钢筋混凝土桥梁结构耐久性问题分析论文
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 （）
我国桥梁设计中结构耐久性分析论文
我国桥梁设计中结构耐久性分析摘要：随着时代的发展，我国桥梁事业得到了较快的发展。
总体来说，我国桥梁工程质量还较为稳定，但还是在桥梁结构的耐久性方面出现了一些问题。
基于此，本文就我国桥梁设计中结构耐久性问题进行分析，旨在与同行交流，以提高我国桥梁工程质量。
关键词：桥梁设计、结构耐久性、建议abstract: with the development of the times, our country enterprise obtains the bridge was developed quickly. in general, our country bridge engineering quality is more stable, but still in the durability of bridge structure have some questions. based on this, this paper in the design of bridge structure durability analysis, with partners to exchange, to improve our country bridge engineering quality.keywords: bridge design, structure durability, suggestions中图分类号：tu997文献标识码：a 文章编号：在桥梁工程中结构耐久性是衡量工程质量主要指标，桥梁结构耐久性不仅与施工有关，更与桥梁设计紧密相连。
虽然，我国桥梁设计在桥梁的安全美观、经济适用方面基本符合规定，但对桥梁结构的耐久性方面关注的比较少，导致我国桥梁工程质量事故时有发生，一般都是由于桥梁结构的耐久性不好而导致的，因此对我国桥梁设计中结构耐久性进行分析具有重要的意义。
一、对我国桥梁设计中结构耐久性进行分析的重要意义上世纪九十年代以来，我国工程界加大了桥梁结构耐久性的分析和研究，取得了一旦的成效。
桥梁耐久性设计论文
桥梁耐久性设计论文1桥梁架构坚固性设计的突出作用设计阶段作为影响工程质量的关键，是工程项目正常实施的重要环节，设计方案对整个工程起着引导性作用。
据国内外的数据和研究显示，桥梁架构的坚固性设计不仅有助于保障桥梁的经济性运作，更能够切实保证桥梁的安全和稳固，减少桥梁在使用时出现的安全事故发生率。
当今时代，发达国家在交通业突出表现在运输机构、基础设备以及交通管控等现代化标准方面，而相对我国交通业则主要涉及的是基础设备的持久性，同时持续提升交通运输机构的效能，不断发展智能化的交通，以开拓新的更高效服务领域。
当前交通运输业的发展要以提升基础设计的长久性作为出发点，另外在大型桥梁的建造过程中，我们不仅要注重“量”的积累和发展，更要把握“质”的蜕变和前进，主要是对桥梁坚固性问题的突出性关注[1]。
2桥梁架构坚固性设计出现的情况2.1安全意识和坚固性的缺失。
一般情况下，设计人员在设计桥梁时，大多考虑的都是经济方面的利益，而往往忽视相应安全性和坚固性的考量，从而降低桥梁整体性能。
设计人员在制定具体的方案之后，碍于安全性和坚固性等的缺失，继而会引发一系列的操作施工缺陷，例如混凝土的开裂、腐蚀和损坏等，钢筋也会出现锈化和断裂的情况，这些情况的出现会使得整个工程的使用期限大大缩短[2]。
2.2桥梁架构解决措施的不科学。
从市政道路桥梁的策划方来看，安全性和坚固性的缺失不仅是由于设计人员的相关意识的淡薄，更在于相应的方案和策划不科学。
大多的设计人员在进行具体的设计时，只是单纯的注重规范性质的需求，然而在市政道路桥梁的设计架构、材料等方面通常出现的都是人为的部分失误，并且这些很难引起相关设计人员的重视，因而使得设计的解决措施不科学。
此外，在市政道路桥梁的策划中，大多设计人员只关注科学理论的应用，而且所考虑问题的角度都比较片面，也没有具体的考虑相应的实际情况。
最后，部分设计人员会由于缺少一定的实践经验，而不能健全设计举措。
这些的因素累积，会造成市政道路桥梁设计举措的不科学，最终危害桥梁的安全性和坚固性[3]。
探讨提高高寒地区桥梁混凝土结构耐久性的设计技术
探讨提高高寒地区桥梁混凝土结构耐久性的设计技术摘要：伴随着社会经济的持续发展和进步，交通运输也逐渐的更加进步，铁路运输所需量也在持续的递增，高寒区域铁路的进步也较为快速，铁路路桥构建也迎来了较为严峻的挑战。
怎么优化高寒区域铁路桥梁混凝土构架耐久效果已经成为了现代施工需要高度关注的一个施工难题，不论是铁路桥梁的规划工作人员，还是施工工作人员，均以进行深入探讨混凝土构架的耐久效果，同时得到了较好的成果，基于此，本文重点探讨高寒区域铁路桥梁混凝土的原材质需求，进而讲解配合比规划对于混凝土结构设计要求展开具体的探讨，最终讲解混凝土保护层的强度，从而带来一些参考与借鉴。
关键词：高寒地区桥梁混凝土结构耐久性前言：提升混凝土耐久效果的关键点在于促使混凝土的渗透作用得到锐减，并且，对于不同的环境原因，降低外表原因的影响，与此同时，混凝土的下降的开裂风险，进而提升混凝土在长时间工作环境下的耐久效果，通过搭配能够充分的促使混凝土的水胶比得到降低，使得混凝土在低温、复温环境下的效果提高、区分硬化混凝土孔构架的多效果复合添加剂，促使混凝土能够维持长期的耐久性效果，严禁把控原材料质量，挑选效果突出同时有助于优化混凝土紧密性与抗裂性的水泥与骨料等原材质，提高钢筋的混凝土保护层强度，侧重防水、排水与密封等结构方式，通过最合理的方式预防水与氯盐等有害物质伤害混凝土外表，最大程度杜绝混凝土在应用环节中形成干湿交替，从混凝土耐久效果着手，推出混凝土施工成效的需求，尤其是混凝土养护的温湿度调控。
为了优化混凝土的耐久效果，在规划环节中应当推出混凝土原材质应用（水泥类型、级别、配合比种类、骨料类型以及质量指标等）、混凝土配比的关键信息（最佳水胶比、最佳水泥用量、最佳凝胶材料给量等等）以及引气等需求，同时依据所需推出混凝土的氯离子扩散系数、抗冻耐久性标准与抗冻级别等全面标准。
所以，需要保障桥梁的耐久性，除了运用耐久性能较好的材料之外，科学的结构设计和结构方法也是特别关键的。
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随着社会的不断发展，大型桥梁越来越多地出现在我们的生活中。
由于桥梁作为交通和物流的重要设施，其安全性和耐久性显得尤为重要。
实现桥梁的安全和持久需要考虑多个因素，如设计准则、建材、建造技术、环境压力等。
在本文中，我们将对桥梁安全性和耐久性问题进行分析。
一、安全性问题桥梁的安全性是指桥梁在使用过程中，可以满足设计结构的强度和稳定性要求，不会发生破坏或崩塌等事故，以保障用户的生命和财产安全。
为保障桥梁的安全性，我们需要重点考虑以下因素：1.设计准则在桥梁的设计过程中，需要充分考虑设计准则的要求，包括桥梁的承载能力、抗震能力、弯曲刚度、疲劳寿命等。
同时，还需要考虑桥梁在使用过程中的应力、变形和温度等因素，以确保桥梁的安全和稳定。
2.建材选择桥梁的建造必须选用高强度、高耐久的建材，以增加桥梁的承载能力和稳定性。
在建材的选择上，需要考虑物理特性、机械特性、耐腐蚀特性、工艺性等多个因素，以保障桥梁建造质量。
3.施工工艺桥梁的施工必须遵循正确、科学的施工工艺。
在施工中，需要密切关注施工现场的安全问题，确保施工作业人员和行人的安全。
同时，还需要注意现场环境的压力和变化，尤其是在高海拔、狭窄、风大、雪大等特殊环境下施工时更要重视安全问题。
二、耐久性问题桥梁的耐久性是指桥梁在使用过程中，可以经受住自然环境和人工因素的作用，不失效，不腐蚀，不失去性能，保持长期稳定使用。
为保证桥梁的耐久性，我们需要考虑以下因素：1.材料腐蚀桥梁在长期使用中会经受到复杂的环境压力，如高温、高湿、雨雪、酸雨等，这些因素可能导致桥梁材料的腐蚀和老化。
因此，在选材时需要考虑材料的抗腐蚀、耐老化等特性，以降低桥梁的腐蚀度。
2.氧化桥梁在长期使用过程中会经受到大气氧化等因素的影响，可能导致材料的氧化、老化等问题。
因此，在选材时，需要选择具有良好氧化特性的材料，同时在施工过程中应合理设计桥梁的观察檐来增加桥梁的遮阳性能，降低自身长期暴露于自然环境的可能。
利用钢筋阻锈剂来提高桥梁钢筋混凝土结构的耐久性
利用钢筋阻锈剂来提高桥梁钢筋混凝土结构的耐久性李文琪1温斌2（1.中国路桥集团桥梁特种工程有限公司 2.上海加固行建筑技术工程有限公司）摘要钢筋锈蚀在混凝土结构中大量存在，是混凝土结构耐久性破坏的主要形式之一。
引起钢筋锈蚀的原因有很多，其中以氯腐蚀与碳化(中性化)的影响作用最为明显。
使用钢筋阻锈剂是一种比较经济有效的保护措施，能够明显提高结构的抗锈蚀能力和耐久性。
本文对钢筋阻锈剂的应用背景、阻锈性能等进行了简要介绍，并与传统方法进行了对比分析，结果表明：使用阻锈剂技术具有更经济及应用方便的特点。
随着我国对混凝土耐久性认识水平的不断深入与重视，钢筋阻锈剂应该能得到更大的发展。
1．应用背景但随着服役时间的延长，钢筋混凝土桥梁结构中会出现各种各样的病害。
如果混凝土材料的施工质量不好，或结构物设计有缺陷等、都会加速病害的发生和发展速度。
采用高质量的材料、优良的施工和设计质量、可以提高新建桥梁的耐久性，但仍然有许多理由需要对这些新桥进行保护以便使其能达到或超过设计服役寿命。
对已经服役一定时间的桥梁，则更要进行经常性的保护和维修，以便使其经常处于良好的条件下，延长服役寿命[1]。
在影响桥梁钢筋混凝土结构耐久性的诸多因素中，钢筋锈蚀问题举足轻重。
在1991年召开的第二届混凝土耐久性国际学术会议上，Metha教授指出：“当今世界混凝土破坏原因按重要性递减顺序排列是：钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用”[2]。
他明确将“钢筋锈蚀”排在影响混凝土耐久性因素的首位，而来自海洋环境和使用除冰盐引来的氯腐蚀与来自CO2和SO2等的混凝土中性化又是造成钢筋锈蚀的主要原因。
1998年美国运输部门给国会的关于美国公路与桥梁状况的报告中指出：“现在积压着有待修补的混凝土桥梁的维修费是1550亿美元”[3]。
美国公路研究战略计划披露，到20世纪末，为更换或修复冬天撒除冰盐引起的破损公路混凝土桥面板，估计要耗资4000亿美元，其中大部分是由钢筋锈蚀引起的。
钢筋混凝土桥梁结构耐久性的评估方法研究
Ａ ｂｓｔｒ ｃｔ： Ｎ ｏ ａ ａ ｓａ ｈｅ ｄｕ ａ ｉｉｙ ｐ ｏ ｅ ｆｌ ｔ Ｃ ｒｄ ｓｉ ｃ ｍ ｉ ｇ ｏ ｅａ ｏｒ ｅ ｉ ｕｓｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ａ ｗ ｄ ｙ ，ｓｔ ｒ ｂ ｌｔ ｒ ｂｌｍ ｏ ｏ ｓｏｆＲ ｂ ｉ ｇｅ ｓｂｅ ｏ ｎ ｍ ｒ ｎｄ ｍ ｅ ｓ ｒｏ ，ｈｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｔ ｅ ｍ ｅｈｏ ｆｄ ａ ｌｔ ｓｅｓ ｅ ａ ｒ ｓ ｄ ｓ ｆ ｉｎｔａｔ ｎ ｉ ｆａｌｃｒ ｌｓＴｈ ｓｐ ｐ ｒ ｅ ｏｕｎ ｈｅ ｄｅ ｎｉｉ ｎｄ ｃ ｎｔｎｔｏ ｈ ｔ ｄｓｏ ｕｒｂｉ ｙ ａｓ ｓｍ ｎｔｈ ｓａｏｕ ｅ ｕｆ ｃ ｅ ｔｅ ｔｏｎ ｏ ｌ ｉｃｅ ． ｉ ａ ｅ ｘｐ ｉ ｉ ｄｓｔ ｆ ｔｏｎ ａ ｏ ｅ ｆ ｉ ｄ ａ ｌｔ ｓｅｓ ｅ ｏｒｂｒｄ ｔｕｃｕｒ ｎ ｕｍ ｍ ａｉｅ ｈ ｅｈｏ ｆｄｕ ａ ｌ ｓｅ ｓ ｅ ｔａ ｒ ｓ ｎ ．Ａ ｆｅ ｈ ｔ ｈ ｓｐ ｐ ｒｗ ｉ ｕｒｂｉｉｙ ａｓ ｓｍ ｎｔｆ ｉ ｇｅ ｓｒ ｔ ｅ ａ ｄ ｓ ｒｚ ｓｔ ｅ ｍ ｔ ｄｓｏ ｒ ｂｉｔ ａ ｓｓｍ ｎ ｔｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｒｔ ａ ，ｔ ｉ ａ ｅ ｌ ｉ ｙ ｌ ｓ ｔｕ ｈｅ ｆ ｚ ｙ ｃ ｐｒｈｅ ｉ ｓｅｓ ｅ ｏｄｅ ｒｅ ｉｔｎ Ｃ ｉ ｇ ｔｕｃｕｒ ， ｈ ｅ ｏ ｃ ｅ ｉ ｅ ｓ ｂ ｅ ｅ ｐ ｔ ｕ ｚ ｏｍ ｅ ｎｓ ｖｅ ａｓ ｓｍ ｎｔｍ ｌｆ ｘｓｉｇ Ｒ ｏ ｂｒｄ ｅ ｓｒ ｔ ｅｗ ｏｓ ｕｔｏｍ ｓｒ ａｏｎａ ｌ ．Ｔｈｉ ｍ ｅ ｈ ｓ ｔ ｏｄ，ｗｉｈ ｔ ｕｎ ｖ ｒａｉ ，ａ ｂｅｕｓ ｄｔ ａ ｙ ｔ ｐ ｓｏｆｂ ｉ ｇ ｓ ｉ ｅ ｓｌ ｃ ｎ ｅ ｏ ｍ ｎ ｙ ｅ ｒｄ ｅ ． ｙ ｔ Ｋ ｗｏｒ ｅｙ ｄｓ： ｒｉ ｏｒ ｅ ｏｎｃｅｔ ｉ ｇｅ ｓｒ ｃ ｕｒ ｅｎｆ ｃ ｄ ｃ ｒ ｅ ｂｒｄ ｔｕ ｔ ｅ； ｄ ａ ｉｉｙ ａｓ ｓｍ ｅ ； ｆ ｚ ｏｍｐｒ ｈｅ ｉ ｓｅ ｓ ｅ ； ｒｍ ａｎ ｎｇ ｌｆ ｕｒ ｂ ｌ ｓｅ ｓ ｎｔ ｕｚ ｙ ｃ ｔ ｅ ｎｓｖｅ ａｓ ｓｍ ｎｔ ｅ ｉｉ ｉｅ
浅谈影响钢筋混凝土桥梁耐久性因素
第 ５期
黑 龙江交通 科技
ＨＥ Ｌ ＯＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ Ｉ ＪＡＯＴ ＯＮＧ Ｊ ＫＥ
Ｎｏ ５。 ０ ０ ． ２ １
（ 总第 １ 期 ） ９ ５
（ ｕ Ｎ ．９ ） Ｓ ｍ ｏ １５
浅谈 影 响钢 筋 混凝土桥 梁 耐 久性 因素
张 磊
（ 秦皇 岛市公路管理处 ）
１ 影 响混凝土桥梁耐久性 的主要 因素
Ｉ １ 钢 筋 锈蚀 对 混凝 土 耐 久性 的影 响 ．
（） １ 钢筋锈蚀 的化学反应过程 钢筋的锈蚀分为干锈蚀 和湿锈 蚀两 种。钢筋在 混凝土 结构中的锈蚀 是在有 水分 子参 与 的条件 下发 生 的， 湿锈 论 。 属 蚀 。钢筋在生锈 的过程 中 ， 结合 多个水 分子 ， 体积 可增长数 ３ 提 高 钢 筋 混 凝 土 耐 久 性 的 措 施 （） １ 钢筋有足够的保护层厚度。 倍 。可见 ， 钢筋锈蚀对钢筋｝ 凝土桥梁构件耐久性 的影 响主 昆 要表现在两个方 面： 方 面， 一 由于上 述电化学 反应使 钢筋表 保护层是 隔绝空气、 分与钢 筋接触 的重要构 造措 施 ， 水 面 的铁不断失去 电子 而融于水 ， 从而 削弱构件 的承载 能力 。 对于减缓钢筋 的电化学锈蚀 起到重要作用 。 因此钢筋混凝土 一般不应 小于 ３ｃ 对于受环境影 ｍ， 导致破坏 ； 另一方面由于钢筋 生锈 时体 积膨胀 ， 引起 混凝土 要有足够的保 护层 厚度 ， 开裂。 响较大的构件 ， 保护层厚度还可 以适 当增加 。 １２ 混 凝 土 钢 筋锈 蚀 的主 要 因素 ． （） ２ 钢筋混凝土中尽 量减少使用含 ｃ ’ ｌ 的外 加剂 。 现在大多数的减 水剂中含有 ｃ ， ｌ 但在钢筋混凝土 中使 （） １ 混凝土液相 ｐ Ｈ值 的影 响。 试验表明， 钢筋 的锈蚀速度与混凝土 的酸碱度有密切 的 用时一定要注 意 ｃ ’ ｌ 的含量 ， 在《 这 桥梁施工技术规范》 中有 关系 ， 当混凝土液相 ｐ Ｈ值 大于 １ ， ０时 锈蚀速 度很小 ， ｐ 明确的规定 ：钢筋混凝土 从各种 组成材料 引入的氯离子含 当 Ｈ “ 值小于 ４时， 筋的锈蚀速度迅速增加 。 钢 量（ 折合氯盐含量 ） 当结 构处 于干燥 环境 中或处 于水 中或 ， 地下时 ， 不宜超过水 泥用量 的 ０ ５ ， ． ％ 当处 于干湿交替 或常 （） ２ 混凝土 中 ｃ 一 ｌ 的影响 。 ０ 不宜超过水泥用量的 ２ ； ％ 如大于 ０ ２ ．％ Ｃ 含量对钢筋 的锈蚀具有极大 的影响 。它主要是破坏 年湿度大于 ８ ％ 时， ｌ 小于 ０ ５ ． ％时 ， 应采取有效 的防锈措施 ” 。在 东北地区 ， 冬季 钢筋表面的钝化膜 ， 从而造成钢筋锈蚀 。 桥面清雪防滑 ， 不宜采用撤盐 的做法 。 （） ３ 保护层 的影响 。 （） ３ 钢筋表 面作 防锈处理 。 混凝土 的保护层在两方 面减 小钢 筋锈蚀 ： 一是混凝土 的 碱性在钢筋表面形成钝 膜 ， 是减少 氧气 、 二 水分 的渗入。碱 钢筋 表面涂一些 防锈剂 可明显起 到防锈作用 ， 中简便 其 其作用主要是 降低钢筋接 性的钝化 的膜受水泥品质的影响 ， 同时也受保护层碳化深度 的方 法是 在钢筋表 面刷 稀石灰水 ， 的影响 ， 保护层碳 化后会 明显 提高 ｐ Ｈ值 ， 弱钝 化膜 的作 触表面混凝 土的 ｐ 减 Ｈ值。 用， 保护层的后一种作用主要取决于混凝土 的密实度和保护 （ ） 当降低混凝土拌 和时的水灰 比。 ４适 水灰 比大 了对于钢筋混凝土 的钢筋 防锈 、 抗冻融破坏都 层厚度 以及保护层的完好性 。 是很 不利 的 ， 所以应尽量 降低水灰 比， 要时还可 以使用减 必 （） ４ 环境的影响。 构造物所处环境 的温度 、 湿度 、 气和水 的 ｐ 空 Ｈ值 等都 水 剂 。 是影 响钢筋锈蚀的重要 因素 。 （） ５ 使用引气剂 。 ２ 冻 融 循环 与 混 凝 土 结 构 的 耐 久 性 引气剂是一种憎水 性表面 活性剂 ， 降低水 的表 面张 力。 分 湿 在高纬度地区 ， 冬季寒冷 ， 凝土结 构 内部 空隙 中的水 在混凝土 中发挥起 泡 、 散 、 润等表 面活性 作用。引气剂 混 结冻体积膨胀产生压力 ， 混凝土 内部产 生微裂损 伤 ； 多次 使混凝 土中形 成 无 数 分 散 性 的独 立 气 泡 ， 寸 在 ０ ０ 在 尺 ．５— 冻融循环作用下 ， 损伤不 断积 累， 导致裂 缝处混 凝土细 集料 １２ ／ｌ ．５／／之间。 ｌ ｒ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钢筋混凝土桥梁结构耐久性问题分析
【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
0.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；冻融循环；碱—骨料反应；机械
磨损。其中钢筋腐蚀是最主要的原因。
1.混凝土结构耐久性失效机理
1.1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是相应钢筋体积
的2～4倍，其会向四周膨胀，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，钢筋混凝土构件一旦受钢筋
锈胀力作用而出现混凝土纵向开裂以后，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。
1.2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。
1.3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。
1.4氯离子侵蚀
氯离子侵入混凝土腐蚀钢筋的机理为：
1.4.1破坏钝化膜
氯离子是极强的去钝化剂，氯离子进入混凝土到达钢筋表面，
吸附于局部钝化膜处，使该处的ph值迅速降低，破坏钢筋表面钝
化膜。
1.4.2形成腐蚀电池
不均质的混凝土中，局部腐蚀对钢筋表面钝化膜的破坏发生在
局部，使这些部位露出铁基体，与尚完好的钝化膜区域形成电位差，
铁基体作为阳极而受腐蚀，大面积钝化膜区域作为阴极。腐蚀电池
作用的结果使得钢筋表面产生蚀坑，同时，由于大阴极对应于小阳
极，蚀坑的发展会十分迅速。
1.4.3去极化作用
氯离子不仅促成了钢筋表面的腐蚀电池，而且加速了电池的作
用。氯离子将阳极产物及时地搬运走，使阳极过程顺利进行甚至加
速进行，而氯离子并不被消耗。
1.4.4导电作用
腐蚀电池的要素之一是要有离子通路，混凝土中氯离子的存在，
强化了离子通路，降低了阴阳极之间的欧姆电阻，提高腐蚀电池的
效率，从而加速了电化学腐蚀过程。
2.我国钢筋混凝土桥梁耐久性的现状
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。国外一些混凝土结构设计规范从二十世纪60年代起均不
断提高钢筋保护层最小厚度的规定，并增添许多新的要求。此外，
混凝土最低强度从ｃ25提高到ｃ40，以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。
与国外相比，我国混凝土结构设计规范的构件最小保护层厚度
远低于国际标准，设计标准低是我国混凝土结构中钢筋过早锈蚀，
结构过早老化的最主要原因。
3.提高桥梁结构耐久性的对策
3.1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。适当增加钢筋的混凝土保护层厚度是保证混凝土结构耐
久性最有效、最经济的措施。
3.2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。一般而言抗压强度高的混凝土密度亦高。
因此，在保持适当的性能之下，应尽量降低水灰比，降低水灰比可
以提高混凝土的抗压强度及水密性。由于混凝土密度高不但可保持
高ｐｈ值使之不易降低，且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。总之对于混凝土而言，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。普通混凝土在3～10年就开始
破裂，而高性能混凝土以耐久性为首要设计指标，有可能为基础设
施提供100年以上的使用寿命。一般认为，高性能混凝土是具有高
强度、高工作性、高抗渗性和优良体积稳定性的混凝土。因此，在
桥梁工程中使用高性能混凝土无疑会大大提高桥梁的使用寿命。
3.3防止混凝土产生龟裂
钢筋混凝土无龟裂时，cl-离子以hooke之扩散法则，从混凝土
表面渗透至钢筋表面需要100年。对于钢筋混凝土结构，如果建在
湿度较小的地区，混凝土即便存在一些小龟裂，对结构的耐久性影
响也不会太大。但在南部沿海地区，如果o2，co２，h２o等从龟
裂处的裂缝进入，可以导致加速混凝土中性化及腐蚀，即盐分比较
容易进入钢筋表面，将钢筋表面的钝态皮膜破坏且加剧腐蚀，严重
降低结构的耐久年限，因此必须设法避免混凝土表面龟裂的产生。
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。
4.结语
我国混凝土结构耐久性设计标准远低于发达国家，提高耐久性
标准仅会使工程初始造价略有提高，但长远经济与社会效益巨大，
是实现土建工程可持续发展的最佳途径。为了保证钢筋混凝土桥梁
的结构耐久性，应针对钢筋腐蚀的原因采取合理的防治措施，还应
在设计和施工方面采取措施避免混凝土表面产生龟裂。如果能依照
上述方法来设计和施工，就基本可以确保钢筋混凝土桥梁的结构安
全和耐久性要求。■