劉軍
(烏魯木齊榮鑫源公路設(shè)計(jì)有限公司,新疆 烏魯木齊 830000)
鋼筋混凝土是由硅酸鹽水泥、集料碎石、砂子和鋼筋復(fù)合而成的結(jié)構(gòu)材料,由于這些原料都很容易采集且價(jià)格便宜,并且由于鋼筋混凝土具有很強(qiáng)的堅(jiān)固性,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)得到了極大程度的使用,無(wú)論在住房的建設(shè),還是在公路和橋梁當(dāng)中,大都采用了這種結(jié)構(gòu)。由此可見(jiàn),鋼筋混凝土有著巨大的優(yōu)勢(shì),然而由于現(xiàn)在環(huán)境污染的加劇,很多化學(xué)元素都被釋放到大自然當(dāng)中,當(dāng)橋梁接觸到了這些元素,就會(huì)發(fā)生腐蝕等化學(xué)反應(yīng),嚴(yán)重影響橋梁的安全性。除此之外,由于現(xiàn)在很多的公路和橋梁都沒(méi)有得到很好的保護(hù),有些地方的公路和橋梁甚至都沒(méi)有防護(hù),這就必然會(huì)造成路橋的磨損和腐蝕。下面我們就具體的看一下路橋工程中鋼筋混凝土的腐蝕原因。
鋼筋混凝土的腐蝕可以分為兩個(gè)方面,一個(gè)是鋼筋的腐蝕,還一個(gè)是混凝土的腐蝕,混凝土的腐蝕也會(huì)對(duì)鋼筋的腐蝕起到推動(dòng)作用。從整體上看來(lái),鋼筋混凝土的腐蝕也可以分為兩個(gè)大的方面的原因,一個(gè)是物理方面,一個(gè)是化學(xué)方面的。道路和橋梁都是完全"置身于"大自然當(dāng)中,導(dǎo)致腐蝕的原因也是多種多樣的,因此,在對(duì)鋼筋混凝土腐蝕原因的分析當(dāng)中,還要綜合考慮,盡可能的把各種可能的因素都考慮進(jìn)去,爭(zhēng)取得到科學(xué)詳細(xì)的結(jié)論。
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中,鋼筋和混凝土是這種結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主體?;炷翆?duì)鋼筋有較強(qiáng)的保護(hù)作用,首先,混凝土把鋼筋包圍起來(lái),阻斷了鋼筋和自然中空氣和水等元素的接觸,從而減輕了鋼筋的腐蝕度。另外一個(gè)方面就是混凝土當(dāng)中的一些元素能夠?qū)︿摻钇鸬解g化的作用,在這些元素當(dāng)中,最為典型的就是氫氧化鈣,這種元素和水一結(jié)合產(chǎn)生的溶液有非常強(qiáng)的堿性,從而就保障了鋼筋不會(huì)被侵蝕,起到鈍化的作用。然而,混凝土從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō)也會(huì)對(duì)鋼筋起到負(fù)面的效果,而這個(gè)原因就是混凝土的碳化。碳化是一個(gè)不能回避的話題,因?yàn)槿魏挝矬w都會(huì)與空氣接觸,所以任何物體都會(huì)碳化,特別是路橋工程大都一直都暴露在空氣當(dāng)中,碳化作用也就更加明顯。混凝土碳化之后,會(huì)把上面提到的氫氧化鈣元素轉(zhuǎn)變成碳酸鈣,而這會(huì)對(duì)導(dǎo)致混凝土的酸化,減輕其堿性。這樣的話,也就不能對(duì)鋼筋起到鈍化的作用,從而造成鋼筋的腐蝕。
在施工的過(guò)程當(dāng)中,往往都會(huì)發(fā)生這種問(wèn)題。在施工的過(guò)程當(dāng)中,由于水泥和石頭等材料的份量分配不均,由于在具體的澆灌的時(shí)候,施工人員的技術(shù)不到位,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)縫隙,從而導(dǎo)致鋼筋暴露在了空氣當(dāng)中,這也就使鋼筋失去了保護(hù)作用??諝猱?dāng)中的有害氣體,還有平時(shí)的雨水的澆灌導(dǎo)致鋼筋遭到過(guò)多的侵蝕,并且發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在潮濕環(huán)境下,由于氧氣和水的參與,鋼筋就可以發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),這也就造成了鋼筋的腐蝕。
在上面已經(jīng)提到過(guò),混凝土對(duì)鋼筋的鈍化作用能對(duì)鋼筋起到很好的保護(hù)作用。氯離子是一種極強(qiáng)的去鈍化劑,它會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生的堿性環(huán)境起破壞作用。氯離子和氫氧根離子能促成綠銹,綠銹從鋼筋的陽(yáng)極向含氧較高的混凝土空隙遷移,經(jīng)過(guò)這種種的變化和化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)致褐銹的生成。從這些步驟當(dāng)中,我們可以看出氯離子雖然不會(huì)直接的影響鋼筋的腐蝕,但是它是一種很強(qiáng)的催化劑,對(duì)腐蝕有很強(qiáng)的催化作用。在現(xiàn)代社會(huì),由于各種化學(xué)元素的濫用,由于環(huán)境的污染,氯離子有著一定的存在量,如果在鋼筋上面有較多的氯離子,這將會(huì)加速鋼筋的化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致鋼筋的腐蝕。
上面提到的是鋼筋的腐蝕,對(duì)于混凝土,生物的腐蝕也會(huì)導(dǎo)致混凝土的劣化,然而在國(guó)內(nèi),這方面的因素還沒(méi)有得到相關(guān)單位和人員的認(rèn)識(shí)和重視。生物的腐蝕包括草和樹(shù)等進(jìn)入混凝土后對(duì)混凝土密度的破壞,還有化學(xué)方面的腐蝕。
混凝土對(duì)鋼筋有很強(qiáng)的保護(hù)作用,因此,提高混凝土的質(zhì)量也就是防止腐蝕的一個(gè)重要方法。首先,要采用科學(xué)的攪拌設(shè)備,嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各種材料的搭配,水泥占多少,水分占多少,這些都應(yīng)該有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)去執(zhí)行,確?;炷猎诔跏茧A段的質(zhì)量。另外,在執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,要提高混凝土的密實(shí)度,而這也就要求模版有好的品質(zhì),在混凝土的攪拌的時(shí)候,不能出現(xiàn)哪各地方有缺孔,從而防止鋼筋和空氣的直接的接觸。最后,要適當(dāng)增加混凝土的厚度,既然混凝土對(duì)鋼筋有保護(hù)作用,且容易碳化,那就增加混凝土的厚度,加強(qiáng)保護(hù)作用。
表面涂層防護(hù)由于能夠不影響整個(gè)工程的施工,并且還能對(duì)鋼筋混凝土有很好的保護(hù)作用,在世界各國(guó)都得到了極大的應(yīng)用。它是第一層防護(hù)層,并且設(shè)置涂層成本較低,有很強(qiáng)的操作性。涂層能夠阻斷鋼筋混凝土和空氣的直接接觸,對(duì)保持混凝土的堿性有很好的效果,從而能很好的保護(hù)好整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?;炷帘砻娴耐苛弦捎糜辛己媚蛪A性和附著力的環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨醋、丙烯酸樹(shù)脂、氯化橡膠等涂料。當(dāng)然,除了涂層以外,還可以運(yùn)用瀝青等其他防護(hù)層,總之,要避免混凝土和空氣的直接的接觸。
上面提到的一些化學(xué)反應(yīng)從而導(dǎo)致鋼筋混凝土的腐蝕都是需要有水的參與,因此,提高路橋的防水性能,對(duì)減輕路橋的腐蝕度有很好的保護(hù)作用。從現(xiàn)在的很多的路橋的損壞的例子可以看出,這部分路橋很大部分都是路橋的防水層的破壞導(dǎo)致的。因此,要鋪設(shè)具有較好質(zhì)量的防水層,要能夠和瀝青混凝土層有很好的融合性,除此之外,還應(yīng)該具有較好的抗?jié)B透性能和耐久性。在路面和橋面設(shè)計(jì)的時(shí)候,要考慮到如何能更好的讓路橋進(jìn)行排水,控制好路橋的傾斜度,在保障質(zhì)量的前提下,適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)排水的性能。
路橋都是直接暴露在空氣當(dāng)中的工程,它們受到的侵蝕是相當(dāng)強(qiáng)大的;而且從很多路橋腐蝕的案例當(dāng)中可以看出很多工程都是沒(méi)有很好的后期維護(hù)而導(dǎo)致腐蝕的。因此,應(yīng)該對(duì)路橋進(jìn)行定期的檢查,對(duì)出現(xiàn)的變化做好統(tǒng)計(jì),從而采取措施去進(jìn)行維護(hù)。
總之,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代社會(huì)的工程建筑當(dāng)中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用,然而,這種結(jié)構(gòu)受到的腐蝕也很明顯,存在的問(wèn)題也較多,在路橋工程當(dāng)中更是如此。所以,這就需要我們采取相關(guān)的措施減輕路橋的腐蝕度,做好后期的維護(hù)工作,從而保障路橋的通達(dá)。
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