鹽湖地區(qū)橋梁防腐

針對(duì)鹽湖地區(qū)鹵水和鹽巖對(duì)混凝土的腐蝕機(jī)理進(jìn)行了剖析，并對(duì)混凝土的防腐措施進(jìn)行了總結(jié)，在本文中提出了一些在鹽湖地區(qū)橋梁施工的防腐處理經(jīng)驗(yàn)。 

　　 2 混凝土的腐蝕類型 

　　混凝土的腐蝕分為三種類型： 

　　2.1軟水腐蝕（溶出形腐蝕） 

　　當(dāng)混凝土建筑物長(zhǎng)期與軟水接觸時(shí)，混凝土中的氫氧化鈣將很快溶解，在流動(dòng)水和壓力水的作用下，氫氧化鈣將不斷溶解流失，一方面使混凝土變的疏松，另一方面也使混凝土的堿度降低。而水泥水化物（水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等）只有在一定的堿度環(huán)境中才能穩(wěn)定存在，所以氫氧化鈣的不斷溶出又導(dǎo)致了其他水化產(chǎn)物的分解溶蝕，終使混凝土結(jié)構(gòu)破壞。 

　　2.2溶解性化學(xué)腐蝕 

　　溶解在水中的酸類和鹽類可以與混凝土中的氫氧化鈣起置換反應(yīng)，生成易溶性鹽或無(wú)膠結(jié)能力的物質(zhì)，使混凝土結(jié)構(gòu)破壞。環(huán)境水中所含游離碳酸、鹽酸、鎂鹽越多，水溫越高，侵蝕越嚴(yán)重。 

　　2.3膨脹性化學(xué)腐蝕 

　　當(dāng)混凝土與含氯鹽的水（鹵水）接觸時(shí)，可產(chǎn)生膨脹性化學(xué)腐蝕，尤其時(shí)對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕更為嚴(yán)重。鹵水沿混凝土中的毛細(xì)通道，與鋼筋接觸后，將鋼筋腐蝕，使鋼筋膨脹，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，鹵水大量與鋼筋接觸，將鋼筋腐蝕，使鋼筋膨脹，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，形成惡性循環(huán)，終使混凝土結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞。 

　　鹽湖地區(qū)中含有的鹽類與鹵水的腐蝕就是溶解性化學(xué)腐蝕和膨脹性化學(xué)腐蝕。 

　　3 腐蝕機(jī)理 

　　3.1化學(xué)腐蝕 

　　在鹽湖地區(qū)，由于空氣和鹽巖中含有大量的氯離子，氯離子半徑小且滲透性極強(qiáng)，所以它能加劇混凝土結(jié)構(gòu)的破壞，其腐蝕機(jī)理如下：氯離子的隨著鹵水從鋼筋混凝土中的毛細(xì)通道侵入，很容易吸附在鋼筋陽(yáng)極區(qū)的鈍化膜上，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)，取代鈍化膜中的氧離子，使鋼筋表面起保護(hù)作用的氧化鐵變?yōu)闊o(wú)保護(hù)作用的氯化鐵，化學(xué)方程式Fe2O3+6Cl-+3H2O=2FeCl3+6（OH）-。氯化鐵在鹵水中形成結(jié)晶體，隨后即膨脹，導(dǎo)致了混凝土保護(hù)層開(kāi)裂，裂縫順筋由細(xì)至寬、由短至長(zhǎng)。混凝土保護(hù)層開(kāi)裂后，氯離子的又隨著鹵水大量侵入，導(dǎo)致鋼筋混凝土的進(jìn)一步腐蝕，形成惡性循環(huán)。 

　　由于混凝土本身為堿性，主要物質(zhì)為Ca(OH)2，而氯離子為酸性，氯離子與Ca(OH)2反應(yīng)變成中性化的易溶物氯化鈣：Ca(OH）2+ 2Cl1-= CaCl2(中性易溶)+ 2OH2-；同時(shí)，侵入的水、氣、氯離子與鋼筋表面的磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鋼筋腐蝕。鋼筋被腐蝕后，體積膨脹（大概為2.5倍），促使混凝土產(chǎn)生裂紋。腐蝕物質(zhì)從裂紋處進(jìn)一步侵入，加強(qiáng)鋼筋的腐蝕，體積繼續(xù)膨脹，從而降低了混凝土的強(qiáng)度，破壞混凝土的結(jié)構(gòu)，大大縮短橋梁的使用壽命。 

　　3.2物理腐蝕 

　　由于鹽湖氣候比較干旱，蒸發(fā)量大于降水量。所以空氣中的鹽分由鋼筋混凝土中的毛細(xì)通道侵入，侵入物質(zhì)中的水分子大量蒸發(fā)，導(dǎo)致鹽分結(jié)晶，結(jié)晶物質(zhì)越來(lái)越多，形成結(jié)晶膨脹，致使混凝土保護(hù)層剝落，鋼筋外露，形成鋼筋混凝土的剝蝕現(xiàn)象。 

　　4 鋼筋混凝土腐蝕的防護(hù)措施 

　　青藏鐵路西格段二線應(yīng)急工程K735+420、K747+676 1-20m先張法預(yù)應(yīng)力混凝土跨線橋位于柴達(dá)木盆地南部的察爾汗鹽湖上，地質(zhì)特殊，腐蝕性較強(qiáng)，為了防止該鋼筋混凝土建筑物的腐蝕，混凝土采用高密實(shí)度、高強(qiáng)度的混凝土和在混凝土中加防腐劑，并且在混凝土表面涂防腐涂料，必要時(shí)在混凝土四周鋪設(shè)油氈、防水土工膜以及砌筑瀝青磚和增加鋼筋的混凝土保護(hù)層為有效的防腐措施。由于在鋼筋混凝土的腐蝕中，鋼筋先遭到破壞，因此鋼筋性能的穩(wěn)定性直接關(guān)系到建筑物的終壽命，所以鋼筋采用環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋，環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋表面的環(huán)氧樹(shù)脂能有效的將腐蝕物質(zhì)和鋼筋隔離，保護(hù)鋼筋不被腐蝕。以保持鋼筋混凝土建筑物的耐久性、耐用性，達(dá)到使用壽命。 

　　4.1基礎(chǔ)處理施工工藝 

　　K735+420與K747+676 兩座跨鐵路線橋基礎(chǔ)位于巖鹽上，將基坑開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，基坑四周各設(shè)積水坑一個(gè)，井點(diǎn)法排水，待鹵水降至基坑表面以下，采用兩層油氈將基坑坑壁及坑底隔離，油氈搭接采用瀝青熱熔，以確保基坑的防水以及防腐效果。然后換填1.5m片石，片石中間摻加砂夾石填塞縫隙，用機(jī)械夯夯實(shí)。夯實(shí)平整，在砂夾石表面鋪設(shè)復(fù)合土工膜隔水層，土工膜上鋪設(shè)30cm厚的瀝青混凝土墊層，采用重型機(jī)械碾壓瀝青混凝土，使其平整。然后在瀝青混凝土頂面做兩油一氈（一層熱瀝青、一層油氈、一層熱瀝青）隔離層，后支架鋼模板，進(jìn)行橋臺(tái)基礎(chǔ)混凝土澆注施工。基礎(chǔ)混凝土采用高密實(shí)度、高強(qiáng)度混凝土，澆注時(shí)嚴(yán)格按照施工配合比施工，澆注完畢后，混凝土基礎(chǔ)襟邊、四壁、以及基坑邊坡各涂?jī)傻罒釣r青，并在基礎(chǔ)混凝土襟邊上部和外部砌筑瀝青磚，瀝青磚是將磚泡在熱瀝青中，5min后取出，作為砌筑材料，熱瀝青為粘接材料，后采用鹽巖分層回填基礎(chǔ)襟邊和邊坡，采用機(jī)械夯夯實(shí)。

　　底層鋪設(shè)油氈是為了更好的防水與防腐，復(fù)合土工膜的鋪設(shè)有力的阻止了夾層滲出的氯水化合物對(duì)拋填片石的腐