李躍飛
摘? ? 要:鋼筋在公路橋梁混凝土施工中占有重要的地位。隨著我國(guó)公路橋梁建設(shè)的不斷增多,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在公路橋梁施工中所占的比重也在日益增加,但是因?yàn)殇摻钊菀资艿蕉喾N因素的影響,因而極易出現(xiàn)各種形式的腐蝕情況,對(duì)公路橋梁施工質(zhì)量產(chǎn)生了較大的影響?;诖?,本文著重對(duì)公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕檢測(cè)方法作一探討研究,期望為相關(guān)的施工單位及從業(yè)人員提供建設(shè)性意見(jiàn)。
關(guān)鍵詞:公路橋梁;混凝土;鋼筋;腐蝕檢測(cè)
1? 前言
鋼筋腐蝕在公路橋梁施工中較為常見(jiàn),要想最大限度避免鋼筋腐蝕情況的發(fā)生,不僅需要借助檢測(cè)方法對(duì)其影響因素進(jìn)行全面的分析研究,而且需要針對(duì)具體的原因采用科學(xué)有效的防護(hù)措施加以避免,進(jìn)而延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命,鑒于此,深入分析研究公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕檢測(cè)方法具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義,值得給予充分重視。
2? 公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕影響因素
常見(jiàn)的鋼筋腐蝕以電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕為主,化學(xué)腐蝕主要是空氣環(huán)境與鋼筋表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后形成的一種腐蝕,這種腐蝕是一種外界因素與鋼筋表面的化學(xué)反應(yīng),因而不存在電流流動(dòng),其化學(xué)反應(yīng)是緩慢且有規(guī)律的。具體來(lái)說(shuō),公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕影響因素主要有以下幾點(diǎn):①氯離子腐蝕因素:氯離子腐蝕是公路橋梁不可忽視的一部分,氯離子腐蝕會(huì)受到各種因素的影響滲透到混凝土內(nèi)部,其造成的后果是不可想象的,一旦滲透到一定程度就會(huì)腐蝕鋼筋。一般來(lái)說(shuō),影響氯離子進(jìn)入混凝土的因素以混凝土材料構(gòu)成狀況、砂漿為主,裂縫出現(xiàn)后,氯離子就會(huì)隨著裂縫進(jìn)入到混凝圖內(nèi)部導(dǎo)致鋼筋腐蝕。②混凝土碳化因素:混凝土碳化因素的影響也是值得注意的,混凝土碳化主要是由于氧化碳會(huì)與堿性水發(fā)生反應(yīng),這種反應(yīng)會(huì)對(duì)混凝土堿性保護(hù)層產(chǎn)生較大影響[1]。更為關(guān)鍵的是,如果混凝土材料長(zhǎng)期暴露在空氣中,其內(nèi)部的酸性氣體會(huì)大大降低酸堿值,對(duì)混凝土質(zhì)量也會(huì)有很大的影響。
3? 公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕檢測(cè)方法
3.1? 破損檢測(cè)方法
作為一種常用的物理檢測(cè)方式,破損檢測(cè)在鋼筋腐蝕檢測(cè)中較為常用,而且從目前的應(yīng)用情況來(lái)看,破損檢測(cè)也是一種較為成熟的檢測(cè)方式。其主要用于在鋼筋腐蝕比較嚴(yán)重的情況下。另外,值得注意的一點(diǎn)是,想要更好地了解鋼筋腐蝕的實(shí)際情況,必須要了解公路橋梁的實(shí)際情況,對(duì)公路橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行破損檢測(cè),讓鋼筋的實(shí)際情況充分的暴露出來(lái),相關(guān)的檢測(cè)人員針對(duì)鋼筋的實(shí)際情況對(duì)其腐蝕度進(jìn)行分析。在必要的時(shí)候,可以對(duì)腐蝕部分的鋼筋進(jìn)行截取,而后通過(guò)截面積損失率或者質(zhì)量損失率計(jì)算等確定鋼筋的腐蝕率。破損檢測(cè)法在鋼筋腐蝕檢測(cè)中的應(yīng)用范圍較為廣泛,不僅可以用來(lái)檢測(cè)鋼筋腐蝕程度,同時(shí)也可以用于鋼筋腐蝕結(jié)構(gòu)修復(fù),因而具有很強(qiáng)的實(shí)用性。但是,這種檢測(cè)方式也存在一定的局限性,會(huì)對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)物造成較大的影響;另外,因?yàn)檫@種檢測(cè)方式是一種以“點(diǎn)”為主的檢測(cè)方式,所以其檢測(cè)范圍與數(shù)量均會(huì)受到明顯的影響。
3.2? 無(wú)損檢測(cè)方法
無(wú)損檢測(cè)方式對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)物的影響作用較小,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐應(yīng)用,無(wú)損檢測(cè)方式得到了較大的發(fā)展,形成了以物理檢測(cè)和電化學(xué)檢測(cè)為主的兩類檢測(cè)方式,物理檢測(cè)方式主要包括渦流探測(cè)法、射線法、聲發(fā)射探測(cè)法等,電化學(xué)檢測(cè)主要有自然電位法、交流阻抗譜法、恒電量法、混凝土電阻法等。現(xiàn)對(duì)其中常用的幾種檢測(cè)方式作簡(jiǎn)單的介紹。
①阻棒法:這種檢測(cè)方式在鋼筋均勻腐蝕情況下應(yīng)用較為廣泛,在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,主要是對(duì)鋼筋腐蝕面的電阻值進(jìn)行測(cè)量,而后對(duì)鋼筋腐蝕的剩余面積進(jìn)行計(jì)算。雖然阻棒法的檢測(cè)方式在現(xiàn)代公路橋梁混凝土施工過(guò)程中得到了青睞,并且廣泛應(yīng)用,但是阻棒法的檢測(cè)方式也存在其弊端,其弊端在于無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)鋼筋的腐蝕速度,所以在實(shí)際的檢測(cè)中依然存在局限性;②渦流探測(cè)法:渦流探測(cè)法借助的儀器設(shè)備是電磁裝置,在實(shí)際檢測(cè)時(shí),可以將電磁裝置放置在混凝土結(jié)構(gòu)表面,并保證其中的一段鋼筋達(dá)到磁飽和,當(dāng)鋼筋發(fā)生腐蝕時(shí),電磁裝置的磁場(chǎng)就會(huì)發(fā)生一定的變化,由此檢測(cè)人員即可對(duì)鋼筋腐蝕截面積進(jìn)行計(jì)算;③聲發(fā)射探測(cè)法:聲發(fā)射探測(cè)法是公路橋梁混凝土鋼筋腐蝕的一種檢測(cè)方式,當(dāng)鋼筋被腐蝕后混凝土?xí)霈F(xiàn)嚴(yán)重的開(kāi)裂,此時(shí),相關(guān)的檢測(cè)人員通過(guò)聲發(fā)射探測(cè)法來(lái)確定具體的位置??偟膩?lái)說(shuō),借助聲發(fā)射探測(cè)法進(jìn)行鋼筋腐蝕檢測(cè),可以判斷鋼筋腐蝕膨脹的具體位置[2]。值得注意的一點(diǎn)是,這種檢測(cè)方式無(wú)法避免其他聲波干擾問(wèn)題,因而其實(shí)際檢測(cè)的準(zhǔn)確性不高,實(shí)際應(yīng)用范圍受限;④紅外熱像法:利用這種方式進(jìn)行鋼筋腐蝕檢測(cè)時(shí),其鋼筋腐蝕位置和程度主要是通過(guò)混凝土表面溫度分布來(lái)確定;⑤自然電位法:這種檢測(cè)方式的應(yīng)用范圍較為廣泛,主要是通過(guò)測(cè)定鋼筋電極與參比電極的相對(duì)電位差來(lái)確定鋼筋的腐蝕狀況,值得一提的是,這種檢測(cè)方式具有快捷性與簡(jiǎn)單性等優(yōu)勢(shì),在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí),可以根據(jù)實(shí)際情況選用單電極法或雙電極電位梯度法進(jìn)行,不過(guò)兩種檢測(cè)方式有很大的不同,單電極法適用于鋼筋端頭外露的情況,而雙電極電位梯度法則適用于端頭不外露的情況;⑥交流阻抗譜法:這種檢測(cè)方式是對(duì)電極施加一個(gè)小的交流信號(hào),并對(duì)電極體系的性質(zhì)不作改變,所施加的交流信號(hào)對(duì)腐蝕體系的影響作用較小,可以提供相關(guān)的鋼筋腐蝕信息,交流阻抗譜法目前已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)室鋼筋腐蝕研究的重要方式之一;⑦線性極化法:這種檢測(cè)方式也被稱之為極化電阻法,是將腐蝕率與極化曲線在自由腐蝕電位處的斜率聯(lián)系起來(lái),進(jìn)而得到腐蝕率。這種檢測(cè)方式主要存在以下幾點(diǎn)缺點(diǎn):a)混凝土中鋼筋電阻值無(wú)法直接得到計(jì)算;b)檢測(cè)結(jié)果容易出現(xiàn)誤差,主要與過(guò)電位小,極化電流較小等因素有關(guān);⑧恒電量法:準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)恒電量法是一種極化測(cè)量方式,但是不同的一點(diǎn)是,這種檢測(cè)方式可以測(cè)量恒電量激勵(lì)下腐蝕電極極化電位隨時(shí)間衰減的曲線,可以對(duì)鋼筋腐蝕的瞬時(shí)速度進(jìn)行確定,是一種值得研究的技術(shù)[3]。
4? 公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕防治方法
公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕防治方法具體可以從兩方面展開(kāi):①無(wú)破損防護(hù)方法:電化學(xué)防護(hù)法是這種防護(hù)方式最為常用的技術(shù)之一,只要保證鋼筋中攜帶足夠的電子,鋼筋會(huì)一直處于穩(wěn)定狀態(tài)。因此,在實(shí)際的鋼筋防護(hù)過(guò)程中,可以采用電鍍陰極防護(hù)法、外加電流陰極防護(hù)法這兩種方式避免鋼筋腐蝕;②破損防護(hù)方法:這種方式需要鏟除公路橋梁的原橋面鋪裝,值得注意的是,這一方法需要付出很大的經(jīng)濟(jì)代價(jià),在實(shí)際的公路橋梁中很少應(yīng)用,一般只用在鋼筋嚴(yán)重?fù)p害的情況中。
5? 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,為了延長(zhǎng)混凝土鋼筋的使用壽命,必須對(duì)混凝土中鋼筋腐蝕的影響因素進(jìn)行深入的分析,給予足夠的重視。從目前研究來(lái)看,公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕的影響因素主要有氯離子腐蝕因素和混凝土碳化因素兩種為主,而常用的公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕檢測(cè)方法主要有破損檢測(cè)與無(wú)損檢測(cè)兩種方式,這兩種檢測(cè)方式有不同的優(yōu)勢(shì)。在檢測(cè)完道路橋梁之后,對(duì)道路橋梁修正后要做好相關(guān)的防護(hù)工作,而且后期的維護(hù)非常的重要,可以確保道路橋梁的正常使用和健康運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1] 王黎明.公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕檢測(cè)方法分析[J].全面腐蝕控制,2019(11):116~117.
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[3] 劉尚.新型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)橋梁防腐蝕技術(shù)探討[J].黑龍江交通科技,2019(3):86~89.