道路桥梁混凝土钢筋腐蚀检测探究

(整期优先)网络出版时间:2022-09-05
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道路桥梁混凝土钢筋腐蚀检测探究

杨理

山东博宇建筑设计有限责任公司

摘要:钢筋混凝土桥梁由于施工材料自身的特性,很容易产生裂缝,而雨水和空气中的二氧化碳会通过裂缝渗入结构内部腐蚀钢筋,使钢筋的强度降低,从而影响桥梁结构的承载力,对桥梁的使用安全造成影响,因此,在钢筋混凝土桥梁施工过程中,为避免环境因素对钢筋混凝土桥梁的使用性能与安全性产生影响,需要加强对防腐蚀工作的重视,确保防护工作的全面性、科学性及合理性,从而有效提升桥梁使用的安全性。论文以钢筋混凝土桥梁的防腐施工为核心展开讨论,概述腐蚀钢筋混凝土桥梁的环境,分析导致钢筋混凝土桥梁发生腐蚀的因素,提出钢筋混凝土桥梁防腐蚀性能提升策略。

关键词:道路桥梁工程;钢筋混凝土桥梁;防腐蚀

本文在钢筋混凝土桥梁防腐蚀研究中,应对可能导致腐蚀情况的各种外部因素进行全面总结,对不同因素的特点进行归纳,根据具体的环境特点,相关人员应选择较为科学、合理的防腐措施。在不同环境中,钢筋混凝土桥梁会受到潮气、酸雨、一氧化碳、氯离子等因素影响,导致钢筋混凝土桥梁的钢筋出现胀裂、腐蚀情况,也可能因为钢筋混凝土桥梁受外部环境因素影响而出现结晶、酸化、硫化等情况,进而导致钢筋混凝土桥梁整体结构性能和稳定性受到破坏,对钢筋混凝土桥梁使用的安全性、耐久性造成影响。

1容易导致钢筋混凝土桥梁发生腐蚀的因素

1.1 温度

由于季节变换,温度会出现较大的变化,受到外界温度影响,钢筋混凝土桥梁结构会出现热胀冷缩现象。具体过程为:环境温度较高时,会导致混凝土内部结构发生膨胀,当温度降低后,内部结构就会收缩,由此,温度的反复变化导致桥梁内部结构反复出现收缩与膨胀,进而导致桥梁结构出现混凝土裂缝,空气中的水分通过裂缝进入结构内容,对钢筋产生腐蚀,从而对桥梁整体的安全性和稳定性造成影响。

1.2 氯离子渗透

在钢筋混凝土桥梁中,氯离子渗透是导致桥梁发生腐蚀的主要因素之一。在钢筋混凝土桥梁施工中,施工材料中含有的氯元素会导致桥梁结构中氯离子含量增加,氯离子具有很强的穿透能力。当氯离子吸附于钢筋表面的钝化膜处时,可使该处的pH 值迅速降低,破坏钝化膜,最终导致钢筋混凝土出现局部腐蚀。其所具备的腐蚀性不仅会导致桥梁表面发生钝化,同时还会出现生锈情况,随着时间的推移生锈情况会不断加重,造成桥梁结构出现不同程度的腐蚀,随时可能发生严重的安全事故。

1.3 自身因素

混凝土属于碱性物质,容易与空气中的CO2 发生碳化反应,从而使混凝土保护层脱落,钢筋外露,加速钢筋材料的腐蚀过程。对桥梁自身安全性造成严重危害。如混凝土中含有碳酸盐化合物,会对降低孔隙水的pH 值,导致钢筋混凝土桥梁受到腐蚀,对钢筋混凝土桥梁整体水平和质量造成影响。另外,不同的桥梁项目工程对于混凝土强度需求有所不同,因此,在实际钢筋混凝土桥梁建设施工中所使用的混凝土材料对桥梁腐蚀情况存在较大影响。

2 钢筋混凝土桥梁防腐蚀性能提升策略

2.1 降低钢筋混凝土桥梁结构氯离子含量

前文提到,在钢筋混凝土桥梁项目中,氯离子含量是导致桥梁出现腐蚀的主要因素,因此,在钢筋混凝土桥梁建设中需要加强对施工材料氯离子含量的控制,进而提升桥梁整体水平与质量。按照我国相关规定,在混凝土结构中应严格控制氯离子含量小于0.15%。

2.2 使用涂层材料

随着使用时间的增加,钢筋混凝土桥梁因受外部环境的影响会逐渐出现腐蚀情况,但是通过应用涂层材料能将桥梁和外部环境进行隔离,有效控制氯离子渗透,从而起到防腐作用。另外,涂层材料具有低热、耐磨等性能优势,在钢筋混凝土桥梁防腐施工中被广泛应用。在施工中,需要注意以下要点。

2.2.1 确定钢筋混凝土桥梁防腐涂层施工方案

钢筋混凝土桥梁的混凝土暴露于外界环境中,空气中的水分、CO2 等侵入结构内部后,会腐蚀混凝土及钢筋材料,对桥梁结构的稳定性造成严重的影响。另外,桥梁处于污染环境中同样会增加腐蚀程度和速率,因此,在进行涂层施工前,需要相关人员对项目现场的环境情况进行勘察,对微环境变化和气候差异,环境的湿度和温度进行测定,技术人员通过对环境温度变化、污染情况等因素[3]进行全面的考虑,确保涂层施工方案的科学性与合理性。

2.2.2 使用新型涂层材料

根据使用年限,钢筋混凝土桥梁涂层分为长效型和普通型2 种。长效型土层能够连续使用15~25 年;普通型需要能够连续使用10~15 年。当前,我国科学技术不断发展,对涂层材料的研究逐渐深入,新型涂层材料和漆材料的研发使用可以有效延长土层材料的使用年限和应用性能。例如,氟碳面漆、富锌底漆等材料,以及热喷铝、热喷锌等施工技术的应用,可以将钢筋混凝土桥梁涂层的使用年限提升至20~25 年,实现钢筋混凝土桥梁长时间的稳定、安全使用。

2.2.3 合理确定涂层厚度

在钢筋混凝土桥梁涂层施工中,土层厚度对防腐效果和防腐性有关键作用,涂层过厚会增加施工成本、工作量以及环境污染程度;涂层过薄会导致防腐效果不佳,一般情况下,涂层的厚度为40~80 μm。

2.2.4 涂层材料的选择

钢筋混凝土桥梁涂层施工中,涂层材料的选择会对防腐效果和防腐性能产生直接影响,根据环境和结构部位的不同,使用的涂层材料也存在一定的差异,对材料进行科学选择,从而对钢筋混凝土桥梁钢结构进行有效保护。通常可以选用富锌漆涂料进行防腐蚀。富锌漆是涂漆材料的统称,分为环氧类涂料和无机类涂料。无机类涂料又分为水性无机涂料和醇溶性无机涂料。富锌漆涂料对施工工艺以及施工条件要求较低,自身的电化学保护性能良好,但是在湿度较高的环境中不适用。无机类富锌漆具有较强的耐腐蚀性和耐高温性,使用的范围较为广泛,在钢筋混凝土桥梁中防腐效果较好。

对于涂层涂料,现阶段在钢筋混凝土桥梁中最为常用的是氟碳涂料,氟碳涂料又划分为多种类别,其类别不同性能也有一定的差异,如果仅考虑施工工艺,则可以选择使用丙烯酸氨酯,在实际钢筋混凝土桥梁防腐施工中需要根据实际情况做出相应的选择。

2.3 合理配置混凝土搅拌比例

为有效提升钢筋混凝土桥梁的防腐性能,需要对混凝土的配制比例进行严格控制。首先采取相应措施降低氯离子扩散速度,通过合理控制混凝土的配比,提升混凝土结构的抗渗透性,减小混凝土及钢筋材料被腐蚀的概率。并且根据工程需要加入细集料,利用专业设备进行混凝土振捣,排出其中存在的空气,减少混凝土材料中的孔隙,从而有效提升混凝土的抗渗透性和密实性,从而有效避免腐蚀情况的发生。

2.4 加强监督管理

在钢筋混凝土桥梁项目中,对原材料质量的控制能够有效提升钢筋混凝土桥梁的质量,所以,为使钢筋混凝土桥梁具备良好的防腐性能,需要加强对材料质量的控制,不论是采购人员还是施工人员,都需要提升质量意识,在施工前以及施工中加强质量控制意识,在提升钢筋混凝土桥梁整体质量、安全性的同时,提高钢筋混凝土桥梁的防腐性能,保证钢筋混凝土桥梁使用年限和稳定性。

2.5 加强人员素质培养

钢筋混凝土桥梁防腐施工中,施工人员的技能水平和工作态度对项目的整体质量有直接影响。因此,需要加强对施工人员技能水平的培养,使其具备足够的知识和专业技能,确保施工人员在施工过程中能够按照技术要求进行规范施工。另外,需要根据人员情况开展培训工作,邀请相关领域专业人士进行技术指导,实现与时俱进。

3结语

综上所述,对于钢筋混凝土桥梁防腐蚀施工,需要加强对施工人员的技术培训,对原材料质量进行严格控制,确保施工的顺利开展和材料使用的安全性,加强混凝土配比控制,并加强监督管理,对施工过程中的操作进行管理控制,加强施工质量监督,如果出现裂缝等情况及时进行保护修复,最大限度地避免腐蚀问题的发生,并按照实际情况选择最为经济的涂层材料,提高桥梁的防腐性能。

参考文献

[1]秦涛,陈浩.钢筋混凝土桥梁的防腐蚀设计[J].交通世界,2016(10):62-63.

[2]李承昌,郑晓华,郭杨,等.沿海普通钢筋混凝土桥梁的腐蚀、防护现状与不锈钢筋应用综述[J].公路交通科技(应用技术版),2017(1):19-22.

[3]张继石.现代桥梁钢结构防腐涂层体系设计[J].全面腐蚀控制,2018(1):43-45.