1、    臨海環境橋梁混凝土結構耐久性防護措施對比研究    王輝 朱俊：tv331： a引言：橋梁在長期運營過程中，由于受環境因素(腐蝕、溫度、濕度變化)和使用條件的影響，將發生材料老化與結構損傷，這種損傷的積累將導致橋梁結構使用性能劣化、承載力下降、耐久性能降低，以致影響到結構的安全性。提高混凝土結構的耐久性是一項涉及面廣的系統工程，大致可分為“防”和“治”兩方面，“防”勝于“治”。“防”就是在設計和施工中采取附加防腐措施，通過附加措施提高結構抵抗外界侵蝕能力，增強結構耐久性能，實現橋梁結構使用年限的增加。本文對橋梁混凝土結構常用防腐附加措施進行了調研

2、分析，針對不同附加措施的適用性和防腐效果進行對比研究，最終實現不同防腐措施的優缺點和適用性，為相關建設工程提供理論依據。1 混凝土表面涂裝防護對混凝土結構表面進行防護時，表面防護應達到以下基本要求：（1）裝飾作用，遮蓋混凝土表而眾多的缺陷，美化顏色不均、色彩古板的混凝土外觀，點綴環境，使混凝土結構成為一道景觀；（2）防水作用，防止水浸入混凝土內部引起鋼筋銹蝕和混凝土劣化；（3）防潮作用，在潮濕環境能保持混凝土內部處于干燥狀態，有利于提高混凝土的使用壽命；（4）防腐蝕作用，防止混凝土碳化、氯離子侵蝕、化學介質腐蝕、阻止鋼筋銹蝕，延長混凝土構件的使用壽命。在混凝土表面涂裝時，涂層體系的上述四種作用

3、是相輔相成的，而防腐蝕作用是首要的。露天混凝土結構受到太陽光的照射，涂層體系會逐漸老化。因此，涂層體系應具有一定的耐紫外線照射能力，而在使用期內不剝落，不開裂，粉化減薄的速度控制在一定范圍內。濕熱、鹽霧環境會對涂層產生破壞作用：一方面，濕熱、氯離子會促使涂層成膜物的化學變化，使面涂層自身遭到破壞；另一方面，也可能促使涂層間的破壞，如起泡、剝落等。而在工業大氣腐蝕環境（特別是酸雨環境）下，要求涂層對這些腐蝕因素具有很好的耐受性。浸水環境下，涂層體系耐淡水和海水長期浸泡，并且應具有很好的耐水解性能和優異的耐磨性。處于表濕區的混凝土結構，涂層體系除應滿足一般性能要求外，還應滿足下列要求：封閉底漆應具

4、有對潮濕混凝土基面很好的潤濕性、滲透性和優異的附著力；涂料具有較快的固化速度，可以在較短時間內浸水并能抵抗水流波動的沖擊；涂料浸水后可繼續在水下固化，固化后涂層性能基本上不受影響。2 硅烷浸漬技術硅烷浸漬技術是常用的混凝土結構耐久性防護措施，其優越的性能主要表現在：（1）優異的防水性及防氯離子滲透性；（2）紫外線穩定性，減少風化損壞；（3）透氣性，減少凍融損害；（4）無色，均勻，中性外觀；（5）耐久性強，長效保護。硅烷作為混凝土防腐材料應用于海工結構物大氣區和浪濺區防腐蝕，混凝土基體表面處理要求相對較低，施工工藝簡單，施工效率高。膏體硅烷的觸變性，在仰面施工表現出色，單次涂覆厚度大，墜落損失少

5、，表面揮發少，滲透時間長，滲透深度大。施工采用辛基三乙氧基硅烷膏體浸漬材料，聚合反應主要釋放物為乙醇，對環境污染和施工人員健康影響小，但仍需要做好通風、防火及個人防護措施，并盡量避免直接與皮膚接觸。硅烷應儲存在陰涼通風處。3 環氧涂層鋼筋環氧樹脂涂層鋼筋的主要特點有：在混凝土與鋼筋間有抗氧離子、氯離子和水分子滲透的作用，具有極佳的化學抗腐蝕性能；形成后的涂層與金屬粘著力高、干縮小、延性大，有效阻隔侵蝕物質；可延長建筑物的使用壽命達50年以上，避免因維修或拆除造成的諸多不便和昂貴的成本。環氧涂層鋼筋具有廣泛應用，歸納起來有以下幾點優點：（1）涂層鋼筋的費用只占投資額的1%2%；（2）直接延長建筑

6、物的使用壽命達50年以上，更可避免因維修或拆除公用設施而造成的諸多不便；（3）免除長期維修、保養的昂貴費用；（4）鋼筋防腐技術有許多種，環氧有機涂層的防腐性能最好，安全性最高；（5）環氧涂層完全阻隔鋼筋與外界環境接觸，呈絕對惰性，具極優秀的抗化學侵蝕性能；（6）操作簡單，施工進度不受天氣影響；環氧涂層鋼筋有許多優點和優勢，在國內外得到迅速發展。然而，其也存在一些問題與不足，主要有：（1）修補難以避免（2）環氧涂層鋼筋價格高昂（3）缺乏專業的檢驗認證采用環氧涂層鋼筋是解決鋼筋和預應力鋼筋腐蝕問題的重要措施 ，在工程設計階段就采用自身具有防腐能力的鋼筋，可以改被動維修、重建為主動防范，延長鋼筋和建

7、筑物的使用壽命。4 陰極保護法陰極保護技術在埋地管道中應用最多，我國已有相應的規范和較成熟的工藝。近幾十年來，國外已經開始在鋼筋混凝土路、橋的防腐蝕中應用陰極保護技術，收效甚佳。據報道，英國有7座橋梁應用了陰極保護，效果很好，使用壽命可以延長40年。據有關資料介紹，根據美國腐蝕工程師協會標準規定的加速試驗方法測出的混合金屬氧化物鈦陽極的使用年限可超過100年，目前陰極保護鹽污染鋼筋混凝土結構中混合金屬氧化物鈦網陽極的應用最成功也最廣泛，它唯一的缺點是價格昂貴。近年來，陰極保護法不僅應用于已受氯離子腐蝕的結構，以控制結構的腐蝕速率，而且還應用于新建結構，并取得了良好的效果。外加電流法陰極保護技術

8、的優點主要有：（1）可施加很大槽壓，進行遠距離陽極配置，實現更大范圍的保護電流供給，陽極有效保護半徑大。（2）適用條件好，可以應用于各種環境介質中，包括混凝土等高電阻率環境中，不受環境電阻率限制。（3）便于調節，輸出電流和電壓可連續調節。（4）使用壽命長，用于大型工程成本較低。外加電流法陰極保護技術的缺點在于：（1）大槽壓可能對鄰近金屬結構物產生雜散電流干擾，并且易使高強鋼過保護，導致氫脆。（2）大槽壓可能使被保護結構物涂覆層產生陰極剝離。（3）保護系統結構較復雜，管理和維護工作量大。（4）電流分布不易均勻。（5）初次投資較大。（6）可能會由于供電電源的故障導致陰極保護系統停運。5 結論本文通

9、過對臨海環境下混凝土橋梁常用的耐久性附加防護措施進行調研分析，得出了以下結論：1）混凝土表面涂層防護措施防護效果較好，可以有效的減小海水侵蝕和混凝土碳化。但使用壽命較短，受環境影響較大，施工技術復雜，對施工質量要求較高。2）硅烷浸漬防護措施表面處理要求相對較低，施工工藝簡單，施工效率高。混凝土材料采用硅烷防護措施時，可以有效的抑制了氯離子滲透，各層氯離子明顯減少。3）環氧涂層鋼筋應用廣泛、安全性高、操作簡單，可有效延長建筑物的使用壽命。但環氧涂層鋼筋的價格要比普通鋼筋貴，且在運輸、裝卸過程中容易損壞鋼筋表面涂層，后期修補難以避免。4）外加電流法陰極保護技術可應用于各種環境介質中，使用壽命長，用于大型工程，成本較低。但保護系統結構較復雜，管理和維護工作量大，可能由于供電電源的故障導致陰極保護系統停運。參考文獻1 柯偉.中國工業與自然環境腐蝕調查的進展j.腐蝕與防護,2004,25(1):1-8.2 唐明述.節能減排工作應重視提高基建工程壽命j.中國水泥,200