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试议桥梁腐蚀的成因与防治

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论文导读：钢筋混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，但由于材料自身、使用环境和设计上的缺点，使得大多数存在时间较长的混凝土结构存在严重的腐蚀问题。从而引起混凝土结构的耐久性问题，使许多桥梁结构达不到设计使用年限就提前报废，这给国家带来巨大的经济损失和财政负担。此外，腐蚀原因还存在于设计、施工和养护的各个环节。

关键词：桥梁，腐蚀，原因，措施

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钢筋混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，但由于材料自身、使用环境和设计上的缺点，使得大多数存在时间较长的混凝土结构存在严重的腐蚀问题。从而引起混凝土结构的耐久性问题，使许多桥梁结构达不到设计使用年限就提前报废，这给国家带来巨大的经济损失和财政负担。

1.桥梁发生腐蚀的常见部位

1.边梁挑沿处

2.预制的边梁、次边梁或和第三片梁的铰缝及腹板处

3.其它预制梁的铰缝及腹板处

4.泄水孔周围及附近

5.梁端及帽梁

6.桥台背墙等

2.发生腐蚀的原因

空气中和雨水中含有的氯盐成分，及在冬季为消除桥面的冰冻和积雪而广泛地应用喷洒盐水的方法，都可使盐水通过不防水的伸缩缝流向墩台，通过不防水的桥面系渗入到混凝土的缝隙里，不光引起碱骨料反应，而且引起盐腐蚀，加速了结构的失效。

此外，腐蚀原因还存在于设计、施工和养护的各个环节。设计中的防水性能不好、容易造成漏水，施工中的混凝土质量不合格、震捣不密实、钢筋保护层厚度不够，养护中没有对结构进行合理及时的维修，均会加速腐蚀，导致结构的耐久性降低，使结构无法达到设计使用的年限。

3.引起桥梁钢筋腐蚀的主要原因

引起混凝土内钢筋腐蚀最为主要的原因是混凝土的碳化和氯化物的渗透量。

3.1混凝土的碳化

钢筋混凝土的发明与发展的主要因素之一是水泥浆具有保护钢筋免受腐蚀的能力。钢筋混凝土中水泥的水化产物――氢氧化钙是一种高碱性物质，pH值在12.5以上，混凝土中钢筋与该溶液接触，表面会形成氧化亚铁面膜，它可以钝化钢筋，阻止氧接触钢筋，对钢筋起到保护作用。这种钝化作用在碱性环境中是很稳定的。免费。当水份通过孔洞形态的混凝土,在里面形成氢氧化钙。氢氧化钙是一个碱性环境，由于外来的酸性气体，如二氧化碳渗入混凝土与氢氧化钙发生化学反应，变成碳酸钙，整个反应称为碳化作用。

CO2+H2O+Ca(OH)→CaCO3+2H2O

当大量的碳酸钙形成时，混凝土内部碱性环境受到破坏，达到一定程度时，如pH在9以下时，钝态铁的保护层就失去作用，混凝土内的钢筋因为没有受到碱性环境的保护而产生锈蚀。

混凝土的碳化因素很多，例如，水泥本身的质量，施工时水分及水泥比例，固化时间及环境等等。而多孔的混凝土比一般混凝土碳化速度快，有时甚至快十倍，此外施工也是一个十分重要的问题，例如水泥层外层与钢筋之间的距离（水泥壁）过小等。

3.2氯化物的渗透

混凝土施工时往往会加入一些含有氯化物的预混合料，例如污染的水源，砂石等等。混凝土固化后，在大气环境中的氯化物污染难以避免。

为了防止冰雪对车辆行驶造成的事故危害，二十世纪50~60年代，以美国为主的西方国家开始大量使用防冰盐，当时对“盐害”认识不足，70~80年代，防冰盐所带来的腐蚀破坏大量表现出来，美国56.7万座高速公路桥已有半数以上遭腐蚀和需要修复，至少已有50座桥出现了应力腐蚀断裂现象，为修复道路、桥梁等，美国已花费上千亿美元。至本世纪末还需花费400亿美元，因修复和不安全等带来的间接损失就难以预计了。氯离子是一种穿透力极强的腐蚀介质，当接触到钢铁表面，便迅速破坏钢铁表面的钝化层，即使在强碱性环境中，氯离子Cl-引起的点锈腐蚀依然会发生，同时由于不论是气态还是液态的水往往会渗透到混凝土里面，而这种水并非纯水，而是含有一些杂质的电解液，电化学作用导致锈蚀加快进行。免费。当氯离子渗透到达钢筋表面，氯离子浓度较高的局部保护膜破坏，成为活化态，在氧和水充足的条件下，活化的钢筋表面形成一个小阳极，未活化的钢筋表面成为阴极，结果阳极金属铁溶解，形成腐蚀坑，一般称这种腐蚀为点腐蚀．这个过程主要有下列反应：

Fe2++2Cl-+2H2OFe(OH)2+2HCl

4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(铁锈)

Fe(OH)3若继续失水就形成水化氧化物FeOH(即为红锈)，一部分氧化不完全的变成Fe3O4(即为黑锈)，在钢筋表面形成锈层。由于铁锈层呈多孔状，即使锈层较厚，其阻挡进一步腐蚀的效果也不大，因而腐蚀将不断向内部发展。

国际上还没有一致公认的引起混凝土中钢筋腐蚀的氯化物界限值，当结构处于干湿交替状态下或常年湿度大于80%时，通常认为在氯化物含量与混凝土的重量比达到0.2％以上时，就比较危险。

4.桥梁的腐蚀防护措施

桥梁的腐蚀防护可采用优质高效的防水剂装饰涂料，现介绍其使用方法。

4.1表面准备

认真进