盐湖地区桥梁的防腐

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内容简介

　　针对盐湖地区卤水和盐岩对混凝土的腐蚀机理进行了剖析，并对混凝土的防腐措施进行了总结，在本文中提出了一些在盐湖地区桥梁施工的防腐处理经验。　　 2 混凝土的腐蚀类型　　混凝土的腐蚀分为三种类型：　　2.1软水腐蚀（溶出形腐蚀）　　当混凝土建筑物长期与软水接触时，混凝土中的氢氧化钙将很快溶解，在流动水和压力水的作用下，氢氧化钙将不断溶解流失，一方面使混凝土变的疏松，另一方面也使混凝土的碱度降低。而水泥水化物（水化硅酸钙、水化铝酸钙等）只有在一定的碱度环境中才能稳定存在，所以氢氧化钙的不断溶出又导致了其他水化产物的分解溶蚀，最终使混凝土结构破坏。　　2.2溶解性化学腐蚀　　溶解在水中的酸类和盐类可以与混凝土中的氢氧化钙起置换反应，生成易溶性盐或无胶结能力的物质，使混凝土结构破坏。环境水中所含游离碳酸、盐酸、镁盐越多，水温越高，侵蚀越严重。　　2.3膨胀性化学腐蚀　　当混凝土与含氯盐的水（卤水）接触时，可产生膨胀性化学腐蚀，尤其时对钢筋混凝土的腐蚀更为严重。卤水沿混凝土中的毛细通道，与钢筋接触后，将钢筋腐蚀，使钢筋膨胀，导致混凝土开裂，卤水大量与钢筋接触，将钢筋腐蚀，使钢筋膨胀，导致混凝土开裂，形成恶性循环，最终使混凝土结构严重破坏。　　盐湖地区中含有的盐类与卤水的腐蚀就是溶解性化学腐蚀和膨胀性化学腐蚀。　　3 腐蚀机理　　3.1化学腐蚀　　在盐湖地区，由于空气和盐岩中含有大量的氯离子，氯离子半径小且渗透性极强，所以它能加剧混凝土结构的破坏，其腐蚀机理如下：氯离子的随着卤水从钢筋混凝土中的毛细通道侵入，很容易吸附在钢筋阳极区的钝化膜上，经过化学反应，取代钝化膜中的氧离子，使钢筋表面起保护作用的氧化铁变为无保护作用的氯化铁，化学方程式Fe2O3+6Cl-+3H2O=2FeCl3+6（OH）-。氯化铁在卤水中形成结晶体，随后即膨胀，导致了混凝土保护层开裂，裂缝顺筋由细至宽、由短至长。混凝土保护层开裂后，氯离子的又随着卤水大量侵入，导致钢筋混凝土的进一步腐蚀，形成恶性循环。　　由于混凝土本身为碱性，主要物质为Ca(OH)2，而氯离子为酸性，氯离子与Ca(OH)2反应变成中性化的易溶物氯化钙：Ca(OH）2+ 2Cl1-= CaCl2(中性易溶)+ 2OH2-；同时，侵入的水、气、氯离子与钢筋表面的磷发生化学反应，导致钢筋腐蚀。钢筋被腐蚀后，体积膨胀（大概为2.5倍），促使混凝土产生裂纹。腐蚀物质从裂纹处进一步侵入，加强钢筋的腐蚀，体积继续膨胀，从而降低了混凝土的强度，破坏混凝土的结构，大大缩短桥梁的使用寿命。　　3.2物理腐蚀　　由于盐湖气候比较干旱，蒸发量大于降水量。所以空气中的盐分由钢筋混凝土中的毛细通道侵入，侵入物质中的水分子大量蒸发，导致盐分结晶，结晶物质越来越多，形成结晶膨胀，致使混凝土保护层剥落，钢筋外露，形成钢筋混凝土的剥蚀现象。　　4 钢筋混凝土腐蚀的防护措施　　青藏铁路西格段二线应急工程K735+420、K747+676 1-20m先张法预应力混凝土跨线桥位于柴达木盆地南部的察尔汗盐湖上，地质特殊，腐蚀性较强，为了防止该钢筋混凝土建筑物的腐蚀，混凝土采用高密实度、高强度的混凝土和在混凝土中加防腐剂，并且在混凝土表面涂防腐涂料，必要时在混凝土四周铺设油毡、防水土工膜以及砌筑沥青砖和增加钢筋的混凝土保护层为最有效的防腐措施。由于在钢筋混凝土的腐蚀中，钢筋最先遭到破坏，因此钢筋性能的稳定性直接关系到建筑物的最终寿命，所以钢筋采用环氧树脂涂层钢筋，环氧树脂涂层钢筋表面的环氧树脂能有效的将腐蚀物质和钢筋隔离，保护钢筋不被腐蚀。以保持钢筋混凝土建筑物的耐久性、耐用性，达到使用寿命。　　4.1基础处理施工工艺　　K735+420与K747+676 两座跨铁路线桥基础位于岩盐上，将基坑开挖到设计标高后，基坑四周各设积水坑一个，井点法排水，待卤水降至基坑表面以下，采用两层油毡将基坑坑壁及坑底隔离，油毡搭接采用沥青热熔，以确保基坑的防水以及防腐效果。然后换填1.5m片石，片石中间掺加砂夹石填塞缝隙，用机械夯夯实。夯实平整，在砂夹石表面铺设复合土工膜隔水层，土工膜上铺设30cm厚的沥青混凝土垫层，采用重型机械碾压沥青混凝土，使其平整。然后在沥青混凝土顶面做两油一毡（一层热沥青、一层油毡、一层热沥青）隔离层，最后支架钢模板，进行桥台基础混凝土浇注施工。基础混凝土采用高密实度、高强度混凝土，浇注时严格按照施工配合比施工，浇注完毕后，混凝土基础襟边、四壁、以及基坑边坡各涂两道热沥青，并在基础混凝土襟边上部和外部砌筑沥青砖，沥青砖是将砖泡在热沥青中，5min后取出，作为砌筑材料，热沥青为粘接材料，最后采用盐岩分层回填基础襟边和边坡，采用机械夯夯实。　　底层铺设油毡是为了更好的防水与防腐，复合土工膜的铺设有力的阻止了夹层渗出的氯水化合物对抛填片石的腐

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