摘要：隨著我國(guó)社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路橋梁作為經(jīng)濟(jì)動(dòng)脈，起著越來(lái)越重要作用；由于公路橋梁鋼筋鋼筋的銹蝕、撞損等，降低了公路及橋梁的承載力，如不及時(shí)進(jìn)行維修加固，便會(huì)威脅到公路橋梁的結(jié)構(gòu)安全，如不及時(shí)對(duì)這些病害進(jìn)行維修加固，便可能加快公路橋梁的進(jìn)一步損壞的速度，縮短公路橋梁的使用壽命和結(jié)構(gòu)安全；本文對(duì)公路橋梁鋼筋銹蝕的主要原因及成因進(jìn)行了歸納、分析，對(duì)公路橋梁鋼筋的銹蝕進(jìn)行了簡(jiǎn)要敘述，其觀點(diǎn)主要是：公路橋梁銹蝕應(yīng)對(duì)進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上注意公路橋梁加固方法的綜合應(yīng)用。 

　　關(guān)鍵詞：公路橋梁 鋼筋銹蝕 防治技術(shù) 

　　一、公路橋梁鋼筋銹蝕的原因 

　　在公路橋梁工程中，鋼筋混凝土因具有成本低廉、堅(jiān)固耐用且材料來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn)而被土木工程的各個(gè)領(lǐng)域普遍采用。鋼筋混凝土既保持了混凝土抗壓強(qiáng)度高的特性、又保持了鋼筋很好的抗拉強(qiáng)度，同時(shí)鋼筋與混凝土之間有著很好的黏結(jié)力和相近的熱膨脹系數(shù)，混凝土又能對(duì)鋼筋起到很好的保護(hù)作用，從而使混凝土結(jié)構(gòu)物更好的工作，提高了混凝土的耐久性。所以鋼筋混凝土已成為現(xiàn)代建筑中材料的重要組成部分。鋼筋銹蝕已成為導(dǎo)致鋼筋混凝土工程耐久性不足，過(guò)早破壞的主要原因，是世界普遍關(guān)注的一大災(zāi)害，由于公路橋梁鋼筋銹蝕可發(fā)生于許多引起銹蝕的介質(zhì)中，如潮濕的空氣、土壤、工業(yè)廢氣等。分析得到鋼筋銹蝕的主要原因有以下幾點(diǎn)： 

　　1、公路橋梁鋼筋防護(hù)層的碳化，其碳化的原因是鋼筋不密實(shí)，抗?jié)B性能不足。硬化的鋼筋，由于水泥水化，生成氫氧化鈣，此時(shí)鋼筋表面生成一層穩(wěn)定、致密、鈍化的保護(hù)膜，使鋼筋不生銹。當(dāng)不密實(shí)的鋼筋置于空氣中或含二氧化碳環(huán)境中時(shí)，由于二氧化碳的侵入，鋼筋中的氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈣等物質(zhì)，其堿性逐漸降低，甚至消失，稱(chēng)其為鋼筋的碳化。鋼筋的鈍化保護(hù)膜就遭破壞，鋼筋的銹蝕便開(kāi)始進(jìn)行；鋼筋的碳化，鋼筋碳化的發(fā)生是個(gè)緩慢的過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是鋼筋失去堿性而中性化。鋼筋碳化破壞構(gòu)件機(jī)理，使鋼筋失去堿性環(huán)境，從而引起鋼筋腐蝕。 

　　2、氯離子的含量。據(jù)有關(guān)試驗(yàn)證明，即便是PH值較高的溶液只要有氯離子含量，就足可以破壞鋼筋的鈍化膜，使鋼筋失去鈍化，在水和氧氣的作用下導(dǎo)致鋼筋銹蝕。其原因是氯離子能優(yōu)先地有選擇地吸附在鈍化膜上，把氧原子排擠掉，然后和鈍化膜中的陽(yáng)離子結(jié)合成可溶性氯化物，結(jié)果在新露出的基底金屬的特定點(diǎn)上生成小蝕坑，這些小蝕坑稱(chēng)為孔蝕核，亦可理解為蝕孔生成的活性中心。氯離子的存在對(duì)金屬的鈍態(tài)起到直接的破壞作用 

　　3、公路橋梁鋼筋銹蝕，導(dǎo)致截面積減少，從而使鋼筋的力學(xué)性能下降。對(duì)于截面積損失率較大的鋼筋，其屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度及延伸率均開(kāi)始下降，鋼筋各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)嚴(yán)重下降。導(dǎo)致公路橋梁構(gòu)件承載能力降低到與未配筋構(gòu)件相近。鋼筋銹蝕生成腐蝕產(chǎn)物腐蝕產(chǎn)物在混凝土和鋼筋之間積聚，對(duì)混凝土的擠壓力逐漸增大，公路橋梁混凝土保護(hù)層在這種擠壓力的作用下拉應(yīng)力逐漸加大，直到開(kāi)裂、起鼓、剝落�；炷�土保護(hù)層破壞后，使鋼筋與混凝土界面結(jié)合強(qiáng)度迅速下降，甚至完全喪失，不但影響結(jié)構(gòu)物的正常使用，甚至使公路橋梁遭到完全破壞，給國(guó)家經(jīng)濟(jì)造成重大損失。 

　　4、電化學(xué)銹蝕，公路橋梁施工中鋼筋在存放和使用中發(fā)生的銹蝕主要屬這一類(lèi)。其銹蝕過(guò)程是在潮濕的環(huán)境中，鋼材表面被一層電解質(zhì)水膜覆蓋，由于表面成分或者受力邊形等的不均勻性，使鄰近的局部產(chǎn)生電極電位的差別，因而建立許多微電池。在陽(yáng)極區(qū)，鐵被氧化成Fe離子進(jìn)入水膜；因?yàn)樗�中溶有�?lái)自空氣的氧，放在陰極區(qū)氧被還原為（OH）2；兩者結(jié)合成為不容于水氫氧化亞鐵Fe（OH）2；進(jìn)一步氧化，則形成疏松易剝落的紅棕色的鐵銹氫氧化鐵Fe（OH）3；水膜中有酸的成分，則陰極被還原的將是分離子。由于所形成的氫積存于陰脫產(chǎn)生極化作用，將使銹蝕停止，但水中的溶氧與紅結(jié)合成水以除去積氫，故銹蝕能繼續(xù)進(jìn)行。 

　　二、公路橋梁鋼筋銹蝕的預(yù)防措施 

　　公路橋梁鋼筋銹蝕的主要原因正是由于鋼筋保護(hù)層的碳化和氯離子的侵入而造成的，為了防止鋼筋銹蝕，必須防止鋼筋的碳化或減慢碳化速度和防止氯離子的侵入。而鋼筋碳化又是由于鋼筋抗?jié)B性能不足引起的，所以為防止碳化，必須提高鋼筋的抗?jié)B性；具體為： 

　　1、降低水和灰的比例、鋼筋是由水泥、粗、細(xì)骨料和水拌制而成，根據(jù)水泥完全水化的理論，需水量只有水泥重量的一部分，但在拌制鋼筋時(shí)，為了獲的必要的流動(dòng)性，滿足施工要求，常用較多的水，當(dāng)鋼筋硬化后，多余的水就會(huì)蒸發(fā)掉，形成毛細(xì)孔。滲透的系數(shù)這樣也就越大。所以在拌制鋼筋時(shí)，在滿足設(shè)計(jì)要求和施工要求的情況下，盡量降低水灰比，減少用水量，增加密實(shí)度，提高鋼筋的抗?jié)B性。 

　　2、摻外加劑、一方面使公路橋梁鋼筋內(nèi)部產(chǎn)生均勻、穩(wěn)定、互不連通的微小氣泡，阻止液體的滲透，另一方面也大大減少公路橋梁鋼筋的用水量，增加鋼筋的密實(shí)度，提高抗?jié)B性；二是摻抗?jié)B劑，摻抗?jié)B劑在鋼筋內(nèi)形成膠體洛合物，填充、堵塞了鋼筋內(nèi)部的毛細(xì)孔縫，從而增加鋼筋的密實(shí)度，提高抗?jié)B性；三是摻膨脹劑，通過(guò)摻膨脹劑而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，使公路橋梁鋼筋產(chǎn)生膨脹，在外力約束下，增加鋼筋的密實(shí)度，也可提高抗?jié)B性。 

　　3、應(yīng)選用顆粒細(xì)并且水化熱低的水泥。因?yàn)樵郊?xì)，凝結(jié)越快，泌水越少，抗?jié)B性能越好。要求組織細(xì)密、顆粒整齊、質(zhì)地堅(jiān)硬，另外級(jí)配要優(yōu)良，以改善公路橋梁鋼筋的和易性，增加密實(shí)度，提高抗?jié)B性。 

　　4、防止公路橋梁的裂縫、收縮裂縫、沉降裂縫、溫度裂縫等。防止收縮裂縫、沉降裂縫采取的措施有：夏天氣溫高，要及時(shí)噴水養(yǎng)護(hù)，使其保持濕潤(rùn)；防止溫度裂縫的措施有：在公路橋梁施工時(shí)，要考慮礦渣水泥、粉煤灰的水泥，對(duì)于大體積鋼筋要用中熱或低熱水泥，同時(shí)在保證強(qiáng)度指標(biāo)的情況下加入一定量的活性摻合料。在一定范圍內(nèi)，活性摻合料對(duì)水泥的代用量越多，降低鋼筋溫升的效果越好。此外，還可選擇水化后產(chǎn)生氫氧化鈣較多的水泥，如早強(qiáng)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥等，這樣也可以放慢碳化速度。防止氯離子進(jìn)入鋼筋的措施有，配置鋼筋時(shí)不使用含氯離子的材料或外加劑，采取各種措施，提高鋼筋的密實(shí)度，防止氯離子侵入鋼筋內(nèi)部，避免鋼筋銹蝕，摻入阻銹劑，使鋼筋表面的氧化膜趨于穩(wěn)定，彌補(bǔ)表面的缺陷，使整個(gè)鋼筋被一層氧化膜所包裹，致密性很好，能防止氯離子穿透，從而達(dá)到防銹的目的，適當(dāng)增加鋼筋鋼筋保護(hù)層的厚度，以延緩二氧化碳、氯離子等到達(dá)鋼筋表面的時(shí)間。 

　　5、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)、如果公路橋梁鋼筋早期養(yǎng)護(hù)不好，水泥得不到正常水化，會(huì)降低鋼筋的密實(shí)度，繼而影響抗?jié)B性。所以一定要加強(qiáng)鋼筋的早期濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，以保證水泥正常水化，增加密實(shí)度，提高抗?jié)B性。 

　　三、結(jié)論 

　　雖然公路橋梁鋼筋銹蝕會(huì)給混凝土工程帶來(lái)嚴(yán)重的危害，但在實(shí)際施工中，只要加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，嚴(yán)格管理，精心施工，并根據(jù)環(huán)境的特點(diǎn)和材料的性質(zhì)，采取相應(yīng)的措施，是完全能夠防止和推遲公路橋梁混凝土工程中鋼筋的銹蝕，從而提高公路橋梁工程中混凝土的使用性和耐久性。 

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