公路桥梁钢筋锈蚀原因及防治方法

赵学峰

(河南交通职业技术学院， 河南 郑州 450052)

在大量的基础设施的建设中公路桥梁是最为重要的基础设施，它能够给人们提供很大的便利，但是道路桥梁的质量时刻影响着人们的生命安全。因此对于公路桥梁的质量和性能大家都非常在意。由于在人民的生活中和城市的建设过程中都需要依赖于道路和桥梁，因此必须要加强道路和桥梁的安全。在公路和桥梁的建设过程中不能缺少钢筋混凝土，它作为主体在整个道路和桥梁中发挥着支撑的作用，同时也是保障道路和桥梁性能的主要因素，钢筋的锈蚀直接影响着道路和桥梁的安全性，甚至可能导致桥梁的坍塌。在实际的工程中钢筋表面的锈蚀是导致公路桥梁坍塌的主要原因之一。因此钢筋的表面锈蚀是不能被忽略的，它直接影响钢筋的使用寿命，因此在工程建设的过程中要避免钢筋表面的锈蚀，建设单位要有目的的去预防钢筋的锈蚀，制定相关的措施，保证道路桥梁的安全性。为我国的道路桥梁发展奠定坚实的基础。

1 我国公路桥梁钢筋锈蚀现状分析

在道路和桥梁的建设中钢筋结构的跨径都比较大，承载也比较强，很多结构必须要有一定的耐久性。但是大部分的工程的工期都比较短，而且很多道路桥梁常年经受风吹日晒和雨淋，这很多因素的作用下就会导致钢筋的锈蚀，如果在施工过程中不能有效的对钢筋的锈蚀进行防治就会使得公路桥梁的工作年限大打折扣，甚至会导致桥梁的坍塌，公路的报废，这种现象引起的后果是非常严重的，因此要认清这种现状，找准原因，具体问题具体解决，防止一些危害的产生。

目前国内外很多著名的道路和桥梁都因为各国在防锈蚀技术研究滞后的情况下出现了严重的问题，尤其是在20世纪西方一些发达国家对防锈蚀技术的研究出现严重的停滞现象，使得钢筋混凝土不能得到长时间的保护，在运营几十年以后出现很多的问题，然后再花费大量的人力物力和财力去维护，有些建筑由于钢筋的锈蚀必须要报废或者降级使用，造成了非常大的浪费。我国在这方面也不例外，在20世纪初期我国大量的进行基建，很多道路桥梁应运而生，这些桥梁中有很多跨径比较大的桥梁，虽然促进了我国道路桥梁的发展，但是由于防锈蚀技术的落后，直接导致很多种类的桥梁坍塌现象，除此之外还有很多的桥梁工作年限比较短，甚至使用不了几年就出现了坍塌，这些现象都有可能是钢筋的锈蚀引起的。由此可见我国的道路桥梁的处境不容乐观。究其原因主要是有很多污染物严重的影响了钢筋的使用。其中最为严重的就是氯离子的弥漫。因此必须要找准原因，深入的研究影响钢筋混凝土寿命的原因和方法，保证我国桥梁的使用寿命。

2 公路桥梁钢筋锈蚀的危害以及防治锈蚀的必要性

最近十几年我国的高速公路、桥梁的建设速度不断的加快，同时也带动了城市内的高架路的建设速度。但是由于我国的自然环境随着经济的发展变得越来越坏，使得很多污染逐渐影响了很多公路桥梁的钢筋锈蚀程度，这些问题逐步的凸显出来。很多公路桥梁在运营以后出现混凝土的开裂和脱落现象，这主要是因为我国的一些落后的设计理念造成的，在我国的工程设计中一直沿用重强度、轻耐久的设计理念，很多道路桥梁的耐久性远远达不到使用的要求，使得钢筋大面积的锈蚀，造成钢筋的受力大大降低。除此之外钢筋混凝土的相互融合造成钢筋混凝土在结合面上出现明显的开裂，这些裂痕直接影响着道路和桥梁的使用寿命，如果长时间的承受高强度的重力时就会导致桥梁的坍塌，造成巨大的经济损失。

目前世界上常用的钢筋防锈蚀的方法时油漆防锈维护，我国也是利用这种方法，但是这种方法非常昂贵，而且效果也不是太好。因此必须研究一种长时间的防锈蚀方法，能够实现一次性耐久防腐蚀。随着科技的不断进步，很多方法也应运而生，目前在我国比较流行的方法时电弧喷涂工艺，这种方法可以使生产效率大大的提高，同时还能降低经济的成本，不但能够增加道路桥梁的寿命还能够大大的减少环境的污染，对整个社会的发展具有极大的推动作用。

3 公路桥梁钢筋锈蚀带来的危害

目前很多道路桥梁工程中会出现在混凝土和钢筋的结合处有裂痕，导致混凝土开裂，这种现象主要是因为很多因素造成钢筋的锈蚀引起的。由于钢筋的锈蚀会大大的降低构件的承载力，不同程度的影响桥梁的质量。因此钢筋的锈蚀是非常严重的现象，其不但能够降低混凝土和钢筋的结合力还能使得整体结构的受用寿命严重下降。所以在道路桥梁施工的过程中施工单位要通过全面的研究避免这种现象的出现。虽然很多项目都采取了很多可靠的措施，但是在工程项目中出现钢筋锈蚀的现象是非常多见的，其中主要影响的因素包括盐害、冻害、碳化等等，这些因素都时刻影响着道路桥梁的使用寿命。

从以上情况可以看出道路桥梁建设过程中钢筋的防锈措施必须要做，这不但能够提高道路桥梁的耐久性，还能够保证人们的财产安全。因此我国很多专家学者开始对钢筋防锈蚀进行深入的研究并且得到了很多的方案，但是很多方案的的经济性不佳所以一种一次性耐久的防锈蚀方法还在被研究之中，同时我国还要进一步的努力探索，才能保证我国钢筋锈蚀防护不断的推进。

4 公路桥梁发生钢筋锈蚀的根本原因

大部分的钢筋在混凝土包裹以后会被水泥水化，水化以后的 PH值为 12-14之间，从PH值中就可以看出钢筋处在强碱的环境中。在这种环境下钢筋表面会产生一种钝化膜，这种钝化膜其实是一种保护膜，能够在混凝土水化的情况下抑制钢筋的腐蚀。但是很多工程项目在施工的过程中会导致混凝土不够密实，从而导致一些污染物比如盐、氯化钙等等进入密缝中，这样就会严重的影响钢筋表面的钝化膜，使得这层钝化膜慢慢的失去作用，这种现象一旦发生就会导致钢筋的钝化，然后水或者氧气的作用下钢筋会进一步的被氧化，然后在表面出现一层铁锈。铁锈会极大的影响钢筋的耐久性，造成公路桥梁的寿命减弱，以上就是目前大部分的工程项目中钢筋锈蚀的原因。

4.1 碳化和有害气体介入

钢筋是公路和和桥梁的主要支撑装置，其保护层非常重要，保护层一旦被破坏就会造成钢筋的锈蚀，进而会造成整个桥梁的损坏。在破坏钢筋保护层的原因中碳化是一种比较常见的原因，引起碳化的原因是由于混凝土和钢筋不密实，使得整个结构的抗渗性不好，造成钢筋保护膜的碳化。

混凝土和钢筋不密实的原因是在施工过程中使用的混凝土的质量差造成的，除此之外混凝土的保护层厚度不够也会造成混凝土不密实。不管是哪种原因都是使得混凝土产生硬化的现象。加上最近十几年我国经济的不断发展，大气环境受到严重的破坏，使得空气中含有大量的氧气和二氧化碳，这样就会在不密实的钢筋混凝土中产生大量的碳化钙等物质，这些物质会使得混凝土中的碱性下降，进而就形成了碳化的现象，碳化再引起钢筋的锈蚀，这种现象是影响道路桥梁安全的原因。

在空气中的一些氯化物气体会与混凝土中的钢筋发生化学作用，会形成大量的孔蚀，这些孔蚀会严重的影响钢筋的寿命，造成钢筋的力学性能急剧下降，减小钢筋的承载力。时间一长就可能会导致钢筋的断裂，严重影响公路桥梁的安全性。因此氯化物气体也是影响钢筋锈蚀的主要原因之一。

4.2 环境湿度

由于钢筋被包裹在混凝土中，在混凝土中含有很多的水份，这样就会导致钢筋产生水化。比如钢筋在遇到水和氧气以后就有可能发生锈蚀。因此环境的湿度是造成钢筋锈蚀的原因之一。

5 公路桥梁钢筋锈蚀问题的解决对策

5.1 选用合适的钢筋材料

在一些比较重要的工程项目中需要选择标号高的钢筋，并且要严格的控制混凝土中的添加剂，防止外面其他的污染物造成钢筋的腐蚀。同时在混凝土浇筑的过程中如果不能隔离氯离子就必须要加钢筋的防锈剂，这样就可以在一定程度上抵御氯离子的侵害，避免钢筋锈蚀。

除此之外，在施工中，还应该注意以下几点：

第一，配置混凝土过程中使用的氯盐类添加剂严格按照设计和规范的要求进行配制，严格按照设计和施工规范要求施工。

第二，配置混凝土的材料需严格按照工程标准实施，且海产骨料不可被添加在材料当中。

第三，海水或是氯离子含量高的水不可被添加在混凝土配置材料中。只有将海水或是氯离子含量高的水经过处理，符合检验标准，才可应用。

5.2 做好施工控制

第一，控制水灰比。水灰比的配置不合理是造成混凝土抗渗胜与密实性差的主要原因之一，因此，在水灰比的配置上(添加粉煤灰、矿渣料等细集料的过程中)，保证充足搅拌的前提下，不应过多的添加水量。否则，混凝土达不到其密实度，就容易找出空隙。

第二，将抗渗剂适当的添加到钢筋混凝土结构中。由于抗渗剂在钢筋内能形成胶体络合物，对于堵塞与填充钢筋内部的毛细孔缝有积极作用，因此，有利于加强混凝土的抗渗性与密实度。

第三，选用合适的水泥。公路桥梁钢筋结构在建设过程中，水泥选用是否恰当也是影响钢筋抗渗性与密实性的重要因素。为此，选用的水泥至少需符合标准，即水泥必须水化热低，且颗粒不可过大。水泥颗粒越粗，其凝结的速度就会越慢，泌水越多，从而其抗渗性就越差。

5.3 做好外部的防护隔离

除了要内部做好措施以外，在外部也要设置相关的隔离层，设置隔离层也是降低公路桥梁锈蚀的一种非常有效的方式。因此在施工的过程中可以在钢筋的表面涂一些隔离层来避免钢筋的锈蚀。其中所涂的材料包括防锈剂、镀锌、喷漆等等。这些方法都是非常可行的。

6 结语

综上所述，随着经济的发展我国的基础设施的建设不断的加快，工程的质量也是人们关心的重要问题。但是由于我国目前工程的设计理念是重承载、轻耐久。因此会造成很多道路桥梁工程的耐久性不佳。影响道路桥梁耐久性的原因是钢筋混凝土的质量。由于钢筋是道路桥梁的重要支撑装置，如果钢筋产生锈蚀就会极大的影响工程的耐久性。因此必须寻找一种一次性长时间保护钢筋的方法，只有这样才能保证避免公路桥梁钢筋的锈蚀。才有利于我国公路桥梁事业的长久发展。