公路橋梁鋼筋銹蝕原因及防治方法

謝國強(qiáng) 孫濤

摘要：近年來，隨著我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，帶動了我國城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)。隨著大量路橋工程的建成使用，其路橋工程中鋼筋的銹蝕問題也越來越受到人們的關(guān)注和重視。該文就目前公路橋梁工程中鋼筋銹蝕的原因進(jìn)行分析和討論，并提出相應(yīng)的防治措施，以期能夠提高公路橋梁鋼筋的防腐技術(shù)水平，確保公路橋梁工程建筑的安全、可靠，從而促進(jìn)公路橋梁行業(yè)的快速、平穩(wěn)、可靠、安全發(fā)展。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;鋼筋銹蝕;防治措施

橋梁鋼筋銹蝕是很常見的問題，盡管隨處可見，但是它的危害是不容忽視的，這對于橋梁的使用年限會產(chǎn)生重要的影響。特別是橋梁很多關(guān)鍵部位的銹蝕有可能由此引發(fā)嚴(yán)重的工程事故。所以，加強(qiáng)對橋梁鋼筋銹蝕問題的研究刻不容緩，具有極其重要的研究意義。

一、鋼筋銹蝕的原因

（一）碳化現(xiàn)象

鋼筋保護(hù)層的碳化是鋼筋銹蝕的主要原因之一，碳化的原因是由于混凝土不密實(shí)、抗?jié)B性能不足、鋼筋混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足等。這樣使混凝土保護(hù)層受二氧化碳碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍堿度降低，從而生成氫氧化鐵銹蝕物，產(chǎn)生銹蝕硬化的混凝土。而當(dāng)不密實(shí)的混凝土置于空氣中或含二氧化碳環(huán)境中時，由于二氧化碳的侵入，混凝土中的氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈣等物質(zhì)，其堿性逐漸降低，使得混凝土出現(xiàn)碳化現(xiàn)象，造成對鋼筋的銹蝕，影響公路橋梁的安全性。

（二） 氯離子的含量

據(jù)有關(guān)試驗證明，即便是PH值較高的溶液只要有氯離子含量，就足可以破壞鋼筋的鈍化膜，使鋼筋失去鈍化，在水和氧氣的作用下導(dǎo)致鋼筋銹蝕。其原因是氯離子能優(yōu)先地有選擇地吸附在鈍化膜上，把氧原子排擠掉，然后和鈍化膜中的陽離子結(jié)合成可溶性氯化物，結(jié)果在新露出的基底金屬的特定點(diǎn)上生成小蝕坑，這些小蝕坑稱為孔蝕核，亦可理解為蝕孔生成的活性中心。氯離子的存在對金屬的鈍態(tài)起到直接的破壞作用。

（三） 外部的環(huán)境

外部的環(huán)境將直接影響到鋼筋的銹蝕程度，其中影響最大的是濕度。鋼筋混凝土在空氣中遇到水容易產(chǎn)生銹蝕。一般在混凝土的相對濕度達(dá)到100%時，二氧化碳很難進(jìn)入其中，從而銹蝕也就不會容易滋生了，在這種情況下最好的辦法就是把濕度盡量控制在80%左右，讓混凝土鋼筋盡量得到碳化處理。

二、對公路橋梁中的鋼筋腐蝕的防治研究

（一）提高公路橋梁鋼筋鹼的密實(shí)性能

在公路橋梁工程當(dāng)中，對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害的鋼筋銹蝕現(xiàn)象，應(yīng)先從結(jié)構(gòu)安全與經(jīng)濟(jì)力進(jìn)行考慮，鹼碳化通常是因混凝土的密實(shí)性與抗?jié)B性不夠引發(fā)的，為避免砼碳化，需要將砼的密實(shí)性與抗?jié)B性加強(qiáng)在工程上，主要可以采取以下幾個方面：首先，可采取水灰比方法進(jìn)行控制，讓水灰比在規(guī)定最大值的規(guī)范內(nèi)適當(dāng)添加礦渣粉、粉煤灰等相關(guān)細(xì)料，并合理延長攪拌的時間，強(qiáng)化混凝土振搗通過這一措施，可以很好地改善混凝土的結(jié)構(gòu)性能，提高密實(shí)性，從而增強(qiáng)鋼筋砼的抗?jié)B性能和密實(shí)性能;其次，在鋼筋鹼的澆筑過程中，要盡量排凈砼體內(nèi)部的空氣，從而減少孔隙和裂縫的發(fā)生常用的力法有充入惰性氣體法、整體砼澆筑法等，特別需要注意的是，在模板的安裝過程中很容易引入大量的空氣，因此需要采取措施避免。最后，在公路橋梁鋼筋鋪設(shè)之前最好進(jìn)行預(yù)先的防銹蝕處理，如進(jìn)行烤藍(lán)、涂油或者進(jìn)行表面機(jī)械隔水處理等這些方法均能提高鋼筋的抗銹蝕性能，而且操作起來并不繁瑣，因此值得推廣應(yīng)用。

（二）實(shí)施外涂隔離層方法，降低環(huán)境濕度影響

在公路橋梁工程當(dāng)中，環(huán)境濕度會對鋼筋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生侵蝕作用，為避免環(huán)境濕度影響，可采取外涂隔離層法，加強(qiáng)混凝土耐久性與防水性功能，其具體處理措施為：先將受損的鋼筋全部暴露在外，使用噴砂槍等方法，對橋梁鋼筋實(shí)施去銹處理，將混凝土表面泥土與灰塵等進(jìn)行剔除，再實(shí)施鋼筋防銹處理，有效清除松動混凝土，將鋼筋表面涂上環(huán)氧樹脂涂液類的粘結(jié)劑，橋梁鋼筋受到的銹蝕較為嚴(yán)重，公路橋梁結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境較為惡劣，還可采取除銹劑對鋼筋表面進(jìn)行涂抹，以降低環(huán)境濕度所帶來的鋼筋銹蝕影響，確保公路橋梁結(jié)構(gòu)能夠安全牢固。鋼筋表面實(shí)施油漆涂層時，需要考慮到相關(guān)的各類問題，其常用涂層法為下列四種：一是氧化乙炔型的火焰鋁絲融化方法，運(yùn)用高壓霧化氣體，對鋼筋表層實(shí)施火焰噴漆處理;二是鋼筋表面運(yùn)用防銹材料;三是鍍鋅位置的熱處理，運(yùn)用酸性材質(zhì)去除銹跡;四是運(yùn)用噴射漆物設(shè)備，使電源基本形成正負(fù)兩極的電荷金屬絲，并進(jìn)一步讓金屬絲噴槍的交匯位置形成弧熔化，在鋼筋表面的油漆涂層中，可選用這些方法進(jìn)行防治處理。

（三）使用特種鋼筋以提高其自身的防御能力

在鋼筋的防銹蝕工作中，要著重注意對有害離子侵入鋼筋進(jìn)行損壞的防范工作。而其中最為有效的方法就是采用特種鋼筋進(jìn)行公路橋梁工程的建筑施工。特種鋼筋能夠有效的隔離滲入到混凝上中的氯離子，從而防止了氯化物等其他有害物質(zhì)對內(nèi)部鋼筋的侵蝕。同時，在施工過程中，還要慎重的向混凝上中添加氯鹽類的外加劑，以避免其中的氯化物對鋼筋造成侵蝕。在混凝上的配置過程中，一定不能使用海產(chǎn)骨料，其用水也不能直接的使用氯離子含量高的水或者海水，必須對其進(jìn)行技術(shù)處理，以確保其水質(zhì)達(dá)到技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)。

（四）應(yīng)用高性能鋼筋

隨著金屬合成與冶煉技術(shù)的不斷發(fā)展，公路橋梁施工用的鋼材生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展非常迅速，一大批具有現(xiàn)代高技術(shù)特點(diǎn)的特種鋼材已經(jīng)走向了市場。因此，在選購鋼材時，可以在容易發(fā)生銹蝕的部位應(yīng)用抗銹蝕能力強(qiáng)的不銹鋼鋼材（全面應(yīng)用成本過大），從而達(dá)到防銹的目的。另外，還可以應(yīng)用一些高分子合成材料，來代替鋼筋。目前，高分子合成技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了相當(dāng)?shù)母叨龋查_發(fā)出了完全具各鋼筋性能的高分子材料因此，在路橋工程施工時，可以適當(dāng)應(yīng)用一些高分子合成材料，來實(shí)現(xiàn)防銹目的。

三、結(jié)束語

綜上所述，為了使橋梁鋼筋銹蝕的程度盡可能地降低，有很多方面是值得深入研究和探討的。影響它的主要因素有施工質(zhì)量和材料的選定等等，特別是施工時保護(hù)層的厚度是否符合相關(guān)的要求，在鋼筋的運(yùn)輸和存放過程中是否做了相關(guān)的保護(hù)等都是需要認(rèn)真考慮的。所以說，規(guī)范有序施工是很有必要的，也是工程質(zhì)量的保證。

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（作者單位：興安盟鼎誠路橋工程有限公司）