即使混凝土材料、設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量都很好,隨著服役時(shí)間的延長,橋梁結(jié)構(gòu)還是會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害。如果混凝土材料或施工質(zhì)量不好,或設(shè)計(jì)有缺陷等都會(huì)加速病害的發(fā)生和發(fā)展速度。在各種影響混凝土耐久性的因素中,氯離子的作用最為明顯,它的滲入會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的鋼筋銹蝕,從而引起混凝土的分層與破碎。高質(zhì)量的材料、施工和設(shè)計(jì)可以提高新橋梁的耐久性,但仍然有許多理由需要對(duì)這些新橋進(jìn)行保護(hù)以便使其能達(dá)到或超過設(shè)計(jì)服役壽命。對(duì)已經(jīng)服役一定時(shí)間的橋梁,更要進(jìn)行經(jīng)常性的保護(hù)和維修,以便使其經(jīng)常處于良好的條件下,延長服役壽命。
美國標(biāo)準(zhǔn)局1975年調(diào)查表明:美國全年腐蝕損失為700億美元,其中混凝土中鋼筋銹蝕的損失占40%,1989年美國運(yùn)輸部門給國會(huì)的關(guān)于美國公路與橋梁狀況的報(bào)告中指出:“現(xiàn)在積壓著有待修補(bǔ)的混凝土橋梁的維修費(fèi)是1550億美元”。到1995年,美國的總腐蝕損失為3000億美元,其中基礎(chǔ)設(shè)施鋼筋腐蝕占到50%,腐蝕損失高于水、風(fēng)、火災(zāi)的總和。美國公路研究戰(zhàn)略計(jì)劃披露,到20世紀(jì)末,為更換或修復(fù)冬天撒除冰鹽引起的破損公路混凝土橋面板,估計(jì)要耗資4000億美元,其中大部分是由鋼筋銹蝕引起的。
近年來,由于環(huán)境惡化等一系列原因,國內(nèi)鐵路混凝土梁病害的數(shù)量急劇增長,已成為橋梁維護(hù)工作者的一大難題。國內(nèi)公路及市政部門,也有類似的情況。像北京、天津的鋼筋混凝土立交橋,很多雖然使用時(shí)間還不長,卻已廣泛顯示鋼筋銹蝕和混凝土順筋脹裂的破壞跡象,從而過早地失去了使用功能。
防止鋼筋腐蝕的技術(shù)措施可分為兩大類。一類是重視混凝土質(zhì)量,提高混凝土自身的防護(hù)能力,如采用高密實(shí)、抗裂混凝土等;第二類為采用混凝土外涂層、特種鋼筋(如環(huán)氧涂層鋼筋、不銹鋼鋼筋等)、陰極保護(hù)及鋼筋阻銹劑等附加措施的技術(shù)方法。作為耐久性措施,美國混凝土學(xué)會(huì)(ACI)認(rèn)為除混凝土外涂層之外的三種方法都可以起到長期有效的抗腐蝕作用。而這三種措施各有特點(diǎn)與利弊,而鋼筋阻銹劑則被證明是最簡單經(jīng)濟(jì)和效果明顯的技術(shù)措施。美國鋼筋阻銹劑協(xié)會(huì)(CCIA)報(bào)告中指出“商業(yè)鋼筋阻銹劑已經(jīng)使用了20多年,大量應(yīng)用于海工混凝土、橋梁、停車場等結(jié)構(gòu)?!C明鋼筋阻銹劑是最有效的防護(hù)方法”。
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