劉 浩
(大慶油田路橋工程有限責任公司,黑龍江 大慶 163453)
自然降水對公路橋梁會造成嚴重的影響。在公路橋梁的建設中一般都會采用較粗的鋼筋,這些鋼筋中的含碳量較高,更容易被腐蝕,如果長期在空氣中暴露,在雨雪的侵蝕下會與氧氣發生化學反應,從而造成鋼筋的銹蝕[1]。此外,如果鋼筋含碳量小也容易被銹蝕,雨雪滲入后,鋼筋金屬會發生電解質反應,其中所含的碳作為陽極,鋼筋為陰極,這種原電池的形成必然會導致化學腐蝕,所以公路橋梁的建設中雨雪等自然天氣是鋼筋銹蝕的重要原因之一。
為了保證公路橋梁鋼筋的穩定性,會在鋼筋上涂抹保護層有效的防止銹蝕的發生,如果鋼筋的保護層被破壞,則會導致鋼筋的銹蝕。同時碳化也會造成鋼筋保護層破損,主要是由于混凝土的抗滲性以及密實性不足,導致鋼筋的保護層被二氧化碳所碳化從而導致保護層被破壞。此外,在鋼筋的保護層涂制中,如果厚度不足也會導致混凝土發生碳化,而且不斷的向內進行延伸,導致鋼筋的鈍化膜遭到破壞,而鋼筋長期暴露在空氣中,會由于空氣中濕度的增加而發生銹蝕反應。
公路橋梁的鋼筋混凝土容易因為氯化物等有害的氣體導致鋼筋發生銹蝕,進而使鋼筋發生孔蝕。這也是腐蝕中的一種,對公路橋梁的危害比較大。一旦鋼筋發生孔蝕,會使鋼筋的截面縮小,鋼筋的承載力以及力學性能等也會下降,導致鋼筋出現斷裂,影響公路橋梁的使用壽命[2]。而混凝土中不可避免的需要加入一些氯鹽,使鋼筋周圍存在氯離子,導致鋼筋的氧化膜被破壞。
鋼筋在合適的溫度、濕度、氧氣以及二氧化碳濃度的環境下會因為氧化、碳化等反應發生銹蝕,而其中影響最大的為濕度。周圍環境的濕度越大,鋼筋的導電性會越強,使得鋼筋的電化學腐蝕加重。同時周圍環境濕度的加大,不僅使水分含量增加,同時氧氣的含量也會提升,水分以及氧氣的增加必然會提升鋼筋腐蝕的速度。此外,如果鋼筋周圍環境中微生物或者酸性氣體的增加也會加劇鋼筋的銹蝕反應。
自然雨雪引起的鋼筋銹蝕問題,主要可以通過以下方式進行防治。首先,鋼筋混凝土是公路橋梁的主要原材料,為了有效的應對雨雪的侵蝕,需要保證鋼筋混凝土的抗滲性和密實性,有效的抵抗雨雪積水的侵蝕,可以在鋼筋混凝土中適當的混入鋼砂;其次,雨雪對鋼筋的侵蝕主要是通過對裂縫進行侵蝕的,所以必須要加強對裂縫的檢查,及時發現鋼筋混凝土中的裂縫,并及時進行處理;再次,如果鋼筋混凝土中的鋼筋已經發生銹蝕,必須要及時進行除銹處理,并對銹蝕部位的鋼筋進行補全。
鋼筋混凝土的保護層能夠有效的防治鋼筋的銹蝕情況,為了更好的保護鋼筋必須要保證保護層的密實度和厚度。保護層的厚度需要比鋼筋的直徑大,同時保證混凝土振搗的均勻性,提升混凝土的厚度和密實度。
為了防止原材料中有害物質的影響導致鋼筋發生銹蝕反應,需要對原材料的質量進行嚴格的把控,在鋼筋材料的選擇中需要對其含碳量進行測試,并選擇抗銹蝕性強的鋼筋,從而更好的滿足施工的要求。同時在物料的購置和選擇中嚴格控制有機質含量,在配料的過程中盡量避免對氯鹽添加劑類物料的選擇,而且材料不能直接接觸含氯離子的水,如果材料有接觸必須要采用相應的技術手段進行及時處理,并在檢驗合格后才可以投入使用。
社會和經濟的發展使得金屬冶煉以及金屬合成技術更加先進,當前很多高性能的鋼筋被應用到建筑中,這也為公路橋梁的質量提升提供了有利的條件。因此針對一些比較容易發生銹蝕的部位,可以適當的采用高性能的鋼筋材料,比如不銹鋼等,能夠有效的防治銹蝕病害,抵抗環境的影響。
綜上所述,公路橋梁鋼筋的質量和壽命直接影響公路橋梁的使用性能和使用年限,但是公路橋梁鋼筋的銹蝕影響因素比較多,所以必須要針對這些原因采取相應的防治措施,提升鋼筋的使用壽命,促進公路橋梁事業的健康發展。