鋼筋混凝土橋梁病害現(xiàn)象的預防措施

1、鋼筋混凝土橋梁病害現(xiàn)象的預防措施鋼筋混凝土橋梁在修建或運營一段時光后往往會伴有病害的發(fā)生，如橋頭跳車、混凝土開裂、鋼筋誘蝕等，對混凝土橋梁產(chǎn)生不同程度的損傷，影響結構的正常使用，降低其使用性能及使用壽命。遭遇病害的橋梁其使用壽命將大大縮短，嚴峻的在建成幾年就會消失混凝土庇護層剝落、鋼筋銹蝕的現(xiàn)象，需要舉行病害整治。1、鋼筋混凝土橋梁產(chǎn)生病害的現(xiàn)象及緣由1.1 侵蝕性介質(zhì)腐蝕侵蝕性介質(zhì)腐蝕主要指混凝土中含有的某些化學成分Ca（OH）2、（3CaO2Al2O23H2O）簡單與侵蝕性介質(zhì)發(fā)生化學反應，比較典型的是氯鹽的腐蝕和硫酸鹽的腐蝕。氯鹽的腐蝕主要是環(huán)境中游離的Cl-和混凝土中的（3CaO2Al

2、2O3H2O）等發(fā)生反應，生成易溶的CaCl2和大量的結晶水，使體積膨脹好幾倍，造成混凝土的破壞，當Cl-與鋼筋接觸，含量達到一定程度時，使該處的PH值快速下降，鋼筋的鈍化膜發(fā)生破壞，使與完好的鈍化膜區(qū)域之間構成了電位差，同時，Cl-具有導電作用，可以和Fe2+發(fā)生反應生成FeCl2，加速了鋼筋的腐蝕。1.2 凍融破壞主要表現(xiàn)在混凝土中存在大量的孔隙和裂縫，水份通過毛細作用進入，當溫度降至冰點以下時，孔隙中的水凍結膨脹，使孔壁受壓變形，當溫度上升冰溶化后，使孔壁產(chǎn)生拉力，經(jīng)過持續(xù)的反復凍融，使混凝土發(fā)生開裂，裂縫隨著凍融次數(shù)的增多而增強，并漸漸擴展銜接，以致漸漸降低混凝土的強度。1.3 混凝土

3、的碳化在大氣環(huán)境下，橋梁結構的破壞主要是鋼筋的混凝土庇護層碳化，堿性降低，混凝土消失裂縫，大氣中的氧氣和水深化混凝土中到達鋼筋表面，并發(fā)生化學反應，引起體積膨脹，使混凝土的裂縫加大，終于引起庇護層的開裂、剝落。1.4 鋼筋的銹蝕鋼筋的銹蝕是電化學過程，除受其自身性能影響外，與混凝土的性能和外界環(huán)境有著親密的關系，在大氣區(qū)當裂縫達到0.3mm時，鋼筋已經(jīng)開頭腐蝕。鋼筋生銹后，使其本身有效截面縮小，生成的氧化鐵體積比本來膨脹好幾倍，使庇護層的混凝土開裂，使有害物質(zhì)更簡單進入混凝土內(nèi)部，加速對鋼筋混凝土的腐蝕。1.5設計荷載標準偏低，承載能力不足橋梁的承載能力是按照設計時所采用的荷載等級來決定的，早

4、期建筑的橋梁，特殊是二十世紀六、七十年月建筑的橋梁，設計荷載大多偏低。隨著交通量的增強和荷載等級的提高，原有橋梁已經(jīng)無法滿意現(xiàn)今交通的需要，有些橋梁已經(jīng)消失嚴峻病害。2、橋梁病害處理措施2.1要正確選用混凝土材料和協(xié)作比評價混凝土耐久性的主要特征，就是水、氧、CO2和其他有害介質(zhì)侵入混凝土的滲透程度，為達到適度的抗?jié)B透性就要依靠于正確抉擇水泥品種，使用足夠的水泥用量和足夠低的自由水灰比，抉擇合適的骨料及其良好的級配。2.1.1優(yōu)選水泥品種。一般環(huán)境條件下，宜選用低水化熱和含堿量低的水泥，不宜選用早強的水泥，可以選用硅酸鹽水泥或平凡硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥中摻有摻合料的混合水泥，如礦渣水泥、摻灰水

5、泥，一般都能提高抵擋各種化學侵蝕的能力，但其養(yǎng)護條件對其性能影響極大。目前世界范圍正在研制開辟生產(chǎn)的高貝利特水泥（HBC）是一種比較抱負的用于配制耐久混凝土的水泥品種。2.1.2重視對骨料的要求。骨料的物理耐久性反映在其體積的穩(wěn)定性，隨環(huán)境轉變，骨料體積變而導致混凝土破壞屬于骨料的不穩(wěn)性，用于寒冷地區(qū)并處于干濕交替的環(huán)境下混凝土的骨料，應舉行骨料的堅固和抗凍融實驗，堅固實驗的砂石其分量損失率不大于8%。對于凍融嚴酷環(huán)境下混凝土，粗骨料混凝土最大粒徑不大于25唧，且不得超過庇護層厚度的2/3，板厚的1/3。骨料的化學耐久性主要是堿骨料反應，產(chǎn)生堿骨料反應的須要條件除了濕潤環(huán)境、混凝土中堿含量超標

6、外，與采用的堿"活性骨料有極大的關系。一般碳酸鹽骨料是無害的，CaCO3晶體與堿不反應，但有的堿活性巖種骨料，如硅質(zhì)石灰?guī)r、凝灰?guī)r、蛋白巖等，骨料中含有活性SiO2不宜超過5%，骨料中硫化物及硫酸鹽的SO3離子含量不宜超過骨料的0.5%，因此對主要工程采用的骨料應作堿活性檢驗。2.1.3控制水灰比和水泥用量。水灰比關系若混凝土孔率多少，影響CO2在孔隙中的蔓延程度、混凝土碳化的速度和對鋼筋的銹蝕，因此耐久性混凝土結構設計就要留意控制水灰比，控制水泥用量是為了保證混凝土的密實性，通常規(guī)定不低于最小水泥用量，但水泥過量，會引起收縮和水化熱過大而產(chǎn)生開裂，并非有利，用耐久性要求宜優(yōu)化的混凝

7、土協(xié)作比來決定最佳水泥用量和水灰比?；炷两Y構要取得良好的耐久性，確保足夠的使用壽命，關鍵在防患于未然，從設計到施工完成的囫圇建筑過程中，都要針對耐久性的基本要求實行有效措施。在設計階段要正確考慮抉擇水泥品種，限制堿骨料的使用，保證有足夠的庇護層厚度，留意結構合理，有些技術措施要在施工過程中仔細對待，仔細澆搗養(yǎng)護，嚴格限制砂石、外加劑、拌臺水等原料的氯離子，限制骨料的最大粒徑，以及按砂的粗細抉擇合理的砂率。2.2鋼筋盡管混凝土具有較好的抗?jié)B性，但因為施工條件、施工質(zhì)量的不同以及在運營過程中養(yǎng)護的，難以避開存在細微的孔隙和裂縫，使有害物質(zhì)簡單侵入，造成鋼筋的腐蝕。對于侵蝕輕微的鋼筋混凝土結構，在

8、混凝土基面涂刷阻銹劑，通過滲透進入混凝土中，同時不阻礙混凝土的透氣性及水凝聚發(fā)，庇護混凝土中的鋼筋，防止其進一步銹蝕。阻銹劑的摻入量與有害物質(zhì)的滲入總量有關，使結構在設計使用壽命內(nèi)不會因鋼筋銹蝕而發(fā)生破壞。對于侵蝕嚴峻的鋼筋混凝土結構，應當在剔除松動的混凝土后，檢查鋼筋的銹蝕狀況，如鋼筋只是表面銹蝕，應作除銹處理后，在鋼筋表面涂刷阻銹劑，倘若鋼筋的有效面積顯然減小，應當采用同型號的鋼筋舉行綁焊。2.3要限制氯鹽的含量氯鹽污染是誘發(fā)鋼筋銹蝕的一個很重要因素。氯鹽污染有的是來源于使用帶有氯離子的摻合料的內(nèi)摻緣由造成的，有的是外部環(huán)境如：海洋附近的空氣中含有氯離子或地下水中含有氯鹽或是使用含有氯離子

9、的除冰鹽的外滲緣由造成的?；炷粮邏A性在一定范圍內(nèi)抑制了Cl-對鋼筋的腐蝕，而混凝土堿度低時微量Cl-就可引起鋼筋銹蝕。因此，為了提高混凝土結構耐久性除前面所述措施外，還需限制Cl-的含量，而且各國規(guī)范按照混凝土類型和使用環(huán)境給出了不同Cl-的限值。2.4要有足夠的庇護層厚度2.4.1庇護層厚度與耐久性之間的關系混凝土的高堿度可以使鋼筋表面形成鈍化膜，它對鋼筋有庇護作用，混凝土的庇護層可以阻擋外界腐蝕介質(zhì)氧氣和水分的滲入，庇護作用的效果與混凝土的密實度和庇護層的厚度親密相關，適當加大混凝土庇護層厚度是提高混凝土結構耐久性、延伸混凝土結構使用壽命的重要措施。2.4.2考慮耐久性要求的最小庇護層厚度各國規(guī)范在規(guī)定最小混凝土庇護層厚度時，除普遍考慮環(huán)境條件外，對其他條件的影響各有側重，如美國規(guī)范對構件類型、鋼筋類型和直徑大小很重視，將構件分為三個檔次，板墻小梁、梁柱、殼體折板等;對不同粗細的鋼筋也予以區(qū)分對待。而英國規(guī)范對混凝土強度等級不同則規(guī)定也不同