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淺談混凝土橋梁的堿蝕防治辦法工學(xué)論文
摘要：混凝土橋梁堿蝕主要表現(xiàn)為堿一集料的反應(yīng)和鹵素離子的侵蝕以及由此引起的其它的損壞（鋼筋銹脹等）。結(jié)合實(shí)際探討了成因及防治辦法。
關(guān)鍵詞：混凝土橋梁；堿蝕；防治
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是應(yīng)用非常廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，但由于材料自身、環(huán)境和設(shè)計(jì)上的缺點(diǎn)，使得大多數(shù)存在時(shí)間較長(zhǎng)的混凝土結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的堿蝕問題。從而引起混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題，使許多結(jié)構(gòu)達(dá)不到設(shè)計(jì)使用年限就提前報(bào)廢，這給各國(guó)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和財(cái)政負(fù)擔(dān)。
1混凝土堿蝕的形成
混凝土中的主要成分是硅酸鈣，遇水后發(fā)生水化反一次，形成游離鈣、硅酸和氫氧根。堿蝕剛開始以水跡的形態(tài)出現(xiàn)。然后逐漸發(fā)展成為堿跡，最后形成堿蝕。在這個(gè)過程中，如果結(jié)構(gòu)還存在裂縫，就會(huì)引起鋼筋的銹脹，加速構(gòu)件的失效。在通常情況下，混凝土空隙中充滿了由于水泥水解時(shí)產(chǎn)生的氫氧化鈣液，其堿度很高。鋼筋在高堿度的環(huán)境中，呈現(xiàn)鈍化狀態(tài)。但當(dāng)混凝土在碳化作用和鹵離子的破壞作用下，很容易使氫氧化鐵變?yōu)槁�，從而引發(fā)自然界最為普遍的原電池腐蝕。堿蝕原因存在于設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)中的防水性能不好，容易造成漏水，施工中的混凝土質(zhì)量不合格、震搗不密實(shí)、鋼筋保護(hù)層硬厚度不夠，養(yǎng)護(hù)中沒有對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理及時(shí)的維修，均會(huì)加速堿蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的耐久性降低，使結(jié)構(gòu)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)使用的年限。
2混凝土橋梁堿蝕的常見位置
常見的混凝土橋梁的堿蝕多發(fā)生在：（1）邊梁挑沿處；（2）預(yù)制的邊梁、次邊梁或和第三片梁的鉸縫及腹板處；（3）其它預(yù)制梁的鉸縫及腹板處；（4）泄水孔周圍及附近；（5）梁端及帽梁；（6）橋臺(tái)背墻等。
3分析橋梁病害的原因及處理的措施
下部的堿蝕多是上邊的漏水造成的。
3.1邊梁挑沿處由于沒有設(shè)置防止雨水倒流裝置引起堿蝕。邊梁上多為人行道及欄桿、防撞墻和分割帶部位。下雨時(shí)，雨水會(huì)順著欄桿地袱流到梁邊，再倒流到梁翼緣根部及腹板，造成邊梁的水跡、堿跡直至堿蝕。我們可以設(shè)置一個(gè)防倒流裝置來阻止雨水的倒流。設(shè)置滴水沿或者滴水槽。
3.2由于沒有設(shè)橋面防水措施或防水措施沒有伸到人行道處，或者與人行道處的防水層不是一個(gè)整體；排水措施不暢通而且人行道邊緣為橋面橫坡的坡腳；預(yù)制梁與梁之間的鉸縫又是薄弱環(huán)境；人行道比梁更容易引起負(fù)彎矩裂縫；這些都很容易導(dǎo)致水侵入梁體，導(dǎo)致預(yù)制的邊梁、次邊梁或和第三片梁的鉸縫及腹板處（即人行道的邊緣部位）堿蝕破壞。
3.3其它預(yù)制梁的鉸縫及腹板處的堿蝕破壞。主要是因?yàn)椋海?）橋面沒有設(shè)防水層；（2）橋面混凝土及瀝青混凝土的厚度比較小或強(qiáng)度較小或者強(qiáng)度較小；（3）橋面鋼筋設(shè)置較少；（4）鉸縫間連接薄弱；（5）T梁間的橫隔板聯(lián)系不牢固；（6）超重車過橋時(shí)引起橋面劇烈震動(dòng)是加快鉸縫損壞的重要因素。
3.4泄水孔周圍及附近的堿蝕的主要原因?yàn)椋海?）泄水孔四周混凝土不密實(shí)，且防水層做的不好；（2）泄水管應(yīng)符合規(guī)范的要求，每平方米橋面宜設(shè)置300mm2的泄水孔。（3）立交橋及高速公路上的橋梁，泄水管不宜直接掛在板下，可將泄水管通過縱向及豎向排水管道直接引向地面。
3.5梁端及帽梁堿蝕，多是由于連續(xù)縫的損壞而導(dǎo)致：（1）現(xiàn)在的工程為了趕進(jìn)度，中小橋一般采用預(yù)制梁，預(yù)制梁在荷載作用下的梁端轉(zhuǎn)角是造成連續(xù)縫破壞的主要原因之一。（2）熱脹冷縮是造成連續(xù)縫破壞的另一個(gè)原因
以上兩條所產(chǎn)生的裂縫都是由于連續(xù)縫處剛度比其它部位的剛度小，所以我們要想從根本解決連續(xù)縫的問題，只能是使連續(xù)縫的剛度與其它部位相同才能從根本上解決。從設(shè)計(jì)上我們可以采用現(xiàn)澆的方法，不設(shè)連續(xù)縫；或者采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)的方法，使連續(xù)縫的剛度與其它部位的剛度相同。
3.6橋臺(tái)背墻的堿蝕是由于伸縮縫的漏水引起的。橋梁的伸縮縫長(zhǎng)期暴露在大氣中，使用環(huán)境比較惡劣，是橋梁結(jié)構(gòu)中最易遭到破壞而又較難修補(bǔ)的部位。橋梁伸縮縫在設(shè)計(jì)、施工上稍有缺陷或不足，就會(huì)引起早期破壞；進(jìn)而又可能引起很大的車輛沖擊荷載，急劇降低伸縮縫的使用壽命。毛勒、仿毛勒伸縮縫是目前比較理想的伸縮縫，5cm以下小伸縮量，配合著彈塑性伸縮裝置的使用可以在一段時(shí)間內(nèi)解決漏水問題。學(xué)者在努力尋求最好的伸縮縫結(jié)構(gòu)，得到的結(jié)論是“最好的伸縮縫結(jié)構(gòu)是無(wú)伸縮縫”。在20世紀(jì)60年代，美國(guó)采用連接梁上部結(jié)構(gòu)和樁基礎(chǔ)的無(wú)伸縮裝置的整體式橋臺(tái)。
4橋建好以后堿跡、堿蝕的防治措施
4.1混凝土堿跡的治理：（1）用干刷子用力刷除；（2）用水和刷子清洗；（3）用高壓水槍或者輕微噴沙后再次用水清洗；（4）對(duì)于不溶于水的堿跡物質(zhì)，可以用稀釋后的弱酸清洗。為防止堿跡現(xiàn)象再次發(fā)生，在將堿跡部位清，應(yīng)該涂刷滲透性差的防水涂料。
4.2工程實(shí)例。下面以在某橋涂裝保護(hù)工程中使用的優(yōu)止高效防水劑裝飾涂料為例，說明防水涂料的使用方法。
4.2.1表面準(zhǔn)備：認(rèn)真進(jìn)行施工表面的準(zhǔn)備是取得良好效果的基礎(chǔ)。為確保長(zhǎng)期、可靠的施工效果，應(yīng)嚴(yán)格按如下工法進(jìn)行表面準(zhǔn)備，確保構(gòu)件表面清潔、達(dá)到一般要求。用噴砂或高壓水槍清除所有灰塵、油污、泛堿、油漆、浮漿、松動(dòng)砂漿等一切影響涂料與構(gòu)件表面良好結(jié)合的雜物。噴砂或高壓水施工后，用鋼絲刷清除表面殘留雜物。最后用清水沖刷施工表面。
下面談?wù)剺蚪ê靡院髩A跡、堿蝕的防治措施。土堿跡的治理：（1）用干刷子用力刷除；（2）用水和刷子清洗；（3）輕微噴沙后再次用水清洗；（4）對(duì)于不溶于水的堿跡物質(zhì)，釋后的弱酸清洗。為防止堿跡現(xiàn)再次發(fā)生，在將堿跡部位清，應(yīng)該涂刷滲透性差的防水涂料。
4.2.2施工方法：用刷子或噴槍在已經(jīng)充分濕潤(rùn)的構(gòu)件表面均勻涂刷SP防水裝飾涂第一遍要用粗纖維刷子涂刷，以確保表面的孔洞徹底彌合。第二遍可以用普通刷子或噴槍施工。兩遍涂刷應(yīng)間隔24小時(shí)。如果被涂刷構(gòu)件原有的紋理較粗，應(yīng)在第一遍涂層涂刷5到7天后再涂刷第二遍，這樣可以提高SP的遮蓋效果。
4.2.3養(yǎng)護(hù)。一般氣候條件下，不需要對(duì)SP涂層進(jìn)行特別養(yǎng)護(hù)。但在干燥、炎熱、多風(fēng)的氣候條件下，SP防水裝飾涂料至少需要養(yǎng)護(hù)48小時(shí)。
5結(jié)束語(yǔ)
橋梁堿蝕病害是橋梁的一個(gè)通病，應(yīng)該在設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)的個(gè)環(huán)節(jié)都加以重視。如果能根除堿蝕病害，不僅會(huì)給橋梁維修部門節(jié)省支出，而且還會(huì)延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。
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