钢筋混凝土桥梁（共12篇）
钢筋混凝土桥梁 篇1
在桥梁建造过程中, 混凝土开裂是“常发病”和“多发病”, 经常困扰着桥梁工程技术人员。笔者参与某桥梁的实地检测, 结合近年来国内外对混凝土桥梁裂缝的研究, 对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结, 以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法。
1 桥梁混凝土裂缝形成的原因
1.1 收缩裂缝
混凝土凝固时, 由于水泥水化产物的体积比反应前物质的总体积要小, 因而产生收缩, 称为化学收缩或凝缩;混凝土在硬化过程中随着水分的逐渐蒸发, 体积逐渐减小, 称为干缩, 化学收缩与干缩合称为收缩。混凝土的干燥过程是由表面逐渐扩展到内部的, 在混凝土内部呈现含水梯度, 因此产生表面收缩大, 内部收缩小的不均匀收缩, 导致表面混凝土承受拉力, 内部混凝土承受压力。当表面混凝土所受的拉力超过其抗拉强度时, 便产生收缩裂缝。
1.2 温度裂缝
混凝土受水泥水化放热、阳光照射、大气及周围温度、电弧焊接等因素影响, 而出现冷热变化时, 将发生收缩和膨胀, 产生温度应力, 温度应力超过混凝土强度时, 即产生裂缝, 称为温度裂缝。
由于混凝土是热的不良导体, 水化初期放出大量热量难以散发, 大体积混凝土浇筑后, 内部温度较外部高, 这将使内部混凝土产生显著的体积膨胀, 而外部混凝土却随气温降低而冷却收缩。这种内部膨张和外部收缩相互制约, 极易产生温度裂缝。蒸气养护及冬季施工时如措施不当, 混凝土骤冷骤热, 内外温度不均, 也易产生温度裂缝。
当构件较长, 且两端固定时, 由于周围温度变化将产生附加的温度应力, 该附加应力和原有内力的合力超过混凝土强度时就会产生破坏裂缝。
在新旧混凝土接头处, 沿接缝面的垂直方向常因水化热的原因而产生温度裂缝。
1.3 荷载作用下产生的裂缝
1.3.1 弯曲裂缝
在混凝土梁上施加弯矩时, 将产生弯曲裂缝。对受弯构件和压弯构件来说, 弯曲裂缝首先出现在弯矩最大截面的混凝土受拉区。梁板结构的正弯矩裂缝一般位于跨中, 从底边开始向上发展, 负弯矩裂缝位于连续或悬臂粱板的支座附近, 自上向下发展。
随着荷载的增大, 裂缝宽度增大, 长度延伸, 缝数增多, 裂缝区域逐渐向两侧发展。
1.3.2 剪切裂缝
剪切裂缝也称斜裂缝, 首先发生在剪应力最大的部位。对受弯构件和压弯构件, 裂缝往往发生于支座附近。由下部开始, 沿着与轴线成25~50°左右的角度裂开。随着荷载增大。裂缝长度将不断增长并向受压区发展, 裂缝缝数不断增多并分岔, 裂缝区也逐渐向跨中方向扩大。
剪切裂缝一旦出现, 就应加强观察。如裂缝发展缓慢并限制在受拉区。裂缝宽度在限值以内, 此时还允许;但如裂缝不断发展或者裂缝已接近受压区, 则不论其宽度和长度如何都应及时予以必要的加固处理。
1.3.3 断开裂缝
钢筋混凝土构件受拉时, 进入整个截面的裂缝称为断开裂缝。受拉构件在荷载作用下产生的裂缝均沿正截面开裂, 裂缝间距有一定规律。受拉构件在内力较小时, 混凝土和钢筋均匀承受拉力, 随着内力增大, 混凝土内拉应力达到其受拉极限, 产生裂缝并退出工作, 但裂缝宽度小于规定限值, 全部拉力由钢筋承担, 这是允许出现裂缝构件的工作状态。荷载继续增大, 钢筋应力达到屈服极限, 钢筋伸长率较大, 裂缝很宽, 超过设计规范允许宽度的许多倍, 这时多为使用所不允许的或构件将接近破坏的状态。
1.4 钢筋锈蚀引起的裂缝
因混凝土质量较差, 或保护层厚度不足, 或保护层被碳化使钢筋周围混凝土碱度降低, 或有氯化物浸入等, 均可引起钢筋表面氧化膜破坏而发生锈蚀反应;锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍, 从而对周围混凝土产生膨胀应力, 导致保护层混凝土开裂、剥离, 沿钢筋纵向产生裂缝并有锈迹渗到混凝土表面。钢盘锈蚀使得钢筋有效断面减小, 钢筋与混凝土握裹力削弱, 结构承载力下降。继而将诱发其它形式的裂缝;而其它裂缝的产生又会加剧钢筋锈蚀, 最后可能导致结构破坏。要防止钢筋锈蚀。主要应确保钢筋有足够的保护层厚度 (保护层亦不能太厚, 否则构件有效高度减小, 受力时将加大裂缝宽度) ;施工时应控制混凝土的水灰比, 并应加强振捣, 保证混凝土的密实性:还要严格控制含氯盐的外加剂用量, 对沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎用含氯盐的外加剂。
2 裂缝的修补方法
2.1 表面封闭修补法
通常是在混凝土表面沿宽度较小的裂缝涂抹树脂保护膜, 在裂缝宽度有可能变动时, 可采用具有跟踪性的焦油环氧树脂等材料。在裂缝多而且密集或者混凝土老化、砂浆离析的结构物上也可大面积涂抹保护膜。
2.2 凿深槽嵌补法
先沿裂缝凿一条深槽, 槽形根据裂缝位置和填补材料而定, 然后在槽内嵌补各种黏结材料, 如环氧砂浆、沥青、甲凝等。
2.3 表面喷浆法
在经凿毛处理的裂缝表面, 喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一种修补方法。根据裂缝的部位、性质和修补要求与条件, 可采用无筋素喷浆, 或挂网喷浆结合凿槽嵌补等修补方法。
2.4 打箍加固封闭法
当钢筋混凝土产生主应力裂缝时, 可采用在裂缝处加箍使裂缝封闭的方法。箍可用扁钢焊成或圆钢制成, 可以直箍也可以斜箍。其方向应和裂缝方向垂直。箍与梁的上下面接触处可垫以角钢或钢板。角钢或钢板面积及箍的横截面积, 按修补加固部位主应力的大小、箍的安全应力及混凝土的抗压强度通过计算确定。
2.5 粘贴钢板法
将整个钢板黏贴于待修补的裂缝位置上, 使其与原有的混凝土成为整体, 从而提高对活载的抵抗力。用于粘贴的钢板厚度一般为4.5~6mm, 而混凝土与钢板的黏结剂一般采用环氧基液黏结剂。
2.6 注入法黏贴钢板
在混凝土表面与钢板之间加垫块等使两者之间保持一定空隙, 并用环氧树脂胶泥封闭四周, 而后从注入El注入环氧树脂。同时排出空隙中的空气。由于是从一方注入因而容易残留气泡, 施工时一般用木槌随时敲打钢板来确定是否灌实。这种施工法虽然费时, 但即使混凝土表面不平整也可进行施工。
3 结论
随着我国公路桥梁事业的发展和裂缝开展机理的进一步研究, 影响因素逐渐量化。随着结构计算理论的发展和计算软件的应用, 大部分因素对钢筋混凝土裂缝的影响能够较准确的计算出来, 采取适当的措施可以预防和控制裂缝开展。
钢筋混凝土桥梁 篇2
钢筋混凝土桥梁常见病害及维修
文章通过对钢筋混凝土桥梁常见病害的分析与研究,从设计、施工和养护等方面,提出了对钢筋混凝土梁桥裂缝的防治措施.
作 者：张贵平作者单位：乌兰察布市公路工程局,内蒙古,乌兰察布,01刊 名：内蒙古科技与经济英文刊名：INNER MONGOLIA SCIENCE TECHNOLOGY AND ECONOMY年，卷(期)：“”(3)分类号：U445.7+1关键词：钢筋混凝土 梁桥 裂缝 防治
钢筋混凝土桥梁 篇3
关键词 混凝土桥梁；裂缝；分析
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)121-0053-01
随着公路跨越式发展的推进，在高速、重载条件下 ，由于行车速度的提高，桥梁振动特性的改变，加剧了裂缝的产生和发展，因此，如何阻止或减缓裂缝的产生和发展以及裂缝出现后及时整治，并且不影响桥梁结构的安全和使用寿命，是工程人员必须研究的课题。
1 钢筋混凝土桥梁裂缝的特点
l）裂缝普遍存在。硬化后的混凝土，表面看起来密实，而实际上存在着很多的微裂缝；骨料与水泥的粘结面存在裂缝；骨料与骨料之间存在着裂缝。这些裂缝的存在对混凝土的物理力学性能影响很大。当混凝土受压时，荷载在30%极限强度之内，裂缝影响不大；当荷载增至到70%以上时，裂缝迅速扩展，裂缝之间串联起来，直到破坏。2）裂缝都在不断变化。由于混凝土结构物所处的环境状态不断变化，如温度、沉降、各种外荷载和材料自身的某种性能的变化等，都能够影响裂缝宽度的扩展与缩小、裂缝长度和数量的增加。但只要裂缝按一定规律变化，使用是安全的，重要的是防止裂缝不规律地变化。
2 钢筋混凝土桥梁裂缝的原因
2.1 荷载作用
众多研究表明，引起桥梁梁体开裂的原因是多方面的，将开裂机理归结为单一原因的情况是极少的，但从根本上讲，结构开裂的一个重要原因是其抗弯和抗剪能力不足，对桥梁梁体而言，弯曲正应力弯曲剪应力及组合应力超过梁体混凝土抗裂强度是主要原因。
1）弯曲应力：大部分开裂的桥梁在役时间较长，其设计施工时由于计算方法、设计理念较落后，安全储备、桥梁刚度及施工控制手段均显不足，特别是机车车辆轴重增大等因素使桥梁的恒载活载均有较大的增加。桥面荷载的增大，使梁跨所受弯曲正应力及剪应力均有较大增加，应力增加使梁体内受力钢筋的应变增大，从而促使梁体开裂或使裂缝加大。2）桥梁的横向振动及交变荷载的作用：桥梁受活载作用时引起的振动是梁体开裂的另一个原因。车辆运行时产生的各种问题形成了对桥梁的激振源，使桥梁受迫振动；由于振动的模拟计算分析非常复杂，此处不作数学分析，但振动造成梁体的破坏开裂是客观存在的。且随着车辆运行速度的提高，振动对桥梁的破坏将进一步加激。
2.2 混凝土收缩
1）收缩的产生：结构混凝土浇筑成型及投入使用后，由于发生一系列的物理化学反应及使用环境湿度的变化，会产生收缩变形，根据混凝土收缩产生的原理可将混凝土收缩分为自生收缩、塑性收缩、碳化收缩及干缩。普通混凝土的收缩变形主要发生在浇筑初期及养护阶段，当使用环境湿度发生变化时，也会发生明显收缩变形。影响混凝土收缩的因素很多，如水泥细度、水泥用量、水灰比、骨料种类、养护方法、使用环境、工作时间等等。应该特别指出，混凝土工作所处的大气环境，如湿度、温度、风速等对收缩都有明显影响，而且部分收缩变形与膨胀变量是可逆的。2）收缩量的计算：收缩变形对整体框架桥梁及先简支后连续的连续多跨桥影响较大，对简支梁影响较小。对收缩的机理现在已有充分的研究，收缩的量值也能以经验公式进行较为精确的计算。
2.3 温度变化
1）温度应力的产生:桥梁建成后，工作环境温度的变化将影响梁体混凝土并使之产生温度应力，对于T型截面或0型截面桥梁而言，梁肢在环境温度升温或降温时产生较大温差，这种温差使梁肢产生温度应力，当温度应力与其他附加应力组合作用时，或当温度应力值较大时，都可能使梁肢产生不均匀变形，并可能使梁体开裂。2）温度应力计算：温度应力对超静定结构的连续梁影响很大，对简支梁影响相对较小，当然，在计算过程中，应考虑混凝土的徐变会引起部分的应力松弛，减缓部分温度应力的影响。
2.4 施工因素
部分出现裂纹的桥梁因建造时的条件所限，可能使梁体混凝土浇筑以后或使用不久出现细微裂纹，主要的施工影响因素有:施工不规范，混凝土保护层相差较大，减小了钢筋对混凝土开裂的约束作用；混凝土振捣不实，导致局部轻微的蜂窝、空洞或不密实，影响混凝土的强度；混凝土施工配合比控制不严，拌合物含水量过大，混凝土产生较大硬化收缩；混凝土运输或搅拌时间过长，拌合物水分蒸发量较大，塌落度过低，使混凝土产生收缩裂缝；浇筑的施工缝处理不当，接头部位处理不好，影响梁体的整体性；施工时拆模过早，混凝土强度不足时在自重或施工荷载作用下产生永久裂纹；混凝土的养护条件不良，影响强度，导致混凝土开裂；梁体运输或架设过程中受到撞击或受力过大导致梁体开裂。
3 结束语
裂缝是混凝土构件普遍存在的一种现象，引起混凝土开裂的原因很复杂， 实际上每一条的裂缝的产生均由几种因素组合作用而成。混凝土裂缝的出现会影响美观，严重的将影响结构的安全。对于钢筋混凝土桥梁而言，裂缝的出现， 将引起受力钢筋的锈蚀，影响桥梁运行安全。在运量增加、车辆轴重加大的情况下，分析各桥梁裂缝原因，针对不同情况，采取对应措施， 防止裂缝的出现及发展，已出现裂缝的梁体进行有针对性修补和加强，对于公路的安全运输及节省投资提高经济效益均有现实及长远意义。
参考文献
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[5]李伟,张艳红.钢筋混凝土桥梁裂缝产生原因及处治[J].黑龙江科技信息,2010,12.
钢筋混凝土桥梁病害的处理 篇4
关键词：混凝土钢筋桥梁,病害原因,处理措施
1 引言
路桥的的兴建与畅通, 促进了人类社会的文化和经济生活的繁荣与发展。但是桥梁一旦发生倒塌事故, 就会带来巨大的损失和灾难。近些年, 人们已经开始注意到了各种因不同病害造成的桥梁困扰原因。在桥梁工程中, 混凝土作为主要的建筑材料而被广泛使用, 它一直被认为是非常耐久的材料。近几年来, 才逐渐发现它也会像天然石材在一定的条件下被风化变质一样, 丧失原有强度而过早损坏, 影响其正常使用。遭受病害的桥梁其使用寿命将大大缩短, 严重的在建成几年就会出现混凝土保护层剥落、钢筋锈蚀的现象, 需要进行病害整治和加固维修。
2 产生病害的现象及原因
2.1 侵蚀性介质腐蚀。
侵蚀性介质腐蚀主要指混凝土中含有的某些化学成分容易与侵蚀性介质发生化学反应, 比较典型的是氯盐的腐蚀和硫酸盐的腐蚀。
2.2 冻融破坏。
主要表现在混凝土中存在大量的孔隙和裂缝, 水份通过毛细作用进入, 当温度降至冰点以下时, 孔隙中的水冻结膨胀, 使孔壁受压变形, 当温度升高冰融化后, 使孔壁产生拉力, 经过持续的反复冻融, 使混凝土发生开裂, 裂缝随着冻融次数的增多而增加, 并逐渐扩展连接, 以致逐渐降低混凝土的强度。
2.3 混凝土的碳化。
在大气环境下, 桥梁结构的破坏主要是钢筋的混凝土保护层碳化, 碱性降低, 混凝土出现裂缝, 大气中的氧气和水深入混凝土中到达钢筋表面, 并发生化学反应, 引起体积膨胀, 使混凝土的裂缝加大, 最终引起保护层的开裂、剥落。
2.4 钢筋的锈蚀。
钢筋的锈蚀是电化学过程, 除受其自身性能影响外, 与混凝土的性能和外界环境有着密切的关系, 在大气区当裂缝达到0.3mm时, 钢筋已经开始腐蚀。钢筋生锈后, 使其本身有效截面缩小, 生成的氧化铁体积比原来膨胀好几倍, 使保护层的混凝土开裂, 使有害物质更容易进入混凝土内部, 加速对钢筋混凝土的腐蚀。
3 有效的防控措施
3.1 混凝土。
(1) 选用适当的补强混凝土或砂浆。被侵蚀松动的混凝土, 胶结结构已经遭到破坏, 丧失了原有的强度和承载能力。
在进行处理时, 应剔除松动的混凝土, 采用适当的混凝土或砂浆补强, 侵蚀严重的应考虑增大原来结构的尺寸, 降低混凝土表面的拉应力, 抑制裂缝的发生, 增强结构的承载能力。 (2) 提高混凝土的密实度。一般病害的发生是以水为载体, 通过裂缝或孔道到达混凝土内部和钢筋位置, 而且裂缝越大, 侵蚀的速度就越快, 实验表明, 桥梁结构要达到百年的使用寿命, 裂缝宽度必须控制在0.15mm以内。病害处理应包括改善结构材料的防水性能和提高密实度两个方面。对于既有结构混凝土的裂缝, 可以通过埋设注浆嘴进行高压注浆的方法进行填塞封堵;对于贯通的毛细孔, 可以采用新型的渗透结晶型材料通过毛细孔进入混凝土内部, 与混凝土本身的某些物质发生反应, 生成凝胶, 堵塞毛细孔, 提高混凝土的密实度, 增加抗渗性, 从而提高混凝土的抗侵蚀能力和使用寿命。 (3) 适当增加混凝土保护层的厚度。在混凝土耐久性规范中, 规定了最小保护层厚度, 较原来的钢筋混凝土规范有了很大的提高, 这是一条防止混凝土被侵蚀的重要手段, 可以将延长有害物质到达钢筋的时间, 延缓了钢筋的腐蚀, 使钢筋混凝土的有效寿命得到提高。
3.2 钢筋。
尽管混凝土具有较好的抗渗性, 但由于施工条件、施工质量的不同以及在运营过程中养护的问题, 难以避免存在微小的孔隙和裂缝, 使有害物质容易侵入, 造成钢筋的腐蚀。对于侵蚀轻微的钢筋混凝土结构, 在混凝土基面涂刷阻锈剂, 通过渗透进入混凝土中, 同时不妨碍混凝土的透气性及水分散发, 保护混凝土中的钢筋, 防止其进一步锈蚀。阻锈剂的掺入量与有害物质的渗入总量有关, 使结构在设计使用寿命内不会因钢筋锈蚀而发生破坏。对于侵蚀严重的钢筋混凝土结构, 应该在剔除松动的混凝土后, 检查钢筋的锈蚀情况, 如钢筋只是表面锈蚀, 应作除锈处理后, 在钢筋表面涂刷阻锈剂, 如果钢筋的有效面积明显减小, 应该采用同型号的钢筋进行绑焊。在混凝土补强后, 在结构表面再喷涂阻锈剂。
3.3 混凝土表面的防护层。
处于恶劣环境下的混凝土桥梁, 应在混凝土表面增设防护层。在海洋及近海环境下, 经过对多种混凝土表面防护层进行试验, 表明采用防护层保护的混凝土试件在探测深度范围内氯离子的渗入量比无涂层的低7倍以上, 氯离子的含量值基本接近混凝土原有的初始浓度。钢筋混凝土结构设计按允许有裂缝设计考虑的, 在正常使用状态是存在微小裂缝的, 所以表面防护层宜采用渗透结晶型混凝土防水材料, 其具有遇湿固化能力, 不仅可以在混凝土表面形成一道防水屏障, 而且其对混凝土的渗透性强, 渗入混凝土中后, 其活性物质可与混凝土中的物质进一步反应生成凝胶, 堵塞已存在于混凝土中的空隙、裂缝及毛细孔, 以增加基层混凝土的密实度, 阻止了水和各种侵蚀性介质的渗入。当混凝土出现新的裂缝有水渗入时, 在混凝土内部未反应的涂层颗粒还可与混凝土中的物质继续反应生成新的凝胶, 对较小的裂缝可实现自身修复。
4 对病害的处理
4.1 桥梁裂缝加固和修补方法。
桥梁裂缝处理与加固应结合进行。加固的目的一方面是为了恢复或提高梁体的承载能力 (纵向加固) , 提高桥梁的横向刚度 (横向加固) , 另外是为了减小裂缝的产生和进一步的发展。常用的桥梁纵向加固方法:上部结构加固时可采用桥面补强层加固法、增大截面和配筋法、粘贴钢板法、改变结构受力体系加固法、体外预应力法等, 下部结构加固时可采用扩大基础加固法、增补桩基加固法、混凝土套箍法、墩台拓宽法和桥台新建挡土墙加固法;桥梁横向加固方法有:增设预应力横隔板、提高桥梁的横向刚度。
新材料新工艺的采用:在改善混凝土的使用性能和耐久性方面, 有各种混凝土裂缝修补技术, 以聚丙烯纤维为代表的高性能纤维混凝土的应用, 碱一骨料反应抑制剂以及渗透型钢筋阻锈剂的推广使用等。
4.2 注重桥梁裂缝病害的处理效果。
桥梁裂缝病害的处理效果主要取决于修补材料的质量与相应的施工工艺水平, 早期桥梁裂缝修补, 对不同部位, 采用不同的材料和施工方法, 桥柱和桥的纵、横梁的裂缝修补材料, 普通采用钢板加固方法;而桥面则采用沥青浇灌方法。前者使用的材料与方法的缺点是:增加桥梁的荷载, 施工难度大, 优点是牢固可靠;后者的材料和方法的缺点是:沥青容易老化, 修补不久又产生裂缝, 只堵漏, 不补强;优点是施工方便快捷。混凝土裂缝引起水分渗入是导致钢筋锈蚀的通道。钢筋锈蚀损坏的修复传统采取"打补丁"的办法, 即局部凿除松动的混凝土, 露出锈蚀钢筋, 除锈后抹上水泥砂浆。实践中多次发现效果不佳, 同时还给补丁四周的钢筋带来更严重的锈蚀问题。近年来, 国外开发了一种新的修复技术:在结构表面涂上一层迁移型有机阻锈剂, 它可以通过混凝土迁移到钢筋表面, 使钢筋再钝化。
5 结语
混凝土桥梁病害的发生, 除环境因素外, 大多数情况下是有害物质以结构中的裂缝或毛细孔为通道, 以水或气体为载体, 在结构中逐步扩散进行的。混凝土桥梁的病害处理措施应是针对结构裂缝或毛细孔道的处理, 提高原结构的密实度和防水抗渗性能。位于环境恶劣地区的钢筋混凝土结构, 除考虑结构刚度外, 其设计混凝土桥梁不宜按允许裂缝出现的情况考虑。采用渗透结晶性防水材料作为结构表面的防护层较单纯防水材料更适合于耐久性要求。为提高结构耐久性和使用寿命, 保证结构的使用安全性, 应建立定期检测、维护和维修机制。
参考文献
钢筋混凝土桥梁 篇5
在役钢筋混凝土桥梁结构的可靠度评估研究
我国现有大量的钢筋混凝土桥梁结构,随着服役时间的.不断延长,均存在着不同程度的老化和破坏现象,因此对这些桥梁鲒构进行可靠度评估就显得非常重要.从可靠度评估和维修策略、基于时变抗力的可靠度分析、疲劳可靠度和动力可靠度几方面问题出发,对在役钢筋混凝土桥梁结构的可靠度评估进行探讨,可为工程实践提供有意义的参考.
作 者：石飞停 SHI Fei-ting 作者单位：盐城工学院,江苏,盐城,224003刊 名：交通标准化英文刊名：COMMUNICATIONS STANDARDIZATION年，卷(期)：“”(5)分类号：U441.4关键词：可靠度理论 桥梁结构 可靠度评估 疲劳可靠度 动力可靠度
钢筋混凝土桥梁 篇6
1.混凝土的碳化
目前碳化对混凝土的影响很严重，几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用生成碳酸钙和水，使其成分、组织和性能发生变化，使用机能下降的一种复杂的化学过程。混凝土碳化本身对混凝土并无破坏使用，其主要危害是由于混凝土碱性降低而使钢筋表面在高碱环境下形成的对钢筋起保护作用的致密氧化膜遭到破坏，使混凝土失去对钢筋表面的保护作用，使混凝土中钢筋产生锈蚀。同时，混凝土的碳化还会加剧混凝土的收缩，这些都可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。所以说，混凝土的碳化与混凝土结构的耐久性密切相关，是衡量钢筋混凝土结构可靠度的重要指标。桥梁所处的工作环境是户外。当代由于工业化进程加快，CO2排放的增多，更加速了碳化，碳化不但会使桥梁、板和桥墩混凝土产生开裂，还能腐蚀其内部钢筋，碳化对钢筋混凝土桥梁耐久性的危害是巨大的。
由于碳化作用，使混凝土强度大幅下降。然而对于添加了活性矿渣和粉煤灰掺合料的混凝土，由于掺合料的密实填充效应，改善了混凝土的孔隙结构。提高了混凝土抗CO2的侵入能力。使混凝土抗碳化的能力增加。但过量添加掺合料会降低混凝土强度，反而对抗碳化不利。混凝土的碳化速度和碳化深度是衡量碳化的重要指标。一般而言，CO2含量越高，碳化速度就越快；温度越高，碳化速度越快；相对湿度90%以上碳化速度较慢，RH25%以下时，水分不足，碳化速度降低，RH50%—60%时碳化速度最快。并且水泥熟料越多，混凝土的碳化速度越慢。因此，在材料的选用上，集料要级配良好，掺入优质适宜的掺合料和外加剂并且严格控制水灰比和水的用量。
为了防范碳化的发生或加深，如果构筑物地处环境恶劣的地区，采取环氧基液涂层保护为宜；一般采用沥青涂料涂抹，效果较好。
2.桥梁混凝土中钢筋的锈蚀
钢筋腐蚀是影响桥梁混凝土耐久性的最主要因素之一。当有CL-时（如桥墩在海水中浸泡、混凝土中掺有氯盐、桥面撒盐除雪等），即使混凝土依然保持强碱性，钢筋仍会锈蚀。钢筋锈蚀之后，其锈蚀后的体积约变为原来的2-4倍。若钢筋腐蚀的体积膨胀的力量大于混凝土所能承受的拉应力时，混凝土将会产生张力裂缝，甚至导致混凝土局部保护层脱落。同时，钢筋的腐蚀会使混凝土对钢筋的握裹能力下降，引起结构承载能力下降。
2.1钢筋锈蚀的因素
（1）混凝土液相PH值大于10时，钢筋锈蚀速度很小。当PH值小于4时，钢筋锈蚀速度急剧增加。
（2）混凝土中氯离子的含量。其对钢筋锈蚀影响极大，氯盐的掺量应小于水泥重量的1%。
（3）保护层的厚度及完整性。保护层的厚度愈厚，愈完整，钢筋越不易锈蚀。
（4）环境条件因素。可能会加速或延缓锈蚀速度。
2.2钢筋防锈措施
（1）加入减水剂，降低水灰比，提高混凝土密实度，减少微细孔隙。
（2）为了防止锈蚀提高液相PH值，但同时防止开裂，可适量加入活性矿物掺料（如粉煤灰或矿渣微粉）。
（3）钢筋表面加涂防锈涂料。
（4）增加保护层厚度。
（5）适量掺加钢筋阻锈剂。
3.碱-骨料反应
桥梁大体积混凝土与普通混凝土一样会发生碱-骨料反应。最常见的是水泥或水中的（碱分NA2O、K2O）和某些活性集料（如蛋白石、燧石、安山岩、方石英）中的SIO2起反应，在界面区生成碱的硅酸盐凝胶，使体积膨胀，使混凝土破坏、开裂。这种反应又名碱-硅酸反应。
由于碱-骨料反应发生普遍且尚未发现有限措施，且发生之后的处理难度很大。因此预防就显得特别重要。碱骨料发生须具备三个条件：碱活性骨料、碱和水。消除以上三要素中的任何一种，如使用非活性骨料、降低混凝土碱含量、使混凝土与水分隔绝，均可以达到预防的目的。因此目前防止措施主要有：控制混凝土碱含量；控制湿度和使用掺合料或化學外加剂。
3.1控制混凝土碱含量
主要是基于当混凝土碱含量低于一定值，通常认为3Kg/m3，混凝土孔溶液中钾、钠离子浓度低于临界值，碱-骨料反应难于发生或反映程度较轻，不足以使混凝土开裂破坏。预防发生碱-骨料反应破坏，使用碱含量低于0.6%的水泥以降低混凝土中的碱含量，并在一定程度上能缓解该问题。
3.2研究表明，降低相对湿度可以减少膨胀的发生
3.3使用矿物混合材料
在混凝土中掺加混合材料是抑制碱-骨料反应的重要途径，它不仅能够延缓或抑制碱-骨料反应，而且对混凝土的其它性能也有一定的改善作用，同时有利于节约资源、保护环境。硅灰、粉煤灰、矿渣是三种最常用的混合材料，此外，对抑制作用有益的掺和料还有：偏高岭土、硅藻土、沸石粉等。
钢筋混凝土桥梁裂缝成因综述 篇7
1 裂缝的种类与成因分析
钢筋混凝土结构裂缝成因复杂, 种类繁多, 尤其产生的原因, 大致可分为以下几种:
1.1 荷载引起的裂缝
钢筋混凝土桥梁在常规静荷载、动荷载以及此应力下产生的裂缝为何在裂缝。荷载裂缝多出现在结构构件的受拉区、受剪区或振动严重部位。主要分为直接应力裂缝和次应力裂缝两种。直接应力裂缝直指外荷载引起的直接应力产生的裂缝, 其原因主要表现为三个方面:
1) 设计计算阶段, 结构计算时忽视了裂缝宽度和变形验算、计算模型与实际结构有较大差异、荷载少算或漏算、内力计算与配筋计算不正确、结构设计时未考虑或漏算、内力计算与配筋计算不正确、结构设计时未考虑施工的可行性、钢筋布置错误、构造处理不当等;
2) 施工阶段, 施工机具、材料等施工荷载随意放置、随意翻身、起吊、运输、安装构件、结构施工顺序不当等;
3) 试用阶段, 使用荷载大大超过设计荷载 (即汽车超载运输) 、车辆的撞击、发生大风和地震等恶劣自然现象等。次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力阐述的裂缝, 其原因主要表现为两个方面:一是结构的实际工作状态同常规计算有较大差异, 从而在某些部位引起次应力导致结构开裂;二是桥梁施工完成后进行开槽、凿洞等, 导致洞口附近产生应力集中现象。
1.2 温度变化引起的裂缝
1) 温差。一年四季温度不断变化, 以及每天的昼夜温差等。当夏天温度高时, 桥梁梁板会变热膨胀, 产生纵向水平力, 当梁板位移时, 就会引起应力裂变, 产生裂缝。
2) 水化热。在施工过程中, 混凝土浇筑后, 水泥水化会产生热量, 如不能及时散热, 就会累聚温度上升, 膨胀开裂。因此, 在混凝土浇筑中规定水泥用量不能大于500kg/m3, 且气温在32℃以上时, 不允许混凝土施工。
1.3 混凝土原材料质量引起的裂缝
1) 水泥。水泥安全性不合格。因水泥烧制过程中, 石料未烧透, 残留有游离的氯化钙, 氯化镁, 在水泥凝结过程中, 水化速度很慢, 在水泥终凝后, 还会继续反应, 产生内应力, 导致混凝土开裂。
2) 砂、石等料。所用的砂、石料如果属于酸性类岩, 如;安山岩, 凝灰岩, 石英岩, 硬绿泥岩及方石英等, 所用水泥又为碱性水泥, 混凝土结构物又长期处于有水环境中, 则氧化铝、氧化镁碱与二氧化铝之间就会发生碱级料化学反应, 产生内应力, 导致混凝土结构物开裂, 破碎。
1.4 施工工艺引起的裂缝
在钢筋混凝土、运输、浇筑养护过程中, 以及制件在运输拼装及吊装过程中, 施工工艺不完善, 造成裂缝出现, 比较常见的有:
混凝土搅拌, 运输时间过长, 超过水泥初凝时间, 造成混凝土表面龟裂细纹出现。
墩柱钢筋笼绑孔过程中, 加强筋及箍筋焊接加工不到位, 造成向外张力, 容易引起环向规则裂纹。
混凝土浇注完毕后, 收面次数不够, 特别是最后一次收面时机没掌握好, 同时养护不及时造成表面龟裂, 或冬天施工保温措施不得当, 造成表面不规则细裂纹。
混凝土分层浇筑时, 接头部位没处理好。比如, 没凿毛表面已活动部分没清理干净, 容易造成新的结合部位粘结不牢, 形成裂纹。另外, 在接头部位浇筑时, 产生离析, 接头处石子过多, 振捣时又漏振该处, 造成该部位“蜂窝”现象严重, 裂缝出现。
混凝土构件拆模过早, 特别是预应力预制构件, 出模过早, 很容易造成构件两端底座裂缝出现。
钢筋混凝土连续箱梁采用满堂支架浇筑施工时, 浇筑前未对模板支架进行预沉降, 浇筑后造成模板不均匀沉降, 形成裂纹。另外, 支架, 基础局部混凝土厚度不够, 造成破坏而又未及时进行修补处理, 浇筑后箱梁发生不均匀沉降, 形成裂纹。
2 裂缝状态判断
钢筋混凝土结构在正常施工极限状态下出现裂缝属于正常现象。我们根据裂缝对桥梁的危害性的大小把裂缝分为有害裂缝和无害裂缝。有害裂缝主要指对桥梁结构的承载能力 (强度) 、变形 (刚度) 、节点构造的可靠性等有直接影响或严重影响的裂缝。无害裂缝主要指对桥梁结构影响较小的裂缝。由于无害裂缝在后期的发展过程中可能形成新的有害裂缝, 因此, 我们要及时对有害裂缝进行加固, 对无害裂缝进行有效预防和控制。
3 结语
桥梁是国家的重要基础设施, 它的安危直接关系着人民的生命和财产安全。一座桥梁从建成到使用, 会涉及到设计、施工、监理、使用等各个方面。混凝土桥梁产生裂缝的原因较为复杂, 工程实例中也是允许微小裂缝产生的, 保证不出现裂缝是较难实现的, 但是我们是能够尽量减少因为设计疏漏、施工低劣、监理不当、运营管理不力等诸多人为因素所产生的裂缝扩展, 从而保证桥梁不会因为裂缝扩展导致钢筋腐蚀、脆性断裂等病害发生。
参考文献
[1]姜慧君.混凝土结构温度裂缝的控制与防范[J].安徽建筑, 2000.
钢筋混凝土桥梁裂缝修补技术 篇8
桥梁运营随着时间的增长, 其受环境侵蚀或超载等各种因素影响, 或是原先施工质量问题, 桥梁结构都会发生不同程度的病害, 致使桥梁使用性能退化或完全丧失。从最近几年桥梁大面积垮塌事件的发生, 充分说明目前的桥梁安全状况堪忧。
实践表明, 桥梁混凝土结构的所有病害, 都首先表现的是出现裂缝。裂缝就像桥梁病害的晴雨表, 也好比人类得病外部表现出发烧一样, 都只是病变的一种外部表现。人类得病发烧了, 不能一味的去降温, 要因病下药施治。所以桥梁有病害了, 就得对桥梁结构进行调查、检测和分析入手。分清病害原因、成因后, 进行结构改造、维修或是加固等措施。
2 桥梁混凝土裂缝分类及成因
2.1 桥梁结构的裂缝
大多都是由结构内部的初始缺陷、细微裂缝等发展而形成。而且引起裂缝的原因很多, 大致可总结为以下两类:
2.1.1 结构性裂缝:
是外部荷载引起的裂缝, 也叫受力裂缝, 它的分布及宽度与外部荷载关系很大。常常表现为桥梁结构的承载力不足或是内部有其他严重的质量问题。
2.1.2 非结构性裂缝:
是材料变形引起的裂缝, 比如:空气温度变化导致混凝土收缩等因素引起结构变形, 当结构变形受到限制时, 内部就产生各种应力, 而引起混凝土裂缝。但这种裂缝一旦出现, 变形释放后, 应力自然消失。
2.2 桥梁裂缝成因分析
桥梁裂缝生成因素很多, 但主要有两方面原因:
2.2.1 内部因素:
混凝土结构质量缺陷, 比如施工时搅拌不均匀等。结构截面尺寸不足, 荷载过大时混凝土受拉区出现拉应力。或是后期的养护不到位等等。
2.2.2 外部因素:
车辆超载目前是最大因素, 伸缩缝受堵的位移约束影响或自然灾害影响等等原因。
3 桥梁混凝土裂缝修补技术
对于桥梁裂缝宽度<0.15mm时, 一般采用表面封闭法将裂缝封闭, 来阻止空气进入梁体, 而腐蚀钢筋。当裂缝宽度≥0.15mm时, 一般就采用灌注环氧浆方法来封闭裂缝。主要的施工技术如下:
3.1 涂刷树脂胶液修复技术
3.1.1先在裂缝四周各200mm范围内的结构表面上, 用砂轮打磨掉表面上的污渍和泥土, 直至露出新鲜的混凝土面, 然后用风机吹净表面浮尘, 并用丙酮涂刷清洗干净。
3.1.2按照设计进行环氧树脂封缝胶配兑, 配兑时按比例准确称量, 在搅拌器内均匀搅拌, 一次拌合量应控制在规定使用时间内可以用完的量。
3.1.3用胶辊沾上环氧树脂胶涂刷于裂缝混凝土表面, 利用裂缝毛细作用吸收胶液而渗入裂缝内部。环氧树脂胶液应分两次涂刷, 纵横向实施。第二次涂刷时, 下层胶液应该成膜或用指压感觉干燥时才可开始。每次涂刷应细密重叠, 不得有空刷。
3.1.4 涂刷后, 胶液应不流淌, 表面厚度均匀、密实成膜, 膜厚度控制在大约2mm厚为宜, 并完全封闭裂缝。
3.2 刮涂树脂胶泥修复技术
3.2.1先在裂缝四周各200mm范围内的结构表面上, 用砂轮打磨掉表面上的污渍和泥土, 直至露出混凝土新面, 然后用风机吹净表面浮尘, 并用丙酮涂刷清洗干净。
3.2.2按照设计进行环氧树脂胶泥配兑, 配兑时按比例准确称量, 在搅拌器内均匀搅拌。胶泥每次配兑数量应控制在1小时内用完为宜, 粘稠度按照方便于施工进行掌握。
3.2.3施工时, 用灰刀和刮板均匀的将胶泥刮抹在裂缝周边, 纵横向反复刮抹和挤压, 抹压次数应不小于3次, 尽可能多的使胶泥抹压进裂缝内部, 与混凝土粘接牢固。胶泥硬化后, 表面应均匀、密实, 无裂缝和孔洞。
3.2.4 胶泥完全硬化后, 用砂轮将表面打磨平顺、光滑。
3.3 压注灌缝胶修复技术
3.3.1先在裂缝四周各100mm范围内的结构表面上, 用砂轮打磨掉表面上的污渍和泥土, 直至露出新鲜的混凝土面, 然后用风机吹净表面浮尘, 并用丙酮涂刷清洗干净。
3.3.2将专用注射器基座骑缝粘贴、固定于裂缝上, 基座中心对准裂缝中心, 间距根据情况按照200~400mm布设。基座之间的裂缝表面用环氧树脂胶泥刮抹或用GF布粘贴封闭, 用以防止压注时灌缝胶从裂缝中溢出, 沿缝最后再涂刷一层肥皂水。
3.3.3按设计要求进行配兑灌缝胶, 每次配兑的胶液量应控制在一次压注完, 而且胶液在注射器内不变稠、凝结为限。配兑时应专人负责称量、搅拌, 即配即用。
3.3.4注射器吸入灌缝胶, 用活动卡条固定住后, 安装到基座上。所有的注射器安装完成, 并检查固定、牢靠后, 分别松开固定卡条。注射器在橡胶筋拉力下低速、低压徐徐将灌缝胶液压入裂缝内部。当任一注射器内胶液注射完毕, 立即更换上新吸满胶液的注射器继续压注, 直到全部灌满裂缝为止。
3.3.5灌缝胶液固化8个小时后, 才可拆除注射器, 打磨封缝胶泥或铲除封缝布。灌注后裂缝表面, 应打磨平顺、光滑, 清扫干净。
3.4 裂缝注浆修补技术
3.4.1当桥梁结构裂缝深度小于1米时, 注浆嘴直接粘贴、固定于裂缝表面。若裂缝深度为1~2m时, 则采用钻孔埋管;钻孔埋管方式又分为骑缝孔和穿缝斜孔两种, 后者适用于混凝土深层裂缝。
3.4.2钻孔埋管时, 钻孔孔径宜为Φ20mm, 孔深宜为100~150mm。为避免钻孔的孔底偏离裂缝, 埋管时管底距孔底保留1/3的距离, 即灌浆管只埋入孔深的2/3左右深度。
3.4.3注浆嘴布设的间距一般控制在200~500mm为宜, 最好设置在裂缝交叉点、缝较宽或裂缝端部位置处, 以便照顾到所有裂缝。注浆嘴固定好后, 两注点之间的裂缝表面用环氧树脂胶泥刮抹或用GF布粘贴封闭, 用以防止注浆时浆液从裂缝中溢出, 沿缝最后再涂刷一层肥皂水。
3.4.4封缝胶泥或GF布固化后压浆前, 应进行设备检查和试压, 确保浆液流动度和适应性满足施工。试压时, 若气压达到0.5MPa时, 还有个别注浆嘴不通气, 则说明该部位未连通好, 应重新埋设注浆嘴, 或缩短两注浆嘴之间的距离。若封缝表面肥皂水有小气泡, 则该处封缝不严密, 应重新封缝。
3.4.5注浆料配兑前, 应按照设计试配小批量注浆料进行试压, 合适后, 再大批量配兑。试压时应对每个压浆嘴逐个进行压浆。竖向裂缝压浆时, 按照从下向上顺序进行;对薄板有贯穿性裂缝时, 宜从下向上注浆。
3.4.6注浆过程中, 若出现出气孔出浆, 则表明裂缝处注浆饱满, 可转入下一个注浆嘴继续注浆, 直至整条裂缝注满为止。
3.4.7裂缝深度很大时, 一般采用骑缝孔和穿缝斜孔两种钻孔并用注浆。可将骑缝孔先作排气孔用, 待穿缝斜孔灌注饱满后, 再灌注骑缝孔。
3.4.8裂缝内的注浆料全部凝固后, 才可拆除压浆嘴和GF布。灌注后裂缝表面, 应打磨平顺、光滑, 清扫干净。
3.5 裂缝填充密封修补技术
3.5.1按设计和规范规定, 人工沿缝凿成“V”形槽, 宽度约5~l Ocm, 深3~5cm, 凿槽长度延伸过裂缝末端, 为避免应力集中, 凿槽的端头一般做成弧形。凿槽完成后, 用高压空气吹净表面浮尘, 使其不让灰渣阻塞, 然后用丙酮涂刷、擦洗清除裂缝周围的油污。
3.5.2根据情况若需设置隔离层时, 隔离层应选用不吸潮膨胀材料, 且应紧贴槽底。
3.5.3当活动裂缝还处于发展阶段时, 弹性密封材料应该宜略低于结构表面。
3.5.4当用微膨胀水泥砂浆或细石混凝土或聚合物填塞裂缝时, 最好先用水湿润V槽周边, 然后再填灌缝材料, 直至全部填充完毕。填充表面再用刮刀抹压平整, 并注意保持水分养护, 以免表面新出现龟裂。
4 结束语
钢筋混凝土桥梁 篇9
1 关于钢筋混凝土桥梁病害的分析
在人类的发展长河中, 路桥基础经济的建设与社会的综合环境是密切相关的, 与社会文化及其生活的繁荣发展是密切相关的, 通过对桥梁倒塌事故的预防及其控制, 可以避免现实生活中的交通损失及其人员伤亡等情况的产生。需要我们进行各个混凝土桥梁环节施工图设计环节的优化, 实现与桥梁施工建设环节的协调, 以满足日常工作的需要。因为在建设过程中, 一旦桥梁建设出现问题, 就难免会产生连带的倒塌事故。这对日常生活的影响是非常大的, 因此, 我们需要展开各个桥梁病害预防环节的开展、确保桥梁工程的混凝土工作环体系的健全, 从而满足当下的桥梁工作都需要, 积极采取各种措施, 进行桥梁病害问题的解决, 这需要一个循序渐进的过程, 需要引起我们的重视。在桥梁工程中, 混凝土作为主要的建筑材料而被广泛使用, 它一直被认为是非常耐久的材料。近几年来, 才逐渐发现它也会像天然石材在一定的条件下被风化变质一样, 丧失原有强度而过早损坏, 影响其正常使用。遭受病害的桥梁其使用寿命将大大缩短, 严重的在建成几年就会出现混凝土保护层剥落、钢筋锈蚀的现象, 需要进行病害整治和加固维修。
侵蚀性介质腐蚀是对钢筋混凝土产生危害的重要原因之一。所谓的侵蚀性介质腐蚀就是指钢筋混凝土内部含有一些化学成分, 可以与侵蚀性介质产生化学反应, 从而导致一系列的腐蚀情况的产生。在其化学反应过程中, 氯盐腐蚀及其硫酸盐的腐蚀, 对混凝土造成了巨大的损失。所谓的氯盐的腐蚀就是氯例子与混凝土中一些成分的化学反应, 从而生成了大量的结晶水, 进而导致混凝土体积的膨胀, 进一步破坏了混凝土的内部结构。在此过程中, 当Cl-与钢筋接触, 含量达到一定程度时, 使该处的p H值迅速下降, 钢筋的钝化膜发生破坏, 使与完好的钝化膜区域之间构成了电位差, 同时, Cl-具有导电作用, 可以和Fe2+发生反应生成Fe Cl2, 加速了钢筋的腐蚀。硫酸盐的腐蚀可以出现钙钒石破坏和石膏膨胀破坏。
冻融破坏也是比较常见的危害, 其主要是混凝土内部的裂缝及其孔隙的普遍存在。水分通过毛细作用的渗入, 就会产生孔壁的变形现象, 这主要是因为水体受到冻结发生膨胀, 对孔壁产生一系列的压力。随着温度的不断提升, 这些冻冰会出现融化, 从而产生一系列的拉力, 这对孔壁的影响是非常大的。在一系列的这样的反复过程中, 就容易出现混凝土的开裂, 从而降低混凝土的自身强度, 这是一个逐渐积累的过程中, 主要表现为冻融作用的不断加强, 对桥梁结构的侵蚀破坏, 需要引起我们的重视。通过对冻融作用的分析, 可以得知影响混凝土裂缝产生的因素是非常多的, 我们也要进行混凝土碳化因素的分析。混凝土的碳化, 在大气环境下, 桥梁结构的破坏主要是钢筋的混凝土保护层碳化, 碱性降低, 混凝土出现裂缝, 大气中的氧气和水深入混凝土中到达钢筋表面, 并发生化学反应, 引起体积膨胀, 使混凝土的裂缝加大, 最终引起保护层的开裂、剥落。钢筋的锈蚀, 钢筋的锈蚀是电化学过程, 除受其自身性能影响外, 与混凝土的性能和外界环境有着密切的关系, 在大气区当裂缝达到0.3 mm时, 钢筋已经开始腐蚀。钢筋生锈后, 使其本身有效截面缩小, 生成的氧化铁体积比原来膨胀好几倍, 使保护层的混凝土开裂, 使有害物质更容易进入混凝土内部, 加速对钢筋混凝土的腐蚀。
2 钢筋混凝土桥梁防控体系的健全
(1) 为了更好的进行钢筋混凝土桥梁防控体系的健全, 我们要进行混凝土强度的有效设计, 一般来说, 混凝土桥梁病害的出现都是组合式的, 需要我们针对这些病害展开相关的设计环节的开展, 设计出最合适的钢筋混凝土桥梁结构。比如针对混凝土的结构设计状况, 展开一系列的砂浆补强, 针对已经被侵蚀松动的混凝土, 需要展开胶结结构的设计, 从而避免其胶结结构的继续被侵蚀, 通过对钢筋混凝土施工桥梁设计环节的分析, 可以确保混凝土胶结结构的自身承受力及其强度的提升。为此我们需要做好相关的混凝土桥梁设计工作, 这主要包括几个模块的应用, 比如钢筋混凝土的混凝土材料的设计配合、施工设计配合、施工设计环节等, 要确保这个环节的协调, 从而确保混凝土桥梁防控体系的有效应用。在进行处理时, 应剔除松动的混凝土, 采用适当的混凝土或砂浆补强, 侵蚀严重的应考虑增大原来结构的尺寸, 降低混凝土表面的拉应力, 抑制裂缝的发生, 增强结构的承载能力。补强的混凝土或砂浆应具有:和易性好, 具有较好的弹性和低收缩率, 使补强的混凝土不开裂;与既有混凝土构件要有较高的粘接力, 以及相一致的线膨胀系数, 满足结构要求的抗弯强度或抗拉强度。要有较高的密实度以及抗化学侵蚀的性能, 满足抗渗、抗冻要求;位于侵蚀环境水中的桥墩, 应采用防水混凝土和适当的混合掺料或添加剂等功能。
在混凝土密实度设计过程中, 要确保其混凝土内部设计环节的优化。一般来说桥梁病害的发生都是以水作为应用条件的, 水体会对混凝土的内部结构展开冲击如果裂缝越大, 其侵蚀的速度就越快。为此要针对桥梁的裂缝宽度, 展开相关环节的结构设计, 实现结构材料的防水能力的提升, 确保其密实度的优化, 通过对混凝土结构裂缝的应对措施的优化, 进行高压注浆设计方法的应用。在此应用过程中, 仅仅凭借混凝土设计技术的应用是不够的, 也要进行新型渗透结晶型原料的应用, 确保混凝土内部强度的提升, 从而应对日常的桥梁压力。与混凝土本身的某些物质发生反应, 生成凝胶, 堵塞毛细孔, 提高混凝土的密实度, 增加抗渗性, 从而提高混凝土的抗侵蚀能力和使用寿命。适当增加混凝土保护层的厚度。在混凝土耐久性规范中, 规定了最小保护层厚度, 较原来的钢筋混凝土规范有了很大的提高, 这是一条防止混凝土被侵蚀的重要手段, 可以将延长有害物质到达钢筋的时间, 延缓了钢筋的腐蚀, 使钢筋混凝土的有效寿命得到提高。
(2) 在日常工作过程中, 也要根据混凝土结构的受力情况, 展开桥梁结构设计环节的分析, 因为就桥梁混凝土的抗侵蚀能力来说, 如果外界的环境给予的压力大于混凝土桥梁所能承受的能力, 就容易进行钢筋锈蚀程度的进一步的延伸, 从而扩大了混凝土的裂缝程度。针对其被侵蚀严重的结构, 要确保混凝土保护层厚度的控制, 当然了, 在此过程中, 通过对混凝土结构耐久性环节的良好设计, 是可以进行混凝土的综合应用性能的提升的。在混凝土设计过程中, 要针对钢筋材料及其混凝土结构设计环节展开协调, 尽管混凝土具有较好的抗渗性, 但由于施工条件、施工质量的不同以及在运营过程中养护的问题, 难以避免存在微小的孔隙和裂缝, 使有害物质容易侵入, 造成钢筋的腐蚀。对于侵蚀轻微的钢筋混凝土结构, 在混凝土基面涂刷阻锈剂, 通过渗透进入混凝土中, 同时不妨碍混凝土的透气性及水分散发, 保护混凝土中的钢筋, 防止其进一步锈蚀。阻锈剂的掺入量与有害物质的渗入总量有关, 使结构在设计使用寿命内不会因钢筋锈蚀而发生破坏。
3 桥梁混凝土抗渗性能力的提升
受到自然情况的限制, 通过对混凝土表面防护层应用结构设计的优化, 确保混凝土桥梁的整体防护能力的提升。在混凝土的建设过程中, 应该进行表面防护层的建设、增防。这对现实工作问题的解决是非常有好处的。在钢筋混凝土结构设计环节中, 是允许有裂缝设计的。这也是出于对现实桥梁混凝土抗渗能力提升的需要。当然了, 上述模式的应用, 要满足混凝土的裂缝施工的要求, 其裂缝要不影响桥梁的正常使用。为了更好的进行钢筋混凝土结构设计层次的优化, 可以对混凝土渗入一些活性物质, 比如透结晶型混凝土防水原料, 该材料能够与混凝土的内部某些物质进一步进行凝胶的形成, 从而有效的进行桥梁混凝土的抗渗性的提升, 因此, 展开混凝土抗渗性环节的应用是非常必要的。堵塞已存在于混凝土中的空隙、裂缝及毛细孔, 以增加基层混凝土的密实度, 阻止了水和各种侵蚀性介质的渗入。当混凝土出现新的裂缝有水渗入时, 在混凝土内部未反应的涂层颗粒还可与混凝土中的物质继续反应生成新的凝胶, 对较小的裂缝可实现自身修复。混凝土桥梁病害的发生, 除环境因素外, 大多数情况下是有害物质以结构中的裂缝或毛细孔为通道, 以水或气体为载体, 在结构中逐步扩散进行的。混凝土桥梁的病害处理措施应是针对结构裂缝或毛细孔道的处理, 提高原结构的密实度和防水抗渗性能。采用渗透结晶性防水材料作为结构表面的防护层较单纯防水材料更适合于耐久性要求。
4 结语
钢筋混凝土桥梁 篇10
1 材料裂缝
一般来讲, 钢筋混凝土桥梁工程在施工中所需要的原材料有水泥、粗细骨料、水以及一定的外加剂。这些原材的质量好坏是直接影响到工程结构是否会出现有害裂缝的。如使用的水泥强度等级较低, 安定性较差, 或者水泥有受潮、过期等问题, 就会导致混凝土结构出现裂缝;再比如在粗细骨料的选材上, 若骨料中所含杂质、有机物质含量过大, 都会影响到混凝土的凝固硬化速度, 减小其强度与抗渗性, 并使得混凝土出现大片的网状裂缝;再比如砂石粒径过小, 就会增大水泥用量与水的用量, 提高混凝土的收缩性, 促使混凝土产生裂缝。另外, 碱骨料反应也会使混凝土产生裂缝, 这是因为碱骨料通过反应会生成一定的物质, 该物质遇水就会膨胀, 使混凝土内部受到较大的内应力挤压, 使混凝土因膨胀而出现裂缝。当然, 若在混凝土的配制中所使用的拌合水或外加剂中含有氯化物等具有腐蚀性作用的杂质时, 也会使混凝土因钢筋腐蚀而产生裂缝。
2 施工工艺裂缝
施工前支架刚度不够或支架基础压实不足;施工时模板刚度不足;混凝土搅拌、运输时间过长;混凝土浇注过快, 在硬化前混凝土振捣不足;用泵送混凝土施工时, 加大水灰比;混凝土未达到规定强度就拆模;混凝土初期养护时遇风吹或急剧干燥;混凝土早期受冻;构件安装顺序不正确;钢筋混凝土保护层过厚, 或乱踩绑扎的上层钢筋, 使承受负弯距的钢筋保护层加厚, 导致构件的有效高度减小等等, 上述任何一个施工环节的工艺使用不当或施工质量未能得到保证, 都会引起混凝土裂缝出现。
3 收缩裂缝
混凝土收缩裂缝的特点是:大部分属于表面裂缝, 裂缝宽度较细, 且纵横交错, 成龟裂状, 形状没有规律。收缩裂缝主要包括塑性收缩, 缩水收缩, 自生收缩和碳化收缩4种。其中, 混凝土浇注后4~5h左右, 水泥水化反应激烈, 分子链逐渐形成, 出现泌水和水分急剧蒸发, 混凝土失水收缩, 同时骨料因自重下沉, 而此时混凝土尚未硬化, 称为塑性收缩;混凝土结硬后, 随着表层水分逐渐蒸发, 湿度逐渐降低, 混凝土体积减少, 称为缩水收缩 (干缩) 。因混凝土表层水分损失快, 内部损失慢, 因此产生表面收缩大, 内部收缩小的不均匀收缩, 致使表面混凝土承受拉力, 产生收缩裂缝;自生收缩是在混凝土硬化过程中, 水泥与水发生水化反应生成新的化学物质, 导致自身体积缩小。这种收缩与外界湿度无关, 且可以是收缩, 也可以是膨胀;大气中的二氧化碳与水泥中的水化物发生化学反应引起的收缩变形。这种收缩量级不大, 一般不做计算。
4 荷载裂缝
钢筋混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称为荷载裂缝。可归纳为直接应力裂缝和次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有:设计计算阶段结构计算不合理, 受力假设与实际受力不符, 安全系数不够, 不考虑施工的可能性, 构造处理不当等。施工阶段不加限制的堆放施工机具或材料;随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工, 擅自更改结构施工顺序等。使用阶段超出设计荷载的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触撞击;发生地震、爆炸等。而次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生的裂缝。次应力裂缝产生原因如下:在设计外荷载作用下, 由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算未考虑, 从而在某些部位引起次生应力, 导致结构开裂。局部应力集中。桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等, 在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算, 一般根据经验设置受力钢筋。研究表明, 受力构件挖孔后, 力流将产生绕射现象, 在孔洞附近密集, 产生巨大的应力集中, 近而产生裂缝。
5 基础变形
由于地质勘察精度不够, 试验资料不准, 地质条件变化等造成基础不均匀沉降或水平方向位移, 使结构物中产生附加应力超过钢筋混凝土结构的抗拉能力, 导致结构开裂。
6 钢筋锈蚀裂缝
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足, 二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面, 钢筋中的铁离子和侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应, 其生成物氢氧化铁体积比原来体积增长约2~4倍, 从而对周围混凝土产生膨胀应力, 导致保护层混凝土开裂、剥离, 沿钢筋纵向产生裂缝。
7 温差裂缝
所谓温差裂缝是指当混凝土在使用过程中, 其内外环境发生温度变化时, 混凝土在热胀冷缩的作用下会发生相应的变形, 从而形成一定的应力, 而当应力大于混凝土自身的抗拉强度时, 混凝土就会出现温差裂缝, 并且这种温差裂缝会根据温度的不断变化而出现不同程度的扩张与合拢。而温差裂缝的产生原因则大概有年温差、日照与骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工等几方面, 若不能采取有效的措施来应对这些因素的变化, 就会使混凝土裂缝这一病害更加严重, 影响桥梁结构的稳固。
8 结论
总之, 在钢筋混凝土桥梁的设计施工中, 无论是设计方案、原材料质量或者是施工工艺、养护措施等任何一个环节出现问题, 都很有可能导致混凝土产生裂缝。当裂缝的程度超过一定范围时, 就会对桥梁产生严重危害, 其结构受力与工作性能的稳定都会受到影响。为此, 必须要根据不同类型, 不同成因的裂缝进行有效防治, 以提高钢筋混凝土桥梁的施工质量, 延长钢筋混凝土桥梁的使用寿命, 增大钢筋混凝土桥梁的稳固性与安全性。
摘要：钢筋混凝土是当前很多工程建设中所必须的基本建筑材料, 其在建筑、桥梁、水利等多个工程项目中都具有广泛的应用。但是由于混凝土自身的特性, 钢筋混凝土结构往往会出现裂缝这种质量通病, 极大的影响了工程的施工质量, 为此在施工中必须要采取一定的措施来防治钢筋混凝土裂缝的产生。而若要做到这一点, 首先就应该明确钢筋混凝土结构产生裂缝的种类以及其各自的成因。现本文就针对钢筋混凝土桥梁结构中裂缝的种类以及成因进行分析。
钢筋混凝土桥梁 篇11
【摘 要】本文主要论述了有关桥梁加固的方法措施以及如何才能使桥梁的混凝土耐久性更大的问题。指出了在桥梁的建设施工中，必须要严格遵守相关规定，精心设计施工，确保桥梁的稳定性。
【关键词】桥梁加固；桥面；问题；混凝土；耐久性
随着我国国民基础设施建设的不断发展，桥梁道路建设工程越来越多，为我国的交通道路发展做出了巨大贡献。但在桥梁使用的同时却出现了一定的问题，就是桥梁病害的问题也在层出不穷，影响了车辆通行的舒适性与安全性。为此，如何才能有效的对桥梁进行加固并增强桥梁的耐久性成为了桥梁设计施工人员考虑的主要问题。以下笔者就结合自己多年的施工经验，来对当前探讨桥梁各个部位的加固措施与方法，提出了增强混凝土耐久性的建议方法。
1.桥梁常见病害
一般来讲，桥梁在运行使用的过程中，要受到各种车辆的荷载压力，并在长期的风吹日晒的自然环境中，这样不可避免的就要受到不同程度的损坏。如果在经受了地震、洪水等严重的自然灾害，或者车辆发生事故引起的损害则更为严重。现本文主要研究一些桥梁的裂缝这一病害的加固防治措施，因为这是所有桥梁中都会出现的质量通病，对于裂缝的研究具有一定的意义。
桥梁的裂缝病害主要可以分为以下几种：主拱圈裂缝（主拱圈中波纵向裂缝；肋、波连接处裂缝；拱肋裂缝；横系梁裂缝）；主梁裂缝及主梁变形；墩强身裂缝；腹拱、立墙病害；腹拱圈及立墙上也多发生裂缝；主拱圈轴线下降；桥台后座变形严重；桥面变形及破碎；牛腿裂缝；桥面及伸缩缝裂缝。
2.桥梁加固措施
为了能够保证桥梁使用的稳定性和安全性，对于桥梁出现病害的情况就需要及时发现并采取有效的加固措施来对桥梁进行加固。而由于不同部位的病害产生的原因有所不同，因此其加固的技术方法和加固方案也是各不相同的。以下我们就以主梁、桥面、桥台后座、主拱圈以及挂梁牛腿这几个部位为例，探讨桥梁的具体加固措施方法。
2.1原桥主梁加固
加固增强方法很多，如：以锚喷或现浇混凝土方法增加T梁受拉区钢筋及加大梁身断面；以钢板粘贴加固增强；以体外预应力加固增强等。结合经验，笔者认为应采用：先用体外预应力加固增强，再以喷射混凝土将其覆盖的方案。此方案既可解决预应力钢材防锈蚀问题，又可避免其直接受大气温度影响，同时喷射混凝土后尚可增加梁身抗剪能力。
利用墩顶上两孔梁端空间设置现浇横向悬臂挑梁，其上安装预制的微弯板；在挑梁悬臂部分架设预制的∏形人行道梁。两边桥孔人行道梁较主梁长，一端支承在边墩挑梁上，一端支承在路堤上特设的支墩上，此举系为了避免加宽桥台；在人行道梁内侧的凸缘与旧桥面板间，用混凝土浇筑桥面加宽部分，桥面铺装层混凝土同时浇筑形成净9m行车道，在桥面铺装层及桥面加宽部分，均设置了钢筋网，使整体性能加强；桥面伸缩缝设置在挑梁顶中心，将行车道铺装延伸搭架在挑梁上形成。挑梁上桥面铺装层下垫设二层油毡，使其能随温度收缩。伸缩缝中充填聚氨脂材料。
2.2桥面加固
原桥面多缺乏稳定而坚实的基层，整体性差，有必要将原桥面彻底清除，并挖除部分砂砾垫层，其上浇筑钢筋砼桥面。
2.3桥台后座加固
将桥台后座上路面除去，改成30#钢筋砼单向简支预制板，支承于两侧墙上。用Φ24mm锚固钢筋使之与侧墙相接，其上铺装砼桥面，钢筋砼板与后座填料间有空隙，使活载压力直接作用在侧墙上，从而减去了活载引起的对侧墙的土压力，并增加侧墙抗剪能力和基底摩阻力。
2.4主拱圈加固
原横系梁尺寸偏小，横向联系差，属薄弱构件，针对现象将原横系梁截面尺寸加大，把拱顶部分横系梁改为横隔板，加强横向整体性，使全拱宽共同受力。由于主拱圈受力大，裂缝多，采用拱肋及拱波部分外包钢筋网并喷射砼加固拱圈截面，以提高各孔的整体钢度和承载力。
2.5悬臂孔主梁及挂梁牛腿的加固
由于牛腿是悬臂梁桥的一个关键部位，它是否牢固可靠对桥梁能否维持安全通行是起决定作用的因素之一。牛腿又是悬臂梁的薄弱环节，牛腿处梁高突变减小，截面凹折转角多，而要传递的集中力数值非常大，且频繁承受车辆冲击力作用，所以是受力非常复杂的部位。现有各种验算方法带有相当的近似性，还不能完全反映受力情况。为可采取凿除原牛腿的低标号砼，改为浇筑钢纤维砼。浇筑钢纤维砼时，在新老苏维埃结合面上涂以环氧砂浆以增进两者粘结。或者将挂梁从两个支点搁在主梁上改为多个支点搁在端横梁上。此种方案可始原牛腿上受力减少，但牛腿的砼则因破碎开裂，仍需要凿除后重浇新砼。
3.提高桥梁混凝土耐久性措施
如果要想桥梁能够长期保证安全稳定运行，除了要及时有效的对其病害进行治理加固以外，更重要的是要在施工建设期间就加大对建设施工质量的控制与管理，从本质上涨增强桥梁的抗压能力和耐久性。而要达到这一目的，首先就应当保证桥梁混凝土的施工质量。以下我们就如何提高桥梁混凝土的耐久性性进行探讨，指出其质量控制措施。
3.1提高桥梁混凝土耐久性的措施
为了能够提高桥梁混凝土的耐久性，我么可以从设计施工这两方面来采取措施。如可以在施工中增大混凝土保护层的厚度，这样是最直接，也是效果最好、最经济简单的桥梁混凝土的保护方法，通过这种方式可以极大的提高混凝土的耐久性。但需要注意的是，保护层的厚度不能无限制的增大，否则混凝土自身的脆性与收缩性特点会更易使裂缝现象发生，反而会减小混凝土的耐久性。再比如在设计混凝土的配置时，可以添加一定的阻锈剂，以保护钢筋，避免其受到腐蚀，从而起到增强混凝土结构耐久性的目的。除此之外，对混凝土进行保护涂层的施工也能够起到一定的有利作用，因为保护涂层可以有效的隔绝混凝土与外界腐蚀性物质接触，但由于保护层也会逐渐老化而失效，因而其功效持续的时间并不太长，可作为辅助性方法来提高混凝土的耐久性。
3.2质量控制措施
首先是预先质量控制与评估。在了解工程背景、使用环境以及混凝土材料在海洋环境中的性能特点的基础上，通过对材料性能的试验研究，建立混凝土结构砜性设计的数据和依据，并预测混凝土结构的实际使用性能。
其次是耐久性方案设计控制。充分考虑各种可变因素对钢筋混凝土结构使用寿命的影响，如环境温度、混凝土内应力、裂缝等，以建立使用寿命预测系统，为耐久性方案的设计提供指导和依据。再以使用寿命预测各级党组织变基础，制定有针对性的耐久性解决方案。
最后是质量控制与评估。高性能混凝土施工质量控制主要涉及原材料质量、配合比、拌和、施工、保护层厚度、养护等方面，其重点难点在于保护层厚度和养护等方面。
4.结语
总之，在对桥梁进行加固处理时，必须要充分考虑到加固措施的可行性、经济性和实用性。并且在施工设计中就应当充分考虑到如何增大桥梁使用的耐久性，除了本文上述的几种技术方法与质量控制措施以外，还应当在施工中做好混凝土的养护工作，这是避免混凝土出现裂缝的关键施工环节，必须要加以重视，确保混凝土的养护方式和养护时间都能够符合技术要求，以提高桥梁混凝土的耐久性。
【参考文献】
[1]王举.现代桥梁加固技术浅谈[J].硅谷，2009，（10）.
钢筋混凝土桥梁病害的分析及处理 篇12
1.1 侵蚀性介质腐蚀
侵蚀性介质腐蚀主要指混凝土中含有的某些化学成分Ca (OH) 2、 (3Ca O·2Al2O·33H2O) 容易与侵蚀性介质发生化学反应, 比较典型的是氯盐的腐蚀和硫酸盐的腐蚀。氯盐的腐蚀主要是环境中游离的Cl-和混凝土中的 (3Ca O·2Al2O·33H2O) 等发生反应, 生成易溶的Ca Cl2和大量的结晶水, 使体积膨胀好几倍, 造成混凝土的破坏, 当Cl-与钢筋接触, 含量达到一定程度时, 使该处的PH值迅速下降, 钢筋的钝化膜发生破坏, 使与完好的钝化膜区域之间构成了电位差, 同时, Cl-具有导电作用, 可以和Fe2+发生反应生成Fe Cl2, 加速了钢筋的腐蚀。硫酸盐的腐蚀可以出现钙钒石破坏和石膏膨胀破坏。
1.2 冻融破坏
主要表现在混凝土中存在大量的孔隙和裂缝, 水份通过毛细作用进入, 当温度降至冰点以下时, 孔隙中的水冻结膨胀, 使孔壁受压变形, 当温度升高冰融化后, 使孔壁产生拉力, 经过持续的反复冻融, 使混凝土发生开裂, 裂缝随着冻融次数的增多而增加, 并逐渐扩展连接, 以致逐渐降低混凝土的强度。
1.3 混凝土的碳化
在大气环境下, 桥梁结构的破坏主要是钢筋的混凝土保护层碳化, 碱性降低, 混凝土出现裂缝, 大气中的氧气和水深入混凝土中到达钢筋表面, 并发生化学反应, 引起体积膨胀, 使混凝土的裂缝加大, 最终引起保护层的开裂、剥落。
1.4 钢筋的锈蚀
钢筋的锈蚀是电化学过程, 除受其自身性能影响外, 与混凝土的性能和外界环境有着密切的关系, 在大气区当裂缝达到0.3mm时, 钢筋已经开始腐蚀。钢筋生锈后, 使其本身有效截面缩小, 生成的氧化铁体积比原来膨胀好几倍, 使保护层的混凝土开裂, 使有害物质更容易进入混凝土内部, 加速对钢筋混凝土的腐蚀。
2 有效的防控措施
一般的混凝土桥梁病害是由几种破坏组合, 加速了侵蚀的程度。探求处理病害的处理措施应该全面的从共性的问题上去解决。
2.1 混凝土:
选用适当的补强混凝土或砂浆。被侵蚀松动的混凝土, 胶结结构已经遭到破坏, 丧失了原有的强度和承载能力。
在进行处理时, 应剔除松动的混凝土, 采用适当的混凝土或砂浆补强, 侵蚀严重的应考虑增大原来结构的尺寸, 降低混凝土表面的拉应力, 抑制裂缝的发生, 增强结构的承载能力。补强的混凝土或砂浆应具有:和易性好, 具有较好的弹性和低收缩率, 使补强的混凝土不开裂;与既有混凝土构件要有较高的粘接力, 以及相一致的线膨胀系数, 满足结构要求的抗弯强度或抗拉强度。要有较高的密实度以及抗化学侵蚀的性能, 满足抗渗、抗冻要求;位于侵蚀环境水中的桥墩, 应采用防水混凝土和适当的混合掺料或添加剂等功能。提高混凝土的密实度。一般病害的发生是以水为载体, 通过裂缝或孔道到达混凝土内部和钢筋位置, 而且裂缝越大, 侵蚀的速度就越快, 实验表明, 桥梁结构要达到百年的使用寿命, 裂缝宽度必须控制在0.15mm以内。病害处理应包括改善结构材料的防水性能和提高密实度两个方面。对于既有结构混凝土的裂缝, 可以通过埋设注浆嘴进行高压注浆的方法进行填塞封堵;对于贯通的毛细孔, 可以采用新型的渗透结晶型材料通过毛细孔进入混凝土内部, 与混凝土本身的某些物质发生反应, 生成凝胶, 堵塞毛细孔, 提高混凝土的密实度, 增加抗渗性, 从而提高混凝土的抗侵蚀能力和使用寿命。适当增加混凝土保护层的厚度。在混凝土耐久性规范中, 规定了最小保护层厚度, 较原来的钢筋混凝土规范有了很大的提高, 这是一条防止混凝土被侵蚀的重要手段, 可以将延长有害物质到达钢筋的时间, 延缓了钢筋的腐蚀, 使钢筋混凝土的有效寿命得到提高。
但在混凝土耐久性规范发布之前, 混凝土钢筋的净保护层厚度仅为15mm, 从结构受力的角度, 使截面的有效高度和承载能力较大, 而从抗侵蚀能力来讲, 则正好相反, 在恶劣的环境下, 侵蚀很容易到达钢筋位置, 引起钢筋的锈蚀和混凝土裂缝的进一步发展。所以对于侵蚀严重的结构应考虑适当增加混凝土保护层的厚度, 补强的混凝土净保护层厚度满足《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的要求。
2.2 钢筋
尽管混凝土具有较好的抗渗性, 但由于施工条件、施工质量的不同以及在运营过程中养护的问题, 难以避免存在微小的孔隙和裂缝, 使有害物质容易侵入, 造成钢筋的腐蚀。对于侵蚀轻微的钢筋混凝土结构, 在混凝土基面涂刷阻锈剂, 通过渗透进入混凝土中, 同时不妨碍混凝土的透气性及水分散发, 保护混凝土中的钢筋, 防止其进一步锈蚀。阻锈剂的掺入量与有害物质的渗入总量有关, 使结构在设计使用寿命内不会因钢筋锈蚀而发生破坏。对于侵蚀严重的钢筋混凝土结构, 应该在剔除松动的混凝土后, 检查钢筋的锈蚀情况, 如钢筋只是表面锈蚀, 应作除锈处理后, 在钢筋表面涂刷阻锈剂, 如果钢筋的有效面积明显减小, 应该采用同型号的钢筋进行绑焊。在混凝土补强后, 在结构表面再喷涂阻锈剂。
2.3 混凝土表面的防护层
处于恶劣环境下的混凝土桥梁, 应在混凝土表面增设防护层。在海洋及近海环境下, 经过对多种混凝土表面防护层进行试验, 表明采用防护层保护的混凝土试件在探测深度范围内氯离子的渗入量比无涂层的低7倍以上, 氯离子的含量值基本接近混凝土原有的初始浓度。钢筋混凝土结构设计按允许有裂缝设计考虑的, 在正常使用状态是存在微小裂缝的, 所以表面防护层宜采用渗透结晶型混凝土防水材料, 其具有遇湿固化能力, 不仅可以在混凝土表面形成一道防水屏障, 而且其对混凝土的渗透性强, 渗入混凝土中后, 其活性物质可与混凝土中的物质进一步反应生成凝胶, 堵塞已存在于混凝土中的空隙、裂缝及毛细孔, 以增加基层混凝土的密实度, 阻止了水和各种侵蚀性介质的渗入。当混凝土出现新的裂缝有水渗入时, 在混凝土内部未反应的涂层颗粒还可与混凝土中的物质继续反应生成新的凝胶, 对较小的裂缝可实现自身修复。
结语
混凝土桥梁病害的发生, 除环境因素外, 大多数情况下是有害物质以结构中的裂缝或毛细孔为通道, 以水或气体为载体, 在结构中逐步扩散进行的。混凝土桥梁的病害处理措施应是针对结构裂缝或毛细孔道的处理, 提高原结构的密实度和防水抗渗性能。位于环境恶劣地区的钢筋混凝土结构, 除考虑结构刚度外, 其设计混凝土桥梁不宜按允许裂缝出现的情况考虑。采用渗透结晶性防水材料作为结构表面的防护层较单纯防水材料更适合于耐久性要求。为提高结构耐久性和使用寿命, 保证结构的使用安全性, 应建立定期检测、维护和维修机制。
参考文献
[1]铁建设[2005]157号.铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定[S].
[2]公路桥涵养护规范 (JTGH11-2004) 人民交通出版社