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防水卷材用油要解决钢筋锈蚀问题

目前，我国公路建设正处于高速发展时期，公路总里程已超过195万公里，其中高速公路总里程超过4万公里，用10年的时间走过了发达   40年的发展历程；随着公路里程的延长和桥梁的增多，桥梁铺装及桥梁结构在使用过程中所暴露的缺陷也越来越多，如由于我国水泥混凝土桥梁设计大部分采用简支、简支连续桥面或连续梁结构，在连续桥面的负弯矩区受汽车载荷作用下，不可避免地产生表面混凝土裂缝，即使在桥面其它部位也会因温度或湿度的变化而出现细微裂纹，由于这些裂缝和裂纹的存在，若不及时处理，雨水就会渗入梁体发生碱集料反应、钢筋锈蚀等，从而影响混凝土桥梁的性。因此，_冻融破坏、钢筋锈蚀、碱集料反应等成为路桥工程函待解决的问题之一，很多桥梁就因水害而导致其远未达到其设计寿命时，就出现桥面板破碎、铺装层松散剥离等问题而需要早期加固维修或提前终止运营，降低了桥梁的营运效益。   严重的是，它还会对车辆行驶舒适性、   性构成潜在威胁。随着高速公路的建设，桥梁在道路中的比重越来越大，这些问题若不及时解决，将严重影响公路的运营。研究表明，上述这些破坏很大程度上是由于水进入混凝土结构内部，导致钢筋锈蚀而引起的。

正常情况下，在钢筋混凝土结构中，钢筋处于水泥水化时形成的强碱性介质内(通常Ph值在1214之间)，在这种介质里，钢筋表面形成钝化膜，可以钢筋的腐蚀。在实际工程中如果不做保护层，将可能会出现以下情况：①混凝上保护层过薄、开裂或密实性较差，空气中的二氧化碳渗入保护层，使混凝土炭化，在水介质的存在下形成酸性环境，在此环境下钢筋表面钝化膜逐渐消失殆尽后，钢筋就开始受到锈蚀；②在寒冷地区的冬季，为防止桥面结冰而常常撒防冻盐，导致氯离子与钢筋和混凝土发生复杂的电化学反应，从而造成钢筋锈蚀；③由于大气污染使得混凝土结构处于侵蚀环境中，或桥梁长期暴露在侵蚀环境  (如跨海大桥、临海大桥等)中，使钢筋周围的钝化膜遭到局部破坏后也会导致钢筋锈蚀。

钢筋锈蚀后，其截面积减少、屈服强度下降，直接影响到结构的抗拉和抗弯拉能力。同时，钢筋的锈蚀导致锈蚀部分体积膨胀(体积可致原来的10倍)，从而对周围混凝土形成挤压，造成混凝土开裂、剥离，使混凝土的截面尺寸减小，导致结构承载能力下降。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力而使钢筋强度不能充分利用，导致预应力筋的预应力损失，严重影响结构寿命。同时，锈蚀物外流，锈迹残留在桥梁结构表面，影响美观。

在公路建设中忽视桥梁内水引起的钢筋锈蚀，都曾付出了巨大的代价。如1979年美国联邦总审计长专门致信议长和白宫决策者指出，在49个州所有联邦资助的235700座桥梁中均存在不同程度的破坏，其中162622座桥梁的混凝土桥面属中度至严重程度破坏，破坏的主要原因是使用除冰盐造成的钢筋锈蚀。据1983年美国联邦公路局(FHWA)全美桥梁统计清单显示，在所有564500座桥梁中，约有45%的桥梁存在结构性或功能性破坏。对此，美国Kolb, Tidd等人指出，“设计年限为50年或   长年限的桥梁，实际上往往在使用1020年即出现严重破坏或需要大规模维修”。而美国公路战略研究计划(sH})报告统计显示，1986年美国因钢筋锈蚀引起破坏桥梁的费用高达200亿美元，并且该项费用还在以每年5亿美元的速度递增。事实上，美国20世纪50年代前建造的桥梁大部分因钢筋锈蚀而破坏严重。目前，在美国约60余万座桥梁中，有近10万座腐蚀严重。

1989年，英国Wallbank在《桥梁混凝土性能》一文中提到，英国交通部估计高速公路桥梁混凝土腐蚀破坏的维修费用达6.16亿英镑，而高速公路桥梁仅占英国桥梁总数的10%。英国建造在海洋及含氯化物介质环境中的钢筋混凝土结构，因钢筋锈蚀需要重建或   换钢筋的占三分之一以上。

我国桥梁水害破坏的例子比比皆是并逐年增加。如北京西直门立交桥建成10年左右即遭钢筋锈蚀、碱集料反应等破坏，从而导致其提前终止运营；1985年7月通车的沙洋江汉公路大桥，经过1年时间运营之后即出现了主桥面铺装层局部隆起而遭破坏的现象，第2年又出现了部分梁箱内因裂缝渗水等病害。据专家估计，我国每年因桥面板和主梁钢筋锈蚀造成的损失不低于10亿元人民币。

综上所述，钢筋锈蚀对桥梁产生的破坏现象既普遍，同时又严重。对该问题的研究有重要的现实意义。

研究揭示，要解决钢筋锈蚀问题，   的办法是切断腐蚀源头，使钢筋免遭锈蚀。目前工程实践中通常采用以下五种方法来防止钢筋锈蚀：①在钢筋上涂环氧涂层；②找平层采用混凝土；③在混凝土表面涂刷剂；④采用电化学保护法；⑤在桥面找平层和沥青混凝土之间设置柔性层。上述各方法的根本核心就是阻止水与钢筋的接触，从而避免钢筋的锈蚀，各方法有不同的优缺点。

   种方法是，将普通钢筋除锈、清洗、脱毛和加热之后，用电离子法将环氧塑脂涂覆在钢筋表面，经固化和冷却后再进行微空隙处理而成。该方法的主要优点是，性能稳定、、施工工艺相对简单等；其缺点是，影响钢筋与混凝土的握裹力，使钢筋和混凝土的粘接强度下降。研究揭示，使用环氧涂层后的钢筋和混凝土的粘接强度将下降20%~25%；此外，该技术的实施也存在缺陷，如由于环氧涂层在钢筋运输、捆扎前完成，在钢筋搬运及现场捆扎过程中会对环氧层造成破坏。因此，此工艺的使用受到限制，国内桥梁大都仅在外露钢筋或非受力筋上应用。

   种方法是，通过添加水泥基结晶渗透型材料，在混凝土表面及内部发生复杂的化学反应形成不溶结晶体，提高混凝土的密实度。或通过调整矿料级配，适当降低水灰比，再添加阻锈剂、减水剂等方法来提高混凝土的密实度，阻隔水的渗入。该方法的主要优点是，材料性能好、施工工艺简单；其缺点是，对于长期因负弯矩等出现的裂缝会导致失败，因而只能作为辅助层应用。

第三种方法是，在混凝土表面涂刷具有疏水功能的剂(如硅等)，增大水滴与混凝土的浸润角，阻止水的渗入。该方法的主要优点是，成本低、施工工艺简单、等；其缺点是，在较大水压或混凝土出现裂缝时会导致失败。

第四种方法是，将所有钢筋连成一体，一然后通以电流不断补充电子来阻止钢筋的锈蚀，或引入金属活泼性比铁强的金属(如锌)充当阳极，使引入的金属被腐蚀而使钢筋保护。该方法的主要优点是，、实施简单、防护效果好、成本低；其缺点是，要求所有钢筋连成一体，需定期检测维护、技术含量高。

第五种方法是，在桥面找平层和沥青混凝土之间设置柔性层，通过层的阻隔作用使混凝土表面封闭，阻隔水的渗入，从而防止混凝土中钢筋的锈蚀。该方法的主要优点是，成本较低、性能、技术成熟、原理简单、施工难度小、可同时保护桥面板和主梁混凝土不被炭化及钢筋不被锈蚀。