便是在不中性化的情況下，鋼筋表面的磷也可使鋼筋出現銹蝕。

3)產生裂紋。

鋼筋被銹蝕后，體積會較原來膨脹2.5倍左右，混凝土在其膨脹作用下出現裂紋。

4)強度減低。

銹蝕介質沿著裂紋不斷入侵，使得混凝土體積進一步膨脹，鋼筋銹蝕加重，使得混凝土體積降低。

2.2防腐涂層設計

為了封閉由于混凝土收縮產生的表面的空隙，增強混凝土外表面的抗水性、抗腐蝕性，增強結構的使用壽命，同時增加橋梁結構外側的美觀，在橋梁防撞墻外表面涂刷外保護涂料，涂料的免維護周期大于20年。

1)涂層材料要求。

良好的裝飾性和保色性；良好的耐水性、抗水性；良好的耐腐蝕性；良好的耐氣候性；良好的耐沾污性。

2)涂層配料要求。

涂層配料要求見表1。

表1 涂層配料要求

3)涂層性能要求。

混凝土表面防腐涂層執行JTJ 275—2000標準，涂層與混凝土表面的粘結力不得小于1.5 MPa，涂層性能指標見表2。

表2 防腐涂層性能指標

2.3施工方法

1)涂層試驗。

正式涂裝前應選面積10 m2的防撞墻進行涂裝試驗。涂裝前先對混凝土表面進行處理，混凝土表面應潔凈、表面粗糙均勻牢固密實無松動。混凝土基面處理完畢后，根據設計要求進行涂裝試驗。通過涂裝試驗，對各層涂料的濕膜厚度和耗用量進行測定(L/m2)。涂層經過7 d自然養護后，測定其平均干膜厚度，采用顯微鏡式測厚儀，并測定其涂層的粘結強度，通過隨機找三個點采用拉脫式涂層粘結力測試儀測定。

2)混凝土表面處理。

采用電動打磨機具，將混凝土表面粘附的灰漿、碎屑、污染物、其他松散物及尖角等徹底清除掉。視情況可采用合適的溶劑去除油污。清理后的混凝土表面應粗糙均勻，并用自來水將其清洗干凈，用壓縮空氣吹干或自然風干，在涂裝前保持混凝土表面的干燥。

3)涂裝施工。

混凝土表面清理經驗收合格，即可進行相應各層防腐涂料的涂裝施工。其中稀釋劑和涂料必須為正規廠家生產，并附有產品合格證書。確保在保質期內使用完畢，嚴格按照產品說明書所示方法使用各種涂料。根據施工現場條件、被涂結構的情況采用高壓無氣噴涂和滾涂相結合的方法進行施工。

a.封閉層施工：將環氧封閉漆均勻噴涂于基層表面，自然固化不少于12 h。噴涂應薄而均勻，厚度按混凝土表面靈活掌握，不得有漏涂、流墜等缺陷。

b.中間層施工：封閉層施工完成并經檢驗合格后，進行第一道中間層施工，即在混凝土基層凹陷不平處用環氧膩子修補填平。待環氧膩子固化后進行第二道中間層施工，采用淺灰色環氧厚漿漆涂裝，干膜厚度為200 μm。

c.面層施工：中間層施工完成并檢驗合格后進行面層施工，面層涂料采用脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆，為使涂料涂刷均勻、密實，面層涂裝施工分兩遍涂刷，待第一遍膜表干燥后再涂刷第二遍，每遍面漆干膜厚度為50 μm,見圖1。

4)施工質量控制與檢查。

a.施工時，對各道工序，如混凝土表面處置、各道涂層涂裝等進行詳細檢查，并通過驗收。

b.涂膜厚度及涂裝道數應按設計要求進行，隨時檢查涂層濕膜厚度，以保證涂層的均勻性及最終厚度。

c.涂裝施工時，應不時關注涂層濕膜的表面情況，當有流掛、漏涂、針孔、變色、裂紋等現象出現時，應馬上采取修復措施。

d.下道涂層施工前，要對上道涂層先進行檢驗，上道涂層檢驗合格后方可進行下道涂層的施工。

e.涂裝完成后，要對涂層外觀進行目視檢查，要求涂層色澤一致、厚度均勻，無針孔、氣泡、裂紋等存在。

f.涂裝施工7 d后，對涂層干膜厚度進行測定。面積每100 m2檢測一處，每500 m2為一個檢驗批。

5)雨季施工和環保要求。

a.雨季施工：在雨季為了不降低工程質量和材料的防腐性能，雨天應停止施工，避免雨中作業。提前做好各種情況應急預案，重視防雨、防雷、防汛等工作。搭設必要的避雨設施，注意用電作業和高空作業防護，保證施工安全。

b.注重環保：橋梁防腐工程施工應注意落實環境保護措施。防腐工程所使用的材料對環境有一定的污染,所以在橋梁防腐施工過程中要切實做好廢料的處理和環境保護,建設從業單位及相關施工人員應嚴格落實環境保護措施，防止對環境造成損害。

3 結語

陽蟒高速公路通過選擇適當涂層對橋梁防撞墻混凝土結構進行防腐預防性處理，增強了橋梁防撞墻的耐久性和抗腐蝕能力，延長了使用壽命。參考國外成熟的經驗和技術，使用液體式涂料對橋梁防撞墻進行防腐處理，避免了以往因使用重防腐(如熱噴涂鋁、鋅等)、防腐方式耗材量大的弊端，節約金屬材料。另外，涂裝采用專業工具，不僅施工工效高，而且涂裝質量也可得到有效保證，使維修期大大得以延長，同時也是一種無污染綠色施工技術，可產生良好的社會、經濟效益，具有一定的推廣和使用價值。展望未來，隨著涂裝材料生產技術和能力的不斷提高，生產的集成化，其生產成本必然會下降，屆時它的應用將越來越廣泛、越來越普及，必將把橋梁防腐技術帶到一個新的高度。

Ontheapplicationofhighwaybridgeanti-collisionwallantisepsistechnology

MengXiuyuan

(ShanxiLuqiaoGroupYangboaHighwayCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

Yang python highway through the adoption of the most simple, economic and maintenance update the most convenient way to prevent the wall of the bridge surface concrete coating anticorrosive processing, is across the bridge structure concrete anticorrosive played a positive role model, and for large-scale popularization and use of acid and alkali resistance, resistance to water penetration, erosion, high temperature resistant, freeze-thaw resistance of multi-functional anticorrosive coatings is doing enterprise should have social responsibility.

bridge, anti-collision wall, anti-corrosion technology

U445

A

1009-6825(2017)27-0132-03

2017-07-15

孟秀元(1976- )，男，高級工程師