摘要：隨著我國社會的進步，經(jīng)濟的發(fā)展，公路橋梁作為經(jīng)濟動脈，起著越來越重要作用；由于公路橋梁鋼筋鋼筋的銹蝕、撞損等，降低了公路及橋梁的承載力，如不及時進行維修加固，便會威脅到公路橋梁的結構安全，如不及時對這些病害進行維修加固，便可能加快公路橋梁的進一步損壞的速度，縮短公路橋梁的使用壽命和結構安全；本文對公路橋梁鋼筋銹蝕的主要原因及成因進行了歸納、分析，對公路橋梁鋼筋的銹蝕進行了簡要敘述，其觀點主要是：公路橋梁銹蝕應對進行研究，在此基礎上注意公路橋梁加固方法的綜合應用。
關鍵詞：公路橋梁 鋼筋銹蝕 防治技術
一、公路橋梁鋼筋銹蝕的原因
在公路橋梁工程中，鋼筋混凝土因具有成本低廉、堅固耐用且材料來源廣泛等優(yōu)點而被土木工程的各個領域普遍采用。鋼筋混凝土既保持了混凝土抗壓強度高的特性、又保持了鋼筋很好的抗拉強度，同時鋼筋與混凝土之間有著很好的黏結力和相近的熱膨脹系數(shù)，混凝土又能對鋼筋起到很好的保護作用，從而使混凝土結構物更好的工作，提高了混凝土的耐久性。所以鋼筋混凝土已成為現(xiàn)代建筑中材料的重要組成部分。鋼筋銹蝕已成為導致鋼筋混凝土工程耐久性不足，過早破壞的主要原因，是世界普遍關注的一大災害，由于公路橋梁鋼筋銹蝕可發(fā)生于許多引起銹蝕的介質中，如潮濕的空氣、土壤、工業(yè)廢氣等。分析得到鋼筋銹蝕的主要原因有以下幾點：
1、公路橋梁鋼筋防護層的碳化，其碳化的原因是鋼筋不密實，抗?jié)B性能不足。硬化的鋼筋，由于水泥水化，生成氫氧化鈣，此時鋼筋表面生成一層穩(wěn)定、致密、鈍化的保護膜，使鋼筋不生銹。當不密實的鋼筋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，鋼筋中的氫氧化鈣與二氧化碳反應，生成碳酸鈣等物質，其堿性逐漸降低，甚至消失，稱其為鋼筋的碳化。鋼筋的鈍化保護膜就遭破壞，鋼筋的銹蝕便開始進行；鋼筋的碳化，鋼筋碳化的發(fā)生是個緩慢的過程，其實質是鋼筋失去堿性而中性化。鋼筋碳化破壞構件機理，使鋼筋失去堿性環(huán)境，從而引起鋼筋腐蝕。
2、氯離子的含量。據(jù)有關試驗證明，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合成可溶性氯化物，結果在新露出的基底金屬的特定點上生成小蝕坑，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
3、公路橋梁鋼筋銹蝕，導致截面積減少，從而使鋼筋的力學性能下降。對于截面積損失率較大的鋼筋，其屈服強度和抗拉強度及延伸率均開始下降，鋼筋各項力學性能指標嚴重下降。導致公路橋梁構件承載能力降低到與未配筋構件相近。鋼筋銹蝕生成腐蝕產(chǎn)物腐蝕產(chǎn)物在混凝土和鋼筋之間積聚，對混凝土的擠壓力逐漸增大，公路橋梁混凝土保護層在這種擠壓力的作用下拉應力逐漸加大，直到開裂、起鼓、剝落�；炷帘Ｗo層破壞后，使鋼筋與混凝土界面結合強度迅速下降，甚至完全喪失，不但影響結構物的正常使用，甚至使公路橋梁遭到完全破壞，給國家經(jīng)濟造成重大損失。
4、電化學銹蝕，公路橋梁施工中鋼筋在存放和使用中發(fā)生的銹蝕主要屬這一類。其銹蝕過程是在潮濕的環(huán)境中，鋼材表面被一層電解質水膜覆蓋，由于表面成分或者受力邊形等的不均勻性，使鄰近的局部產(chǎn)生電極電位的差別，因而建立許多微電池。在陽極區(qū)，鐵被氧化成Fe離子進入水膜；因為水中溶有來自空氣的氧，放在陰極區(qū)氧被還原為（OH）2；兩者結合成為不容于水氫氧化亞鐵Fe（OH）2；進一步氧化，則形成疏松易剝落的紅棕色的鐵銹氫氧化鐵Fe（OH）3；水膜中有酸的成分，則陰極被還原的將是分離子。由于所形成的氫積存于陰脫產(chǎn)生極化作用，將使銹蝕停止，但水中的溶氧與紅結合成水以除去積氫，故銹蝕能繼續(xù)進行。
二、公路橋梁鋼筋銹蝕的預防措施
公路橋梁鋼筋銹蝕的主要原因正是由于鋼筋保護層的碳化和氯離子的侵入而造成的，為了防止鋼筋銹蝕，必須防止鋼筋的碳化或減慢碳化速度和防止氯離子的侵入。而鋼筋碳化又是由于鋼筋抗?jié)B性能不足引起的，所以為防止碳化，必須提高鋼筋的抗?jié)B性；具體為：
1、降低水和灰的比例、鋼筋是由水泥、粗、細骨料和水拌制而成，根據(jù)水泥完全水化的理論，需水量只有水泥重量的一部分，但在拌制鋼筋時，為了獲的必要的流動性，滿足施工要求，常用較多的水，當鋼筋硬化后，多余的水就會蒸發(fā)掉，形成毛細孔。滲透的系數(shù)這樣也就越大。所以在拌制鋼筋時，在滿足設計要求和施工要求的情況下，盡量降低水灰比，減少用水量，增加密實度，提高鋼筋的抗?jié)B性。
2、摻外加劑、一方面使公路橋梁鋼筋內(nèi)部產(chǎn)生均勻、穩(wěn)定、互不連通的微小氣泡，阻止液體的滲透，另一方面也大大減少公路橋梁鋼筋的用水量，增加鋼筋的密實度，提高抗?jié)B性；二是摻抗?jié)B劑，摻抗?jié)B劑在鋼筋內(nèi)形成膠體洛合物，填充、堵塞了鋼筋內(nèi)部的毛細孔縫，從而增加鋼筋的密實度，提高抗?jié)B性；三是摻膨脹劑，通過摻膨脹劑而發(fā)生的化學反應，使公路橋梁鋼筋產(chǎn)生膨脹，在外力約束下，增加鋼筋的密實度，也可提高抗?jié)B性。
3、應選用顆粒細并且水化熱低的水泥。因為越細，凝結越快，泌水越少，抗?jié)B性能越好。要求組織細密、顆粒整齊、質地堅硬，另外級配要優(yōu)良，以改善公路橋梁鋼筋的和易性，增加密實度，提高抗?jié)B性。
4、防止公路橋梁的裂縫、收縮裂縫、沉降裂縫、溫度裂縫等。防止收縮裂縫、沉降裂縫采取的措施有：夏天氣溫高，要及時噴水養(yǎng)護，使其保持濕潤；防止溫度裂縫的措施有：在公路橋梁施工時，要考慮礦渣水泥、粉煤灰的水泥，對于大體積鋼筋要用中熱或低熱水泥，同時在保證強度指標的情況下加入一定量的活性摻合料。在一定范圍內(nèi)，活性摻合料對水泥的代用量越多，降低鋼筋溫升的效果越好。此外，還可選擇水化后產(chǎn)生氫氧化鈣較多的水泥，如早強硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥等，這樣也可以放慢碳化速度。防止氯離子進入鋼筋的措施有，配置鋼筋時不使用含氯離子的材料或外加劑，采取各種措施，提高鋼筋的密實度，防止氯離子侵入鋼筋內(nèi)部，避免鋼筋銹蝕，摻入阻銹劑，使鋼筋表面的氧化膜趨于穩(wěn)定，彌補表面的缺陷，使整個鋼筋被一層氧化膜所包裹，致密性很好，能防止氯離子穿透，從而達到防銹的目的，適當增加鋼筋鋼筋保護層的厚度，以延緩二氧化碳、氯離子等到達鋼筋表面的時間。
5、加強養(yǎng)護、如果公路橋梁鋼筋早期養(yǎng)護不好，水泥得不到正常水化，會降低鋼筋的密實度，繼而影響抗?jié)B性。所以一定要加強鋼筋的早期濕潤養(yǎng)護，以保證水泥正常水化，增加密實度，提高抗?jié)B性。
三、結論
雖然公路橋梁鋼筋銹蝕會給混凝土工程帶來嚴重的危害，但在實際施工中，只要加強領導，嚴格管理，精心施工，并根據(jù)環(huán)境的特點和材料的性質，采取相應的措施，是完全能夠防止和推遲公路橋梁混凝土工程中鋼筋的銹蝕，從而提高公路橋梁工程中混凝土的使用性和耐久性。
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