孟 秀 元

(山西路橋集團陽蟒高速公路有限責(zé)任公司，山西 太原 030006)

談高速公路橋梁防撞墻防腐技術(shù)應(yīng)用

孟 秀 元

(山西路橋集團陽蟒高速公路有限責(zé)任公司，山西 太原 030006)

陽蟒高速公路通過采用目前最簡單、經(jīng)濟而且維修更新最方便的辦法，對橋梁防撞墻混凝土表面進行涂覆防腐處理，為全線橋梁結(jié)構(gòu)混凝土防腐起了積極的示范作用，并為大規(guī)模推廣和使用具有耐酸堿、耐水滲透、耐沖蝕、耐高溫、耐凍融的多功能防腐涂料盡到了企業(yè)應(yīng)有的社會責(zé)任。

橋梁，防撞墻，防腐技術(shù)

1 概述

橋梁工程不僅造價高、服務(wù)年限長，而且都處在交通險要部位，所以保證橋梁的安全耐久非常重要。過去在我們的印象中，認(rèn)為混凝土是經(jīng)久耐用的材料。我國在改革開放前公路欠發(fā)達(dá)，橋梁數(shù)量少且構(gòu)造簡單，后期混凝土腐蝕病害不是很明顯。但隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，公路建設(shè)突飛猛進，特別是高速公路的建設(shè)。橋梁混凝土受腐的嚴(yán)重性和重要性逐漸被重視，但由于對橋梁所處環(huán)境、材料、機理等認(rèn)識局限，致使防腐效果差異較大，一部分高速公路橋梁完工運營若干年后，橋梁混凝土不同程度受到腐蝕損壞，尤以防撞墻混凝土最為突出，出現(xiàn)大面積破損、裂縫、鋼筋裸露銹蝕等病害，給高速公路的安全和美觀帶來很大的負(fù)面影響。在此背景下，陽蟒高速公路重點從防撞墻混凝土結(jié)構(gòu)防腐施工入手，以點帶面，最終全面實現(xiàn)橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防腐預(yù)防性施工，取得了較好的成效。以下主要對陽蟒高速公路在橋梁防撞墻混凝土結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)應(yīng)用方面進行歸納總結(jié)，以期對促進我國橋梁防腐技術(shù)提高、延長橋梁使用壽命、保證橋梁使用安全等方面，起到拋磚引玉的作用。

2 橋梁防撞墻混凝土防腐預(yù)防性施工

2.1腐蝕原理

混凝土受到化學(xué)腐蝕以后形成碳化，二氧化碳?xì)怏w游離到混凝土內(nèi)，與混凝土中的堿性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成水和碳酸鹽物質(zhì)，這一混凝土內(nèi)堿性含量減低的過程叫做混凝土的碳化，也可叫做混凝土的中性化。其化學(xué)反應(yīng)方程式為：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O，水泥在凝固過程中形成了較多的Ca(OH)2，混凝土內(nèi)部孔隙中布滿了飽和狀態(tài)的Ca(OH)2溶液，這種堿性物質(zhì)能對鋼筋起到很好的保護效果，在鋼筋表層形成難于溶解的Fe2O3和Fe3O4，稱之為純化膜。碳化后由于堿性介質(zhì)的失去，鋼筋開始生銹，混凝土失去了對鋼筋的保護作用，具體過程如下：

1)氯離子的入侵。

在水分子滲入的同時，氯離子、碳酸氣體的侵入導(dǎo)致混凝土的中性化。

2)鋼筋的銹蝕。

因為氯離子、水、氣等的滲透，鋼筋被銹蝕。即便是在不中性化的情況下，鋼筋表面的磷也可使鋼筋出現(xiàn)銹蝕。

3)產(chǎn)生裂紋。

鋼筋被銹蝕后，體積會較原來膨脹2.5倍左右，混凝土在其膨脹作用下出現(xiàn)裂紋。

4)強度減低。

銹蝕介質(zhì)沿著裂紋不斷入侵，使得混凝土體積進一步膨脹，鋼筋銹蝕加重，使得混凝土體積降低。

2.2防腐涂層設(shè)計

為了封閉由于混凝土收縮產(chǎn)生的表面的空隙，增強混凝土外表面的抗水性、抗腐蝕性，增強結(jié)構(gòu)的使用壽命，同時增加橋梁結(jié)構(gòu)外側(cè)的美觀，在橋梁防撞墻外表面涂刷外保護涂料，涂料的免維護周期大于20年。

1)涂層材料要求。

良好的裝飾性和保色性；良好的耐水性、抗水性；良好的耐腐蝕性；良好的耐氣候性；良好的耐沾污性。

2)涂層配料要求。

涂層配料要求見表1。

表1 涂層配料要求

3)涂層性能要求。

混凝土表面防腐涂層執(zhí)行JTJ 275—2000標(biāo)準(zhǔn)，涂層與混凝土表面的粘結(jié)力不得小于1.5 MPa，涂層性能指標(biāo)見表2。

表2 防腐涂層性能指標(biāo)

2.3施工方法

1)涂層試驗。

正式涂裝前應(yīng)選面積10 m2的防撞墻進行涂裝試驗。涂裝前先對混凝土表面進行處理，混凝土表面應(yīng)潔凈、表面粗糙均勻牢固密實無松動?；炷粱嫣幚硗戤吅螅鶕?jù)設(shè)計要求進行涂裝試驗。通過涂裝試驗，對各層涂料的濕膜厚度和耗用量進行測定(L/m2)。涂層經(jīng)過7 d自然養(yǎng)護后，測定其平均干膜厚度，采用顯微鏡式測厚儀，并測定其涂層的粘結(jié)強度，通過隨機找三個點采用拉脫式涂層粘結(jié)力測試儀測定。

2)混凝土表面處理。

采用電動打磨機具，將混凝土表面粘附的灰漿、碎屑、污染物、其他松散物及尖角等徹底清除掉。視情況可采用合適的溶劑去除油污。清理后的混凝土表面應(yīng)粗糙均勻，并用自來水將其清洗干凈，用壓縮空氣吹干或自然風(fēng)干，在涂裝前保持混凝土表面的干燥。

3)涂裝施工。

混凝土表面清理經(jīng)驗收合格，即可進行相應(yīng)各層防腐涂料的涂裝施工。其中稀釋劑和涂料必須為正規(guī)廠家生產(chǎn)，并附有產(chǎn)品合格證書。確保在保質(zhì)期內(nèi)使用完畢，嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書所示方法使用各種涂料。根據(jù)施工現(xiàn)場條件、被涂結(jié)構(gòu)的情況采用高壓無氣噴涂和滾涂相結(jié)合的方法進行施工。

a.封閉層施工：將環(huán)氧封閉漆均勻噴涂于基層表面，自然固化不少于12 h。噴涂應(yīng)薄而均勻，厚度按混凝土表面靈活掌握，不得有漏涂、流墜等缺陷。

b.中間層施工：封閉層施工完成并經(jīng)檢驗合格后，進行第一道中間層施工，即在混凝土基層凹陷不平處用環(huán)氧膩子修補填平。待環(huán)氧膩子固化后進行第二道中間層施工，采用淺灰色環(huán)氧厚漿漆涂裝，干膜厚度為200 μm。

c.面層施工：中間層施工完成并檢驗合格后進行面層施工，面層涂料采用脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆，為使涂料涂刷均勻、密實，面層涂裝施工分兩遍涂刷，待第一遍膜表干燥后再涂刷第二遍，每遍面漆干膜厚度為50 μm,見圖1。

4)施工質(zhì)量控制與檢查。

a.施工時，對各道工序，如混凝土表面處置、各道涂層涂裝等進行詳細(xì)檢查，并通過驗收。

b.涂膜厚度及涂裝道數(shù)應(yīng)按設(shè)計要求進行，隨時檢查涂層濕膜厚度，以保證涂層的均勻性及最終厚度。

c.涂裝施工時，應(yīng)不時關(guān)注涂層濕膜的表面情況，當(dāng)有流掛、漏涂、針孔、變色、裂紋等現(xiàn)象出現(xiàn)時，應(yīng)馬上采取修復(fù)措施。

d.下道涂層施工前，要對上道涂層先進行檢驗，上道涂層檢驗合格后方可進行下道涂層的施工。

e.涂裝完成后，要對涂層外觀進行目視檢查，要求涂層色澤一致、厚度均勻，無針孔、氣泡、裂紋等存在。

f.涂裝施工7 d后，對涂層干膜厚度進行測定。面積每100 m2檢測一處，每500 m2為一個檢驗批。

5)雨季施工和環(huán)保要求。

a.雨季施工：在雨季為了不降低工程質(zhì)量和材料的防腐性能，雨天應(yīng)停止施工，避免雨中作業(yè)。提前做好各種情況應(yīng)急預(yù)案，重視防雨、防雷、防汛等工作。搭設(shè)必要的避雨設(shè)施，注意用電作業(yè)和高空作業(yè)防護，保證施工安全。

b.注重環(huán)保：橋梁防腐工程施工應(yīng)注意落實環(huán)境保護措施。防腐工程所使用的材料對環(huán)境有一定的污染,所以在橋梁防腐施工過程中要切實做好廢料的處理和環(huán)境保護,建設(shè)從業(yè)單位及相關(guān)施工人員應(yīng)嚴(yán)格落實環(huán)境保護措施，防止對環(huán)境造成損害。

3 結(jié)語

陽蟒高速公路通過選擇適當(dāng)涂層對橋梁防撞墻混凝土結(jié)構(gòu)進行防腐預(yù)防性處理，增強了橋梁防撞墻的耐久性和抗腐蝕能力，延長了使用壽命。參考國外成熟的經(jīng)驗和技術(shù)，使用液體式涂料對橋梁防撞墻進行防腐處理，避免了以往因使用重防腐(如熱噴涂鋁、鋅等)、防腐方式耗材量大的弊端，節(jié)約金屬材料。另外，涂裝采用專業(yè)工具，不僅施工工效高，而且涂裝質(zhì)量也可得到有效保證，使維修期大大得以延長，同時也是一種無污染綠色施工技術(shù)，可產(chǎn)生良好的社會、經(jīng)濟效益，具有一定的推廣和使用價值。展望未來，隨著涂裝材料生產(chǎn)技術(shù)和能力的不斷提高，生產(chǎn)的集成化，其生產(chǎn)成本必然會下降，屆時它的應(yīng)用將越來越廣泛、越來越普及，必將把橋梁防腐技術(shù)帶到一個新的高度。

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MengXiuyuan

(ShanxiLuqiaoGroupYangboaHighwayCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

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U445

A

1009-6825(2017)27-0132-03

2017-07-15

孟秀元(1976- )，男，高級工程師