分析钢筋混凝土桥梁结构耐久性问题
浅谈钢筋混凝土桥梁结构的耐久性问题

12 混凝 土 的渗透 性 .
混凝土为多孔结构 , 防渗透能力差。 氯离子渗透
性对 于钢 筋混 凝土 桥梁 结构 的耐久 性是一个重 要考
锈导致的经济损失高达将近百亿美元 。我国的情况 也较为严重。据对上海地区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 , 重 影 响 结构 正 常 的使 用 寿命 。可 严
第2 卷 7
第 2期
凝 土 的材 料组 成 , 中水 灰 比 、 泥用 量 、 其 水 强度 等级 均 对 耐 久性 有 较 大影 响 。 文献 [ ] 总则 中增 加 耐久性 设计 内容 , 1在 明确 规
混凝 土的碳化 指 空气 中的二 氧化 碳 气体 不断 透 过 混凝 土 毛细 孑扩 散 到 混 凝 土 内部 , 孑 隙液 中的 L 与 L 氢 氧化 钙进 行 中和 反 应 , 成 碳 酸 盐 或其 他 物 质 的 生 现象。 这种 过程将 对混 凝 土 的化学 组 成 、 组织 结构 发
混凝土 的裂缝 产 生原 因可 以分 为 : 1 构 造处理 () 不当造成 的混凝 土裂缝 ;2 混凝 土干缩引起 的裂缝 ; ()
() 3 由于碱一 骨料反 应 引起 的裂缝 ; 由于外界温度 变化 引起 的裂缝 ; 由于钢筋 锈蚀 引起 的裂缝 ; 由于荷 载 引 起 的裂缝 。 些原 因 中 , 这 由于钢筋锈蚀 引起 的裂缝 , 需
外 因 。随着 桥梁工 程界 对混 凝 土耐久性 问题 的研究
( 缝、 碎、 裂 破 酥裂 、 损 、 磨 溶蚀 等 ) () 筋 的锈 蚀 、 ;2 钢
脆化、 疲劳等等;3 钢筋与混凝土之间粘结锚固作 ()
钢筋混凝土结构耐久性问题综合分析

1 混 凝 土 结 构 的 耐 久 性 问题 的提 出
混 凝土 在 土建工 程 中 的应 用 日益广 泛 , 混凝 土结
的氧 化 膜 ( 度 约 为 2 厚 O~ 6 A 的 水 化 氧 化 物 0 n eO。・ F。 mH。 , 钢 筋 处 于钝 化 状 态 不 被 腐 蚀 。 O) 使
硝 酸盐溶 液 、 H。 含 S和 HC 溶 液 、 腾 浓 Mg 1, 1 沸 C 。 溶
保持 其 功 能 ] 。结 构 耐 久 性 性 能 降 低 都 必 然 会 体
现在 结构 的基 本 材 料 即 钢筋 和混 凝 上 上 。本 文 从 材
液 、 水 、 洋大 气 和 工 业 大气 等 。应 该 注 意 的 是 当 海 海 预应 力钢 丝发 生锈 蚀 时 , 不像 非 预应 力混 凝 土结 构 并 中钢 筋锈 蚀会 在表 面 产生锈 斑 , 起混 凝土 保护 层 的 引
而破 坏 氧化 铁薄 膜 ; 二是 氯离 子 与氧离 子 的作用 而破
坏 氧化铁 薄 膜 。氧化 铁薄 膜破 坏后 , 原 子与水 和 氧 铁
气发 生 化 学 反 应 生 成 铁 锈, 括 F 包 e( OH) 、 。
设计 年 限前就 损坏 , 必造 成严 重 的经 济损失 和社 会 势
影响。
可 穿过 晶粒 。由于 裂缝 向金 属 内部发 展 , 使金 属结 构
的机械 强 度 大 大 降 低 , 重 时 能 使 金 属 设 备 突 然 损 严 坏 。出现应 力腐 蚀 的 条 件 如 下 : 在 一 定 的 拉 应力 ; 存 金属 本 身对 应力腐 蚀 具有 敏 感性 ; 在能 引起 该金 属 存 发生 应力 腐 蚀 的介质 , 种介 质 主 要有 Na 这 OH 溶 液 、
钢筋混凝土桥梁耐久性不足成因及对策浅析

考虑水土中盐类侵蚀 和大气 中的烟雾作用 , 东北地区修建的
桥梁要考虑冬天撒冰盐及冰冻作用等等 , 而没有采取一些特
殊设计导致 桥梁 的耐久性不足 。
25 施 工 及 维 护 中存 在 的 问题 .
惰性氧化铁薄膜 的破坏 , 在空气 中的水 和氧 的作 用下 , 会 还 引起平行于钢筋 的裂纹和混凝土的崩裂 , 了结构的耐久 影响
就会加剧钢筋 的腐蚀 , 降低混凝土结构 的耐久性。
2 3 钢 筋 的锈 蚀 .
钢筋在混凝土 中处于一种强碱性环境 。在这种环境 中, 钢筋表面形成一层惰性 的氧化铁薄膜 , 它使钢筋表面不存在 活性状态的铁 , 钢筋 就不会 产 生锈蚀 。而一旦 钝化膜 被破 坏, 在有水和氧气的条件下 , 钢筋就会产生锈蚀 。通常 , 钢筋 表面氧化铁薄膜遭到破坏的原 因主要有两个 : 一是混凝土碳
性。 2 2 混凝 土 的 冻 融破 坏 .
施工过程中的施工 和管理水平欠 规范是造成 桥梁结构
耐久性不足的重要原 因。许多短期 内发生 突然破 坏与倒塌 的桥梁 , 由于施工质量 没有达到 规范和设计要 求 , 多是 比较 典型 的问题包括混凝 土质量 不合格 , 振捣不密实 ; 桥梁建设
9 . %充满水时 , 17 水结 冰才产 生 内应 力。孔隙体 积膨胀 , 孔 壁受压变形 , 冰融化后 , 就可能使孔壁产生拉应力 , 当作用于
孔壁 的拉应力大于混凝土 的极限抗拉强度时 , 就会产生微裂
收稿 日期 :0 8一O o 2o 3一 9
筋混凝土桥梁的耐久性 和安全性 。另外 , 某些施工队伍不适 当地加快施工进度 , 没有保证混凝土桥梁所需要 的足够的施
1 概 述
文献标识 码 : c
钢筋混凝土桥梁耐久性影响因素改善措施

浅谈钢筋混凝土桥梁耐久性的影响因素及改善措施摘要:在现代公路建设中,混凝土桥梁占有十分重要的地位。
影响桥梁耐久性因素及改进措施不容我们忽视。
本文就对影响钢筋混凝土桥梁耐久性的因素及改进措施进行讨论。
关键词:钢筋混凝土桥粱;耐久性;改善措施随着社会的发展和交通建设步伐的加快,钢筋混凝土以其在性能、施工、经济等方面的显著优点而广泛地应用于桥梁施工。
在桥梁工程中,混凝土作为主要的建筑材料而被广泛使用,它一直被认为是非常耐久的材料。
混凝土的应用过程中暴露出许多问题,其中尤为突出的是耐久性问题。
国内外统计资料表明,耐久性失效是导致混凝土结构在正常使用环境状态下失效的最主要原因之一。
由于我国钢筋混凝土桥梁结构数量众多,其耐久性问题已经成为我们当前急需采取措施及面对的重大问题。
一、影响混凝土桥粱耐久性的因素(一)施工过程中产生的问题施工过程中混凝土质量问题是影响钢筋混凝土桥梁耐久性的一个重要原因。
例如,混凝土质量本身不合格、钢筋保护层厚度不足等;或者材料使用不当,而在混凝土中发生碱一骨料反应,这些都有可能导致钢筋提前锈蚀,降低其耐久性的要求。
混凝土施工完毕后养护不及时或不到位等;(二)桥梁在使用过程中没有得到合理及有效的管理。
在钢筋混凝土桥梁的正常使用过程中,缺乏合理的维护和管理也会严重降低其耐久性,如汽车等对其的碰撞、磨损以及使用环境的劣化,如不加以合理维护和管理,都会使该结构因耐久性不足而无法达到其预定的使用年限。
(三)交通量及荷载超过原有设计因素。
随着社会的发展,交通量不断增大,汽车荷载吨位不断提高,重载、超载现象特别严重,这些都会影响到桥梁的耐久性,导致缩短其使用寿命。
(四)外界环境因素混凝土是一种碱性产物,由于空气中废气、酸雨等腐蚀性有害物质不断增多。
导致混凝土的使用寿命下降。
二、改善耐久性的措施混凝土结构要取得良好的耐久性,确保足够的使用寿命,关键在防患于未然,从设计到施工完成的整个建造过程中,都要针对耐久性的基本要求采取有效措施。
关于桥梁结构耐久性问题的分析

根据 《 混凝土结构设 计规范》 , 环境 等级越 高, 结构所 处的环境 越恶 劣, 对结构的耐久性越不利。混凝土的抗拉强度约为抗压强度的 1 / 1 0 , 早 期水化热的影响使得混凝土干缩 反应剧烈再加上环境湿度 、 温 度、 日晒 、 雨淋及冲击荷载的影响, 混凝土结构很容易开裂 。开裂后 由于水分子、 氯 离子的侵入钢筋面层发 生钝化 , 从而使钢筋腐蚀进而 引起钢筋 表面与混 凝土 的化 学粘结力遭 到破坏 ,最终 导致混凝土构 件强度 和刚度逐渐 削・ 弱, 结构的耐久性不断降低。
一
1 耐久 性的影 响 因素
1 . Байду номын сангаас 环 境 因 素
3 . 2 选 材 方 面 的 考虑
优选 高性 能的钢 材如高屈服 、 高强度 、 高断裂韧性 、 焊接性 能好 、 耐 腐蚀等 。使用环 氧涂层 钢绞线 和钢筋 防止钢 绞线和钢筋腐蚀 。优选 高性 能的混凝土 , 在 桥 面 铺 装 中使 用 环 氧 沥 青 混 凝 土 可 以增 加 强 度 、 耐磨性 及密实度 , 从 而使桥面有更好的耐久性 。对 于水中下部的桥墩建议使用 抗渗 性能好 的混凝土 , 如采用 普通硅酸盐 水泥标 号不应低 于 4 2 . 5 , 水泥 含量不应 小于 3 7 0 k g / m , 水灰 比不大于 0 . 4 5 混凝土配合 比设计要严格 控 制 混 凝 土 的有 害 裂 缝 。如选 择 含 碱 量 低 的 水 泥 , 不使 用 碱 活 性 的集 料 , 避免将含氧化镁或硫酸盐的膨胀集料或生石灰碎块混入集料中等。混凝 土 中氯离子含量对钢 筋腐蚀的影响极大 , 一般情况 下钢筋混凝土 中氯盐 掺量应少于水泥重量 的 1 %,掺氯盐 的混凝土 必须 振捣密实且不宜采用 蒸汽养护 。
钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响分析

钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响分析范本一:正文:【引言】随着钢筋混凝土桥梁的使用时间增长,锈蚀逐渐成为影响桥梁耐久性的重要问题。
钢筋锈蚀的程度会直接影响桥梁的承载能力和使用寿命。
本文旨在分析钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响,并提出相应的措施和建议。
【背景】钢筋混凝土桥梁是现代城市基础设施的重要组成部分,承担着车辆和行人的交通需求。
然而,由于环境因素和使用年限,桥梁的钢筋会出现锈蚀现象,严重时会导致桥梁的损坏和崩塌,给交通运输和居民生活带来安全隐患。
【锈蚀对桥梁耐久性的影响】1. 锈蚀导致钢筋截面积减小:钢筋锈蚀会使钢筋截面积减小,导致桥梁的承载能力下降,增加桥梁垮塌的风险。
2. 锈蚀引起钢筋与混凝土的界面剥离:钢筋与混凝土之间的粘结力会受到锈蚀的影响,导致钢筋与混凝土的界面剥离,减弱桥梁的整体稳定性。
3. 锈蚀使混凝土内部产生应力:钢筋锈蚀会产生体积膨胀的铁锈,使混凝土内部产生应力,导致混凝土裂缝产生,并加速桥梁的损坏。
【影响因素分析】1. 环境因素:包括大气中的氧气、湿度、气温、盐分等因素,这些因素会加速钢筋的锈蚀速度。
2. 施工质量:桥梁在施工过程中,钢筋的防腐处理、混凝土浇筑等工作是否符合规范要求,直接影响到桥梁的耐久性。
【防治措施】1. 防腐处理:在桥梁施工中对钢筋进行防腐处理,使用防锈剂、涂层等技术手段降低钢筋的锈蚀速度。
2. 桥梁维护:定期对已建成的桥梁进行维护,及时修复和更换受锈蚀的钢筋。
3. 环境控制:控制桥梁周围环境的湿度、温度和盐分等因素,减缓钢筋锈蚀的速度。
【结论】钢筋的锈蚀对钢筋混凝土桥梁的耐久性有着重要的影响,应重视桥梁的防锈工作和维护工作,加强环境控制,延长桥梁的使用寿命,保证交通运输的安全畅通。
【附件】本文档涉及的附件包括:实验数据、图片、统计图表等相关资料。
【法律名词及注释】1. 钢筋混凝土:指由钢筋和混凝土共同构成的复合材料,具有较高的强度和耐久性。
2. 锈蚀:指金属材料与外界气体、液体等介质接触后发生化学反应,导致表面层破坏或改变。
桥梁设计中的安全性和耐久性问题分析

桥梁设计中的安全性和耐久性问题分析桥梁是连接两地的重要交通通道,其设计具有重要的安全性和耐久性问题。
本文将从桥梁设计中的安全性和耐久性问题进行分析,探讨如何提高桥梁的安全性和耐久性。
一、桥梁设计中的安全性问题在桥梁设计中,安全性是首要考虑的因素。
桥梁的安全性主要包括结构安全和使用安全两个方面。
结构安全是指桥梁的承载能力和抗震能力,而使用安全是指桥梁在使用过程中的安全性能。
1、结构安全桥梁的结构安全是指桥梁在承载荷载和外力作用下不发生破坏和变形。
桥梁的结构安全问题主要包括以下几个方面:(1)荷载标准:桥梁设计应该依据当地的交通流量和车辆荷载情况来确定荷载标准。
如果荷载标准设定不合理,就会导致桥梁结构安全风险增加。
(2)材料选择:桥梁的结构材料应该具有良好的承载性能和耐久性能。
在材料选择方面需要考虑材料的强度、韧性、耐久性等因素,以确保桥梁的结构安全。
(3)抗震设计:地震是桥梁结构安全的重要威胁之一,因此桥梁设计应该考虑地震荷载的作用,合理进行抗震设计,提高桥梁的抗震能力。
2、使用安全(1)交通安全:桥梁是交通运输的重要通道,因此在设计时需要考虑桥梁的通行能力、通行安全等因素,确保桥梁的使用安全。
(2)防护设施:桥梁的设计应该考虑人行道、护栏、标志等防护设施的设置,以保障行人和车辆的安全。
(3)养护维修:桥梁的使用寿命受到养护维修的影响,因此在设计时需要考虑桥梁的养护问题,确保桥梁的使用安全。
桥梁的耐久性是指桥梁在使用过程中能够保持良好的结构性能和服务性能,具有较长的使用寿命。
桥梁的耐久性问题主要包括以下几个方面:1、材料耐久性桥梁结构材料的耐久性是保障桥梁长期使用的重要因素。
常用的桥梁结构材料包括混凝土、钢材、预应力混凝土等,这些材料的耐久性直接影响着桥梁的使用寿命。
因此在桥梁设计中需要考虑材料的耐久性,选择耐久性好的材料来保障桥梁的使用寿命。
2、养护保养桥梁的养护维修是保障桥梁耐久性的重要措施。
钢筋混凝土桥梁的耐久性分析

试论钢筋混凝土桥梁的耐久性分析【摘要】本文根据大量的己建钢筋混凝土桥梁的运营状况,分析研究了影响钢筋混凝土桥梁结构耐久性的主要因素,如混凝土的碳化、混凝土的冻融循环、混凝土的碱集料反应等;针对影响钢筋混凝土结构耐久性的因素提出了提高钢筋混凝土结构耐久性的措施。
【关键词】钢筋混凝土桥梁;耐久性;混凝土碳化如今,我国大力发展公路交通工程,基础设施建设规模异常宏大,每年投资20000亿元来兴建桥梁、公路等。
桥梁作为现代交通重要组成部分,在促进社会发展、经济建设中起重要的作用。
有专家估计,我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年,但是由于对耐久性忽视,我国不久会有“大修”几十年的高潮,其耗费将大大高于当初这些工程施工建设时的投资,可见,耐久性问题不仅带来安全问题,还带来经济性和可持续性等问题。
试想如果仍然不关注桥梁结构耐久性,随着桥梁服役时间的增长,在本世纪10-30年代,我国也将有越来越多的桥梁进入到维修期,届时所需的维修费或重建费会给我国带来沉重的经济负担。
由此可见,加强钢筋混凝土桥梁的耐久性研究极其重要,不但能提高工程技术人员和决策者以及对结构耐久性更深的认识,而且带来的经济效益和社会效益也将是巨大的。
1.耐久性的概念至今为止,耐久性的定义还未得到统一的认识。
通常认为,材料的耐久性是在使用过程中经受(抵抗)各种破坏因素的作用(破坏力)而能保持其使用功能的能力。
清华大学研究人员认为材料的耐久性是指材料与环境相互作用过程中的行为特征及其在时间上的反映。
也就是寿命。
如果一种材料在使用环境中能够满足设计和使用要求,那么它就是耐久的。
从上面的定义可以看出,影响材料耐久性的因素有三个:材料、环境和其相互作用的途径,三者缺一不可。
要想提高材料的耐久性,只要改变三要素中的一个就可以了。
2.影响钢筋混凝土桥梁耐久性的主要因素钢筋混凝土桥梁的建设受到诸多因素的影响,而建成后桥梁所处的环境又是非常复杂而且是多变的。
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分析钢筋混凝土桥梁结构耐久性问题摘要: 本文针对钢筋混凝土桥梁结构耐久性的问题,分析了结构耐久性失效机理、桥梁结构耐久性现状及提高桥梁结构耐久性的对策。
关键词:钢筋混凝土;桥梁耐久性;结构安全
1、概述
钢筋混凝土包括预应力钢筋混凝土桥梁的耐久性是近半个世纪来人们普遍关心的问题。
大量研究结果表明,钢筋混凝土桥梁耐久性的降低除自然灾害或意外事故外,主要源于以下几个方面或其复合作用:钢筋腐蚀;混凝土碳化;盐结晶胀裂,冻融循环;盐冻破坏,碱—骨料反应;综合破坏等。
2、混凝土结构耐久性失效机理
2.1钢筋腐蚀
一般埋在混凝土中钢筋不会锈蚀,这是由于混凝土呈高度碱性,会在钢筋表面形成一层防止锈蚀发展的保护膜(钝化膜)。
但是混凝土结构在混凝土碳化、混凝土碱-集料反应、氯离子侵蚀等作用下,钢筋外面的混凝土中性化或出现开裂等情况,钢筋失去碱性混凝土的保护,钝化膜破坏并开始锈蚀,逐渐失去了对其内部钢筋的保护作用。
锈蚀的钢筋不但截面积有所减少,材料的各项性能也会发生衰退,影响混凝土构件的承载能力和使用性能。
钢筋锈蚀会引起混凝土保护层胀裂,锈胀裂缝产生后钢筋的锈蚀会加速。
混凝土结构的耐久性主要取决于钢筋锈蚀的速率。
因为埋在混凝土中的钢筋发生锈蚀以后,其产生的铁锈的体积向四周膨胀,而钢筋四周的混凝土会限制它的膨胀,产生了交界面上的钢筋锈胀力。
随着钢筋锈蚀率的增加,钢筋锈胀力将导致混凝土保护层受拉而开裂,混凝土对钢筋的保护大大减弱,有害介质直接接触到钢筋,钢筋锈蚀速度加快。
钢筋生锈一方面使其截面面积减少,另一方面铁锈的体积膨胀导致混凝土开裂或剥落,消弱钢筋与混凝土的有效接触面积,使结构削弱使用功能和承载力。
2.2盐结晶胀裂
在海滨或跨越河流(特别是排污河)以及盐渍土地区的桥梁墩台经常发生此类破坏。
由于毛细作用,混凝土孔隙中充满了液体,当水位及环境温度变化时,液相中的盐份析出,在一定温度和湿度下转化为体积膨胀的结晶水化物,使混凝土结构胀裂,进而导致钢筋锈蚀,体积膨胀,加重了混凝土的开裂,造成恶性循环。
2.3混凝土碳化
碳化是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用,使其成分、组织和性能发生变化,使用机能下降的一种很复杂的物理化学过程。
碳化会降低混凝土的碱度,破坏钢筋表面的钝化膜,使混凝土失去对钢筋的保护作用,给混凝土中钢筋锈蚀带来不利的影响,同时,混凝土碳化会加剧混凝土的收缩,这些都能导致混凝土产生裂缝和结构的破坏,混凝土碳化与混凝土结构的耐久性密切相
关,是衡量钢筋混凝土结构物可靠度的重要指标
2.4水冻融破坏
这种破坏模式主要发生在我国的三北地区。
水在负温下发生相变,转化成冰,体积膨胀9%左右。
当混凝土处于饱水状态,因温度的降低,毛细孔中的水结成冰,对周围造成挤压,反复的结冰、融化,长此以往使混凝土结构疏松,失去强度。
2.5盐冻破坏
为保证冬季雪后道路交通畅通,在立交桥梁上为融化冰雪大量采用除冰盐是通常的做法。
调查发现,使用10~20年左右的桥梁,除冰盐对钢筋混凝土桥梁结构的钢筋产生严重的腐蚀;使用不到10年的桥梁,在氯离子影响范围,钢筋也处于锈蚀状态。
由于我国北方冬季气候非常干燥,使用除冰盐后,盐水很容易进入结构混凝土,在干湿条件下,高浓度化冰盐能产生足够高的盐结晶压和渗透压,造成混凝土膨胀破坏.由此引起的盐冻剥蚀危害比水冻剥蚀更为严重。
2.6混凝土碱-集料反应
混凝土碱-集料反应是指混凝土中的碱与集料中的活性组分之
间发生的破坏性膨胀反应。
该反应发生于混凝土中的活性骨料与混凝土中的碱之间,其反应产物为硅胶体,这种硅胶体遇水膨胀,产生很大的膨胀压力,从而引起混凝土开裂。
混凝土发生碱-集料反应破坏表现为:外观上主要是表面裂缝、变形和渗出物,而内部特
征主要有内部凝胶、反应环、活性碱-集料、内部裂缝、碱含量等。
混凝土结构一旦发生碱-集料反应出现裂缝后,会加速混凝土的其他破坏,如空气、水、二氧化碳等侵入,会使混凝土碳化和钢筋锈蚀速度加快。
2.7 综合破坏
当存在多个因素造成混凝土破坏,而且主次不明显,或者这些因素间存在明显的协同效应,造成的混凝土耐久性急剧下降,称为综合破坏模式。
首先,水冻融和盐冻是引起某些钢筋混凝土桥梁破坏的主要因素。
北方的混凝土桥梁工程在冬季处于十分恶劣的水冻融环境,年冻融循环次数多,并接触化冰盐水,兼有盐冻破坏作用,而目前在混凝土桥梁工程的设计施工中,均没有对混凝土的抗冻性提出明确要求。
其次,钢筋锈蚀引起的混凝土破坏也很严重。
钢筋保护层较薄、各种因素造成混凝土开裂、流水侵蚀和cl离子腐蚀是钢筋锈蚀的主要原因。
第三,混凝土选材、配合比和施工自身存在的质量问题,是一些早期修建的立交桥耐久性不良的一个主要原因。
而最基本的,桥梁防水的失效或根本就没有防水措施,是所有病害发生的直接诱因。
3、我国钢筋混凝土桥梁耐久性的现状
我国很多道路和桥梁不做防水或防水材料选材不当、施工存在缺陷,造成桥面渗水、钢筋锈蚀、铺装层剥落、碱骨料反应等,引起混凝土胀裂等损坏问题,严重影响了桥梁的耐久性和正常使用寿命。
国内外研究表明,腐蚀介质渗入混凝土的速度与保护层厚度的平方成反比,所以增加保护层厚度是提高混凝土结构耐久性的最有效方法。
此外,提高混凝土的密实性,对抵抗腐蚀介质的渗入有利,还增添了防水、使用环氧涂层钢筋等防腐措施。
4、提高桥梁结构耐久性的对策
4. 1 桥梁整体性防水理念
在桥梁结构设计过程中,充分考虑桥梁每一部位受力特点、施工工艺特点以及可能渗漏水的原因,进行事前的、主动的预防,并将其贯穿在整个桥梁设计当中,使施工单位、业主单位、监理单位等有关部门按照设计图纸进行施工和监督管理。
4.2增加钢筋保护层的厚度
水和氧气是钢筋锈蚀的必要条件,所以提高混凝土结构耐久性的最佳途径是增加钢筋混凝土保护层厚度和增加混凝土材料自身
的密实性,以延缓水分、氧气及其它有害化学物质侵入混凝土并到达钢筋的时间。
有研究表明,腐蚀介质渗入混凝土的速度与保护层厚度的平方成反比,所以增加保护层厚度是提高混凝土耐久性的最有效方法。
4.3采用高性能混凝土
为提高结构耐久性,应使用密度高的混凝土,这是钢筋混凝土防蚀的最重要对策之一。
由于混凝土密度高使盐分不易乘隙而渗透进入,因此可以达到防止盐害之目的。
但如果单位水泥用量增加过多,在薄断面的混凝土将引起干燥收缩,在厚断面则因水化热引起膨胀收缩导致龟裂,使有害物质易于侵入。
因此单位水泥用量宜控制在500kg/m3以下。
混凝土可通过提高混凝土的致密性来提高其耐久性,即采用高性能混凝土。
4.4钢筋阻锈剂的应用
对于钢筋防护而言,在任何情况下混凝土质量都是最重要的。
在高质量混凝土的基础上掺加钢筋阻锈剂,被认为是长期保护钢筋延缓腐蚀破坏、实现设计寿命的最简单、最经济和有效的技术措施。
加入钢筋阻锈剂能起到两方面的作用:一方面推迟了钢筋开始生锈的时间,另一方面,减缓了钢筋腐蚀发展的速度。
4.5防止混凝土产生龟裂
近年来大直径钢筋应用越来越多,采用大直径钢筋时由于对于混凝土干燥收缩拘束增大,内部易产生微细龟裂,同时由于混凝土介面增大易产生泌水,且易产生孔隙,降低其抗蚀性。
因此设计时应考虑配合钢筋直径比以决定钢筋保护层厚度。
据实验,保护层厚度与钢筋直径之比,采取2.5~3.0时其防蚀性最为有效。
4.6混凝土表面封闭处理
密封剂和涂装材料的功能主要是减少钢筋混凝土结构中的电解液,从而减缓电化学锈蚀反应的进程。
另外,密封剂和涂装材料还可以防止化冰盐、二氧化碳和氧气等对结构的侵入从而减缓钢筋的锈蚀,这类保护还可以降低冻融循环对结构的破坏,提高结构抗冻融循环的能力。
5、结语
提高钢筋混凝土结构耐久性是一项系统工程,要从设计、选材与施工、维护各个环节着手,尽快改变目前我们无细化的防水设计、无防水选材说明,造成防水设计上选材不当,降低设计标准,影响桥梁使用寿命和耐久性的现状。
对于新建桥梁,建议进行钢筋混凝土结构的预防性保护;对于已经发生病害的桥梁,在进行病害治理的同时,还要做表面的防护,以延长结构的使用寿命。