钢筋混凝土桥梁防腐蚀技术措施研究

1、钢筋混凝土桥梁防腐蚀技术措施研究摘要：对上海地区五座被腐蚀的桥梁混凝土的现场取样测试结果显示，原设计强度为30混凝土强度和耐久性均严重降低。近年来上海建成了大量桥梁、高架和轨道交通工程，钢筋混凝土防腐技术措施研究无疑将成为一个紧迫的课题。通过对涂有纯丙乳液、苯丙乳液、叔碳酸盐和有机硅涂层的混凝土的氯离子浸透性、气体浸透性以及碳化性能进展了研究，发现除有机硅外，其他几种涂层对混凝土防腐效果显著，其中苯丙乳液效果最正确。关键词：混凝土防腐蚀涂层耐久性从20世纪80年代后期至今，经过十几年的建立，上海的道路交通设施发生了宏大的变化，建成了内环高架道路、延安路高架道路、南北高架道路、南浦大桥、杨浦大桥

2、、徐浦大桥和高架明珠轨道线等。在这些工程中，钢筋混凝土构筑物的量不断增加，就目前所修的桥梁构造而言，绝大局部为钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土构造。根据目前对上海地区范围内立交桥和高架道路的初步观察发现，混凝土构筑物在耐久性方面存在着不同程度的问题，严重影响混凝土构造正常的使用寿命，主要表现特征为某些部位的混凝土开裂，钢筋锈蚀，混凝土钢筋保护层太薄，混凝土抗水、有害离子浸透性及抗碳化性能差等等。如不予以重视，不尽早根据其使用状况和应用环境采取必要的保护措施，不久的将来会对国家和人民的财产和平安带来严重的后果。混凝土腐蚀劣化过程一般经过两个阶段。初始阶段和扩展阶段，在初始阶段没有显著的材料弱化或构造

3、功能退化现象出现，但某些保护层被侵蚀介质破坏。而在扩展阶段，将出现主动性的损伤并加速开展，如钢筋腐蚀。到目前为止，如何减缓和防止混凝土桥梁腐蚀，以进步混凝土桥梁耐久性能，延长其使用寿命还没有一套有效的方法。因此，本文就保护材料及工艺，保护技术方面加以研究，并提出一套有效的混凝土防腐蚀保护技术。1、试验1.1原材料水泥采用P32.5普通硅酸盐水泥，砂采用细度模数为2.6的中砂，粗集料采用538的石灰石。混凝土配合比见表1.聚合物涂层采用纯丙乳液A、苯丙乳液PA、叔碳酸盐乳液T和有机硅S等四种聚合物。1.2试验方法混凝土碳化试验按照?普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法?GBJ82-85中快速碳化

4、试验进展。采用100100300长方体试件，标准养护26d，在60烘48h取出测试。混凝土气体浸透试验按照RILET116-PD1步骤进展。每组2块，试块采用直径150，高度为50的圆柱体。养护时尽量减少试块与外界环境的水分交换。养护在20的室内进展，立即将试块密封保存。采用氮气作为浸透气体。浸透压力分别为1.5105、2.0105、3.0105Pa绝对压力。计算各压力下的Ki，取平均值即得各配比混凝土的浸透系数K.混凝土氯离子浸透性能采用AST12022建议的电量法测定。试件为直径100，高度50的圆柱状混凝土。2、试验结果与分析2.1钢筋混凝土桥梁耐久性劣化现状和力学性能现状我们调查了上海

5、公路系统的团港桥、内港河桥、医院桥、五灶港桥和六灶港桥等钢筋混凝土桥梁。这些桥梁均有不同程度腐蚀破坏。从现场进展钻孔取样，并根据要求制样，以测定其氯离子浸透性、碳化深度和强度。2.1.1钢筋混凝土氯离子浸透性的检测2.1.2钢筋混凝土碳化深度的检测2.1.3钢筋混凝土抗压强度测试2.2钢筋混凝土桥梁防腐技术措施研究以上对取芯试样的测试结果说明：受调查的上海地区这几座桥梁的混凝土均受到了相当严重的腐蚀。可以推测其他桥梁也应该受到一定程度的影响，所以如何防止钢筋混凝土桥梁的腐蚀应该成为一个迫在眉睫的重大课题。本文就此提出钢筋混凝土防腐技术措施，并对其作出评价。试验分别对不涂涂层的基准混凝土N和涂有

6、不同聚合物涂层：纯丙乳液A、苯丙乳液PA、叔碳酸盐乳液T和有机硅S的混凝土的氯离子浸透性、抗碳化性能和气体浸透性进展了研究。并且对不同厚度的苯丙乳液PA涂层对耐久性的影响进展了研究。转贴于论文联盟.ll.2.2.1不同涂层对混凝土氯离子浸透性的影响氯离子浸透性对于钢筋混凝土桥梁构造的耐久性是一个重要考察指标。氯离子即使在高碱度下，对破坏钢筋的钝化膜都有特殊的才能。钢筋的锈蚀最终会导致混凝土强度大大降低，这对于钢筋混凝土构造来说是一个潜在的宏大威胁。试验说明，基准混凝土通过的电量为1233.而涂有各种涂层的混凝土的氯离子浸透性得到显著改善。2.2.2不同涂层对混凝土气体浸透性的影响与基准混凝土相

7、比，纯丙乳液涂层可以使混凝土气体浸透系数降低1个数量级，叔碳酸盐涂层可以使浸透系数降低2个数量级以上，而涂有苯丙乳液的混凝土根本就不透气。有机硅对混凝土的气体浸透性影响很校2.2.3不同涂层对混凝土碳化深度的影响混凝土碳化是指空气中的二氧化碳气体不断透过混凝土毛细孔扩散到混凝土内部，气相扩散到混凝土内部充水的毛细孔中与其中的孔隙液所溶解的氢氧化钙进展中和反响，生成碳酸盐或其他物质的现象。从总体上可以把混凝土碳化过程分成两个步骤：第一个步骤是二氧化碳气体扩散到混凝土孔隙中；第二个步骤是二氧化碳与混凝土中物质发生反响。很明显，前者是发生碳化腐蚀的前提条件。利用涂层包裹混凝土的外表，从而形成致密的保

8、护层可以防止二氧化碳气体的扩散。从表6的数据可见，除了有机硅涂层外，其他涂层对防止混凝土的碳化都有很好的效果，基准混凝土28d碳化深度为24.7，而涂有苯丙乳液的混凝土28d碳化深度最小仅为0.7，纯丙乳液次之为2.7，叔碳酸盐再次之为5.9.从碳化的开展速度来看，基准混凝土和涂有纯丙乳液、叔碳酸盐涂层的混凝土早期碳化开展较快，后期较慢。这是因为碳化产生了不溶于水的碳酸钙填充了混凝土的局部空隙3，使得二氧化碳气体扩散变得更难，所以减缓了碳化速度。2.2.4不同厚度的涂层对混凝土耐久性的影响分别调整苯丙乳液涂层的厚度为0.7、1.0和1.3，进展混凝土氯离子浸透、气渗、碳化深度测试。试验结果见图2.由试验结果可以发现，混凝土28d的碳化深度随涂层厚度的增加而明显减校其中1.0涂层的混凝土碳化深度为0.8，而0.7涂层的混凝土碳化深度增加到3.2.而涂层厚度对混凝土气渗和氯离子浸透几乎没有影响，综合考虑经济与效果两方面因素，建议选择涂层厚度为1.0.3、结论1桥梁混凝土现场取样试验结果说明，原设计强度为30的混凝土强度和耐久性都有惊人的下降，如不立即采取桥梁防腐措施，后果不堪设想。2不同涂层对混凝土的氯离子浸透性、气体浸透性和防碳化方面都有显著的效果，其中苯丙乳液最理想，可以使混凝土的气渗系数降低至0，抗氯离子浸透性能进步3个数量级，碳化深度下降到135