關于道路橋梁防腐材料的研究分析

黃 坤，曹 峰

（吉林建筑科技學院，長春 130114）

根據國民經濟和社會發展戰略部署，我國制定了《國家公路網規劃》（2013-2030），該規劃是公路交通基礎設施中長期布局規劃，體現了我國發展綜合交通運輸的戰略方針，是指導國家公路長遠發展的綱領性文件。而道路遇到江河湖泊或山谷深溝等就需要修橋，因此路橋具有同樣重要的意義。在設計建造過程中，人們不僅要對路橋設計進行優化，還要對其進行合理的防腐防護，這樣才能保證路橋的安全質量，延長使用壽命，這就要求人們更加注重對混凝土的防腐處理[1]。

1 路橋工程材料的研究內容

路橋工程材料是道路和橋梁等交通基礎設施建設和養護的物質條件，其品質和類型決定了路橋工程的使用性能和服務壽命。縱觀我國公路路面的發展歷程，從低級的砂石路面、渣油路面到高級的瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面，道路工程材料的進步與發展，支撐了路面性能的提升與結構形式的革新。隨著交通事業的不斷發展，人們對路橋工程材料提出了更高的要求，科學選擇路橋工程材料，合理進行設計與利用，是保障和提高路橋工程質量的基礎和關鍵。

1.1 路橋工程材料的要求

在路橋工程的使用環境中，行車荷載和自然因素對道路路面結構的作用，會隨著深度的增加而逐漸減弱，對于材料的強度要求、承載能力以及穩定性要求也逐漸降低，因此路基以上采用不同質量、不同規格的材料，通常由下而上鋪筑，結構層是由墊層、基層和面層等組成。墊層位于基層和路基之間，其主要作用是改善路基的濕度和溫度狀況，減少路基變形，通常在季節性冰凍地區或土基水溫狀況不良的路段中設置，保證面層和基層的強度、穩定性和抗凍能力，其需要具備足夠的水穩定性。墊層常用碎石、礫石混合料、結合料穩定類混合料等材料；基層位于面層之下，主要起到傳遞荷載的豎向應力的作用，此層的材料應有足夠的強度、剛度以及擴散應力的能力，應具有足夠的水穩定性和耐沖刷性，保證面層結構的穩定性，常用的材料有穩定類混合料、碎石礫石混合料、天然砂礫、碾壓混凝土和瀝青穩定集料等；面層直接承受荷載，并受到自然環境中溫度、濕度變化的直接影響，因此面層材料應有足夠的強度、穩定性和耐久性等，其層面常用的材料主要是瀝青混合料、水泥混凝土、粒料和塊料等[2]。

橋墩和橋樁結構應具有足夠的強度、承載能力、抗滲透性、抗凍性和抗腐蝕能力，以抵抗外部環境介質的侵蝕；橋梁的上部結構應具有足有的強度、抗沖擊性及耐久性等，橋面鋪裝層一般使用瀝青混合料和各種防水材料等。

1.2 路橋工程材料的研究內容

材料的礦物成分和組成結構決定了材料的特性，對其技術性能有顯著的影響。各類混合料中，組成材料的相對質量和比例影響材料的組成結構狀態，這種狀態決定了混合料的基本技術性能，包括物理性能、力學性質、耐久性和工藝性等。

2 混凝土路橋損壞的原因

2.1 自然環境影響

某些不利氣候條件對混凝土路面損壞極大。例如，我國北方冬季寒冷，路面的積雪、冰凍連續不斷，使得在清雪過程中不得不用融雪劑，而融雪劑的主要成分包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等添加劑，會產生鹽凍、鹽蝕，嚴重破壞混凝土路橋面，并逐漸向內滲透。大風、酸雨也在一定程度上加快了對路橋的腐蝕。由于混凝土結構本身具有一定的吸水性，而水又通過凍融循環對混凝土路面造成持續破壞。其次，路橋本身需要承受一定的荷載，某些特定時間、交通量較大區域或者重型卡車超重等會導致混凝土路橋路面出現變形、裂縫、表面大面積脫落等情況。

2.2 自身原因

路橋材料多為混凝土材料，特別是橋梁構建在建造時存在一定的技術工藝缺陷。例如，會存在一些細小的縫隙沒有處理得當，又如結構縫、抗震縫、沉降縫、伸縮縫等漏水造成的鋼筋腐蝕、保護層脫落等情況的出現，這在長期使用過程中會影響路橋的安全質量，縮短使用壽命。

外在原因和內在原因給路橋帶來的破壞較大，人們要特別重視對鋼筋混凝土的防腐處理、養護，鋼筋混凝土的防水防腐及養護是提高路橋耐久性的有效途徑。

3 路橋防腐分類、方法與措施

3.1 路橋防腐分類

道路橋梁防腐工程主要包括混凝土結構防腐、鋼結構防腐、鋼筋混凝土結構防腐、木結構防腐和瀝青混凝土防腐[3-4]。如今，路橋工程中應用的防腐措施可以分為兩大類，一類是利用基本措施防腐，例如，提高混凝土的密實度，采用耐候鋼、合金鋼、采用合適的保護層厚度，利用材料本身的性能抵御外界的腐蝕；另一類是利用附加措施防腐，如增加表面面層防護、利用陰極防護技術、噴涂鋼材阻銹劑等。

3.2 國內外防腐方法

硅類防水、防腐技術是國外廣泛應用的技術方案，它主要用于公路、高架橋等的防腐處理。國內引進和我國自行研制的硅烷防水劑、DPS 永凝液、TS防水防腐劑、1500 防水劑等，在北京、上海等地都得到了廣泛的應用，實踐證明這些應用取得了良好的效果。

3.3 防腐措施

在路橋的建設和使用過程中，最嚴重的腐蝕就是鹽蝕和堿蝕，人們要對各種腐蝕進行仔細分析，結合當地實際情況提出有效的防腐措施。首先就是需要建立剛性的防水機制。在路橋的建設工程中，水分對路面的影響特別大，同時也是導致路橋出現鹽蝕和堿蝕的罪魁禍首。為了有效避免這種情況，人們應該構建防水機制，其間可以采用先進的科學技術，開展防水施工和防水處理，或在滲透層放置防水材料，減少水分的侵入，提高路橋的防水性能，降低出現鹽蝕和堿蝕的概率。其次，人們在處理過程中還可以利用透明涂膜，它的特點是防水耐水、有彈性、質地柔軟，可以起到隔離的作用，隔絕腐蝕物和混凝土的接觸。

4 路橋的維護與管理

路橋建成通車后，要經歷很長一段的使用過程，隨著時間的推移，其使用功能不斷下降，同時，各種病害也日益加重。為了保障道路行駛安全，路橋養護就顯得尤為重要，如何采用科學的、合理的養護技術，優化路橋養護管理，延長路橋使用壽命，已經引起人們的重視。一般情況下，在路橋建成后早期，路面狀況良好，維護工作以日常維護為主，隨著時間增長，病害出現并發展，會對路面結構和承載能力有一定程度的影響，就應采用大、中修養護手段來恢復路面行駛功能。

對于混凝土構件而言，防腐處理好之后，還需要對其進行定期的檢查與養護，及時發現破損的位置并對其進行修補，對破損口進行全面的檢查，如果出現表面粉化、裂紋等現象，就需要利用噴燈消除原有破損涂層并重新進行涂層。

因此，人們應考慮多重因素，同時根據地理位置、季節、周圍環境和溫度變化等，選擇合理的施工工藝，做到因時制宜、因地制宜，采用有針對性的養護方法。例如，可以選用樹脂類有機物或石油乳劑對裂縫進行處理，其最大的優點就是能夠封住細小孔洞和一些裂縫，延長瀝青的使用時間，從而保證路橋管理養護工作的有效進行，提高路橋的使用壽命。

5 結語

在路橋的建設和使用過程中，解決好其腐蝕性問題是工作的重中之重。因此，人們應根據實際情況、區域特點，分析防腐蝕的因素，利用科學有效的防腐蝕材料和處理方法，做好防腐工作，這樣才能夠保證路橋的使用質量與安全，提高耐用性，同時做好管理與養護工作，促進我國道路橋梁的可持續發展。