薛河

摘 要：鋼筋混凝土在我國建筑行業(yè)的應(yīng)用日趨廣泛，而其在日常使用中所表現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象也越來越受到重視。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕不僅會對建筑物的使用性能造成影響，還會帶來更高的修復(fù)費用，造成社會經(jīng)濟(jì)效益的整體下滑。濱海地區(qū)由于地理位置的特殊性，其鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕現(xiàn)象更為明顯。文章針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在濱海地區(qū)的腐蝕現(xiàn)狀與成因進(jìn)行闡述與分析，并在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的解決對策，旨在為業(yè)內(nèi)工作人員提供理論參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：濱海地區(qū)；鋼筋混凝土；腐蝕原因；對策

濱海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)一直是我國的發(fā)展重點，而大規(guī)模設(shè)施建設(shè)作為經(jīng)濟(jì)提升的重要舉措，建筑物的使用性能也備受重視。濱海地區(qū)由于地處海邊，更容易受到潮濕環(huán)境的影響，導(dǎo)致以鋼筋混凝土為主要結(jié)構(gòu)的建筑物出現(xiàn)了較內(nèi)陸地區(qū)更為明顯的結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象。據(jù)估計，我國每年由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕所造成的損失約為國民生產(chǎn)總值的3%。如何有效減少或避免這一不必要損失，提高濱海地區(qū)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物的使用性能，已成為廣大研究人員的工作重點。因此有必要對濱海地區(qū)的結(jié)構(gòu)腐蝕類型、成因以及相應(yīng)對策進(jìn)行分析與研究。

1 鋼筋混凝土腐蝕的成因與類型分析

1.1 成因

導(dǎo)致濱海地區(qū)鋼筋混凝土腐蝕的主要原因有結(jié)構(gòu)自身問題與環(huán)境因素兩方面。第一，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計不合理，會增大結(jié)構(gòu)腐蝕的風(fēng)險。若設(shè)計人員未結(jié)合濱海地區(qū)的環(huán)境特點，并按照科學(xué)可靠的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，便會導(dǎo)致相應(yīng)建筑物的耐腐蝕性下降。同時建筑原材料的性能也是影響鋼筋混凝土耐腐蝕性的重要因素之一，濱海地區(qū)由于海洋環(huán)境的影響，水泥無法達(dá)到應(yīng)有的水化堿度（一般為pH≥12），進(jìn)而導(dǎo)致鋼筋表面無法形成有效的鈍化膜，將加速鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)銹蝕速度；海沙作為濱海地區(qū)的盛產(chǎn)原料，其氯離子含量較高，容易對鋼筋產(chǎn)生較強(qiáng)的銹蝕刺激，影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，而粉煤灰及礦渣等添加劑的使用也會對混凝土堿度產(chǎn)生不利影響，容易成為鋼筋銹蝕的誘發(fā)因素。此外，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工工藝及其所用技術(shù)也是影響施工質(zhì)量的主要因素。例如混凝土的振搗過程并未按規(guī)范操作，進(jìn)而引起蜂窩面的出現(xiàn)，或在混凝土的硬化過程中存在嚴(yán)重失水現(xiàn)象，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中存在較多的毛細(xì)孔等，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)均可能導(dǎo)致地下水進(jìn)入孔隙，進(jìn)而對鋼筋產(chǎn)生銹蝕作用。第二，外界環(huán)境對鋼筋混凝土的影響主要包括：酸雨及環(huán)境中二氧化硫等酸性氣體對混凝土的破壞作用，混凝土的自然碳化過程及微生物腐蝕等。這些問題的出現(xiàn)都會導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部堿度下降，不利于其耐腐蝕性的長久維持。

1.2 類型

1.2.1 混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)明顯沿鋼筋開裂現(xiàn)象。雖說鋼筋混凝土的抗壓性能及承壓能力良好，但其在應(yīng)力張性與抗裂性方面較差，且這一弊端在混凝土保護(hù)層的厚度不夠時表現(xiàn)尤為明顯。當(dāng)鋼筋發(fā)生腐蝕后，銹蝕產(chǎn)物會產(chǎn)生一定的體積膨脹，在混凝土表面形成沿鋼筋裂開的縫隙；且在混凝土表面出現(xiàn)裂隙后，更易誘發(fā)鋼筋銹蝕，形成惡性循環(huán)而加速銹蝕。

1.2.2 鋼筋斷面不均勻腐蝕或突發(fā)斷裂。在混凝土開裂后，可能由于開裂部位的不均勻性，導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)局部銹蝕，進(jìn)而引起鋼筋斷面損失，當(dāng)損失率達(dá)到某一臨界值時，便將對構(gòu)件產(chǎn)生破壞作用，甚至?xí)固幱趹?yīng)力作用下的鋼筋出現(xiàn)突發(fā)性斷裂。

2 避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕的有效措施

2.1 注重防腐蝕設(shè)計

在濱海地區(qū)進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計時，應(yīng)充分考慮到氯離子等酸性離子的腐蝕作用，并從結(jié)構(gòu)設(shè)計、水灰比及混凝土厚度等多方面著手進(jìn)行設(shè)計。可適當(dāng)增加鋼筋外部混凝土的保護(hù)層厚度，控制鋼筋與地下水的接觸可能性，使鋼筋的抗腐蝕能力得到相對提升；還應(yīng)控制水灰比處于低水平狀態(tài)，避免由于水灰比過高而在混凝土表面形成干縮性裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致在水分流失后出現(xiàn)更多的毛細(xì)孔，增大酸性物質(zhì)進(jìn)入孔隙而對鋼筋產(chǎn)生銹蝕作用的風(fēng)險。

2.2 選用合理材料

施工材料的選取上，應(yīng)盡量使用河沙，避免選用氯離子含量高的海沙。若河沙取用困難，則應(yīng)對海沙進(jìn)行充分處理，使其氯離子含量降至標(biāo)準(zhǔn)值以下后方可使用，一般可采取降低水灰比、在混凝土中加入阻銹劑、增大混凝土厚度等措施。鋼筋則建議選取環(huán)氧涂層鋼筋，即在鋼筋表面噴涂環(huán)氧樹脂涂料，這一施工材料的抗拉、抗彎性能更優(yōu)，且在化學(xué)腐蝕與偏堿性環(huán)境中的耐受性更強(qiáng)?；炷羷t應(yīng)盡量選用低堿水泥，確保水泥堿含量符合鋼筋的抗腐蝕要求。

2.3 強(qiáng)化施工控制

整個施工過程應(yīng)在嚴(yán)格控制下進(jìn)行，應(yīng)嚴(yán)格遵從施工規(guī)范，從原料、各類材料的氯離子含量及混凝土振搗質(zhì)量等步驟中，全方位對施工進(jìn)行質(zhì)量控制，確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，杜絕人為因素所導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)腐蝕。此外，還可采取在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面涂抹防護(hù)層或隔離層等措施，有效阻斷外部腐蝕介質(zhì)進(jìn)入混凝土，保護(hù)混凝土與鋼筋不受到腐蝕。一般可將改性水泥砂漿層作為液性原料投入到水泥砂漿中，在提高砂漿密實性的同時，對已銹蝕鋼筋混凝土的二次修補(bǔ)與防護(hù)有重要作用。

3 案例分析

某大橋位于海濱地區(qū)，橋梁全長為108m，凈寬度為9m，另加寬度為2*0.5m的混凝土護(hù)欄。該橋梁完工于2003年，自建成以來為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)與社會發(fā)展做出了極大貢獻(xiàn)。但近年來由于通過車輛的增加與使用年限的延長，導(dǎo)致該大橋出現(xiàn)了多處破損，分析發(fā)現(xiàn)這一破損腐蝕現(xiàn)象與濱海地區(qū)地下水等水體中的酸離子濃度有較大關(guān)聯(lián)。針對這一問題，有關(guān)單位于2010年在原有橋梁結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行重新設(shè)計與施工：在設(shè)計階段注重防腐設(shè)計，對腐蝕嚴(yán)重部位的鋼筋進(jìn)行全面更換，而腐蝕程度相對較輕處則采取加固，注重混凝土橋面結(jié)構(gòu)的良好排水性與痛風(fēng)性，避免水汽集聚而加重腐蝕；在混凝土的選取上注重質(zhì)量，選用高性能混凝土作為施工材料，必要時加入減水劑；同時還在橋梁容易受腐蝕的部位，如橋梁迎風(fēng)面空心板側(cè)面、浪濺區(qū)下部的硂表面等處，選用高分子材料進(jìn)行涂層技術(shù)處理，從而有效隔離有害氣體或水、氧等酸性氣體；此外整個二次施工過程均處于高質(zhì)量監(jiān)管下，工程固定施工質(zhì)量得到保障。經(jīng)上述處理后，該濱海橋梁使用至今尚未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)銹蝕，且使用性能良好。

4 結(jié)語

綜上所述，濱海地區(qū)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，其原因主要包括鋼筋混凝土建筑物自身施工質(zhì)量與外部環(huán)境因素兩方面。有鑒于此，相關(guān)研究人員應(yīng)加大對濱海地區(qū)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹蝕的重視，從施工材料、施工過程控制等多方面著手，對鋼筋混凝土的銹蝕現(xiàn)象加以控制，進(jìn)一步確保濱海地區(qū)鋼筋混凝土建筑物的施工質(zhì)量。

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