孫忠偉

(河北省交通運(yùn)輸廳公路管理局)

1 概述

全世界每年生產(chǎn)的混凝土量，地球上每一位居民平均能分?jǐn)偟?t。這是因?yàn)?，混凝土與其他建筑材料相比，有著極大的優(yōu)勢(shì):間隔便宜，原材料資源豐富，可以利用其他生產(chǎn)行業(yè)的副產(chǎn)品。在目前的科學(xué)技術(shù)條件下，盡管可以肯定地說(shuō)，混凝土壽命擔(dān)保會(huì)超過(guò)年，但諸多因素會(huì)使該指標(biāo)大大降低:靜、動(dòng)荷載的作用，外部腐蝕介質(zhì)的侵襲，磨耗作用，風(fēng)化作用等。

人們對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的使用質(zhì)量的要求不斷提升，這就需加強(qiáng)日常維護(hù)，保持橋梁的良好狀態(tài)。近些年來(lái)，養(yǎng)護(hù)修理的投資與新建投資的比例不斷改變。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在歐洲，對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的維護(hù)和修理費(fèi)用占到新建投資的50%，與10年前相比(該比例占20%～30%)翻了一番;更有甚者，2010年該比例竟達(dá)到85%。在美國(guó)，每年用于重建易老化的橋梁的投入達(dá)500億美元。

目前，對(duì)養(yǎng)護(hù)和修理混凝土結(jié)構(gòu)，世界各地都有大量的可用材料。對(duì)用戶(hù)來(lái)講多樣化的材料，一方面可供任意挑選;另一方面，由于缺少對(duì)這些材料的深刻認(rèn)識(shí)，究竟在什么條件下，該選用哪種材料，也使他們很為難。

我們?cè)谛蘩砘炷翗蛄航Y(jié)構(gòu)時(shí)，通常也有相關(guān)的規(guī)范，規(guī)定了一些可用材料以及它們的使用方法。但在實(shí)踐中，很少有人仔細(xì)研究各種材料的相容性。也就是說(shuō)，修理的效果，不僅在于材料自身，更重要的是這些材料的組合作用。要統(tǒng)籌考慮“修理材料—界面層—被修理的基質(zhì)材料”。這就給設(shè)計(jì)、材料、承包商帶來(lái)了麻煩。如果設(shè)計(jì)的組分不好，不僅對(duì)修理時(shí)的操作不滿(mǎn)意，還會(huì)使加固后的結(jié)構(gòu)耐久性出現(xiàn)問(wèn)題。

2 歐洲標(biāo)準(zhǔn)

歐洲國(guó)家對(duì)秀麗結(jié)果滿(mǎn)意度的統(tǒng)計(jì)表明，25%的業(yè)主對(duì)修復(fù)5年后的結(jié)構(gòu)不滿(mǎn)意;對(duì)修復(fù)10年后的結(jié)果有75%的業(yè)主不滿(mǎn)意。于是在2009年，歐洲國(guó)家制定了EN1504標(biāo)準(zhǔn):《對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)修理、保護(hù)的操作、要求、質(zhì)量控制和評(píng)價(jià)》標(biāo)準(zhǔn)的第三部分《結(jié)構(gòu)性修理和非結(jié)構(gòu)性修理》中提出，混凝土的保護(hù)材料、修理材料必須保證它們的相容性。表1中列出了對(duì)一些修理材料的要求。

標(biāo)準(zhǔn)將修理材料分成R1、R2、R3、R44級(jí)，而且還分成結(jié)構(gòu)性修理和非結(jié)構(gòu)性修理。這就可以明確，哪些結(jié)構(gòu)物應(yīng)進(jìn)行承載力加固，哪些結(jié)構(gòu)物可以?xún)H對(duì)混凝土進(jìn)行保護(hù)。

傳統(tǒng)的修理是先進(jìn)行材料的物理—力學(xué)性能試驗(yàn)，著眼點(diǎn)在材料自身;歐洲國(guó)家規(guī)范則著眼于整個(gè)修理系統(tǒng):修理材料的組合，被修理混凝土的表面處理，界面層的粘結(jié)力等。從表1中可以看出，物理力學(xué)指標(biāo)高的材料不能擔(dān)保修理完的結(jié)構(gòu)具有高質(zhì)量。除了把粘結(jié)強(qiáng)度作為主要指標(biāo)外，系統(tǒng)的耐久性也是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)

3 對(duì)混凝土的二次保護(hù)

對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的修理和保護(hù)往往得不到人們的足夠重視。通常的做法是將涂料覆蓋在混凝土表面上，一來(lái)使結(jié)構(gòu)得到初步保護(hù)，二來(lái)也起到裝飾作用，這是一種浮淺的做法。具有非?，F(xiàn)實(shí)的意見(jiàn)是，如果我們能保證各種修理材料的相容性，修復(fù)后的結(jié)構(gòu)就會(huì)完善而持久。遺憾的是，事實(shí)并非如此。比如，我們對(duì)橋梁墩臺(tái)進(jìn)行了局部修理，沒(méi)有對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土進(jìn)行全面保護(hù)，在兩年之后，未修理部分的混凝土也開(kāi)始出現(xiàn)剝落。

表1 對(duì)水泥基修理材料的要求

在歐洲標(biāo)準(zhǔn)《混凝土表面保護(hù)》中，明確規(guī)定了用于混凝土二次保護(hù)的材料要求，根據(jù)結(jié)構(gòu)的健康水平和它們對(duì)保護(hù)材料的影響，選定保護(hù)材料。

4 表面保護(hù)類(lèi)型

(1)憎水型。

用溶液或膠液噴涂在混凝土表面，可獲得防水效果;溶液附著在氣孔和毛細(xì)管壁上，使混凝土形成憎水層?；炷帘砻婵紫恫⑽幢惶顫M(mǎn)，仍然可以“呼吸”，混凝土表面不形成封閉的薄膜;憎水層可以抵御大氣侵蝕。

(2)浸漬型。

浸漬液體噴涂在混凝土表面，形成堅(jiān)固的表層;混凝土表面氣孔和毛細(xì)管部分或全部被填滿(mǎn);混凝土表面形成或斷斷續(xù)續(xù)的薄膜;浸漬液可采用有機(jī)聚合物。

(3)覆蓋型。

使混凝土表面形成一層堅(jiān)硬的實(shí)體保護(hù)層;層厚通常為0.1～0.5mm;覆蓋物采用某些聚合物，可以在聚合物中填充干水泥或水泥漿以使?jié){液粘稠、均勻。

除了對(duì)材料自身要求外，標(biāo)準(zhǔn)還制定了混凝土二次保護(hù)的選用原則和工藝，根據(jù)結(jié)構(gòu)用途、使用狀況、腐蝕機(jī)理選用不同類(lèi)型的材料。

應(yīng)該特別指出，我們目前的情況是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土橋梁出現(xiàn)了裂縫，甚至引起了鋼筋的銹蝕，保護(hù)層脫落，這才想到對(duì)混凝土保護(hù)。在歐美國(guó)家，在檢查橋梁時(shí)，是著重看混凝土是否碳化及碳化深度，檢查氯鹽含量。但氯鹽含量超標(biāo)時(shí)，就要進(jìn)行二次保護(hù)。比如，注入(或噴涂)帶阻銹劑的硅烷防水材料，可以延緩或消除腐蝕過(guò)程。與不做二次保護(hù)相比，至少，會(huì)延長(zhǎng)使用壽命7年。

5 結(jié)論

(1)應(yīng)借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，制定混凝土二次保護(hù)規(guī)范，包括所用材料，如何保護(hù)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

(2)制定養(yǎng)護(hù)和修理規(guī)范，包括日常檢查內(nèi)容，在結(jié)構(gòu)修理時(shí)，采用什么樣的材料和工藝。

(3)改變對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)思路，不是等問(wèn)題出現(xiàn)了才去解決，而是要預(yù)先告知橋梁可能會(huì)出現(xiàn)什么樣的問(wèn)題，及時(shí)保護(hù)和修理。