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鋼筋混凝土作為一種建筑材料,被廣泛應(yīng)用在建筑、橋梁、水利等工程當中。隨著我國現(xiàn)代化進程的加快,國內(nèi)橋梁的數(shù)量有了明顯的增多,橋梁工程關(guān)系到國計民生,對建設(shè)橋梁的鋼筋混凝土標準提出了更高的要求。鋼筋混凝土本身就有一定的防腐蝕性,但是就目前來看,鋼筋混凝土橋梁都普遍存在著腐蝕現(xiàn)象,這是因為水泥混凝土這種材料屬于多孔物質(zhì),和鋼筋配合使用的時候,外部的腐蝕因子能夠通過混凝的空隙滲透到內(nèi)部,對鋼筋造成腐蝕,進而就會減少鋼筋混凝土的使用壽命。
鋼結(jié)構(gòu)橋梁具有強度高、韌性好、制作方便、施工速度快等優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于鐵路、公路及人行天橋。由于鋼結(jié)構(gòu)長期暴露在自然環(huán)境中,同時承受著交變荷載,會受到環(huán)境介質(zhì)的腐蝕,特別是在一些環(huán)境惡劣的地區(qū),往往會造成鋼結(jié)構(gòu)的嚴重腐蝕,影響橋梁的外觀和耐久性。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建造時,根據(jù)自身結(jié)構(gòu)特點和環(huán)境條件采用相應(yīng)的防腐措施,并合理考慮后期的涂層養(yǎng)護,才能確保橋梁的耐久性。
鋼結(jié)構(gòu)橋梁的腐蝕機理是:鋼結(jié)構(gòu)長期暴露在空氣中,與空氣中的水蒸氣、沙塵及其他具有腐蝕性質(zhì)的物質(zhì)發(fā)生了化學反應(yīng),從而導致腐蝕的發(fā)生。主要的腐蝕過程如下:因為長期暴露在外界環(huán)境中,鋼結(jié)構(gòu)的表面會發(fā)生氧化反應(yīng),從而生成一種氧化膜,在腐蝕過程中,各種腐蝕物質(zhì)進入氧化膜內(nèi),這些腐蝕物質(zhì)主要有空氣中的粉塵顆粒,化工廠生產(chǎn)活動中揮發(fā)的有毒有害氣體,人們?nèi)粘I钪械钠囄矚?,以及各種污染物質(zhì),它們進入氧化膜內(nèi),發(fā)生了反應(yīng),一旦生產(chǎn)生活中釋放的有害物質(zhì)散發(fā)到空氣中進入膜體內(nèi),會提高水膜的導電性從而加速腐蝕過程。在腐蝕的過程中,由于金屬具有較強的導電性,所以金屬作為化學反應(yīng)中的陽極,這個化學反應(yīng)的主要步驟為金屬段鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鐵由于失去了電子而變成了鐵離子,這些電子流入陰極,進一步發(fā)生反應(yīng),在這樣的反復(fù)過程中,發(fā)生了電化學腐蝕,鋼結(jié)構(gòu)的鐵被大量的化學反應(yīng)所消減,這些化學反應(yīng)會影響鋼結(jié)構(gòu)的表面,也會引起鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鼓脹,給鋼結(jié)構(gòu)橋梁的穩(wěn)定性造成影響。
在完成對鋼筋混凝土的底材打磨處理后,對混凝土表面涂裝的防腐涂料可以采取分層涂裝的方式來進行。環(huán)氧封閉底漆一般分為兩份,若是采用分層涂裝的方式進行的話,需要施工人員將兩種涂裝材料事先混合均勻,然后利用滾筒或者油漆刷進行層層涂裝,等到表面自然干燥后,鋼筋混凝土橋梁的防腐蝕性就會有很好的提升。另外,也可以采取環(huán)氧厚膜型中涂漆對橋梁進行保護。環(huán)氧厚膜型中涂漆的使用方法和上面的產(chǎn)不多,主要區(qū)別是環(huán)氧厚膜型中涂漆在使用期間,需要嚴格的對施工人員進行分組,并且確保兩組材料混合均勻后,才能涂刷到鋼筋混凝土橋梁的表面。
熱浸鍍防腐的原理是在鋼結(jié)構(gòu)的表面鍍上一層帶鋅的涂層,利用鋅材料優(yōu)良的抗腐蝕性能,來抑制外界腐蝕因子對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕。熱鍍鋅的方法具有環(huán)保、抗腐蝕性能好、耐久性好、美觀的優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)橋梁中。但熱浸鍍鋅也有其缺點與短板:首先,熱浸鍍鋅不能在施工現(xiàn)場直接施工,需要在加工廠內(nèi)預(yù)制,這樣就增加了運輸?shù)馁M用[14],也消耗了時間;其次,熱浸鍍鋅不能對一些尺寸比較大的構(gòu)件進行處理,當構(gòu)件尺寸較大時,熱浸鍍鋅就不再適用,熱浸鍍鋅對于外形復(fù)雜的構(gòu)件以及鋼結(jié)構(gòu)的接縫處的防腐效果也不夠好,因為外形參差不齊,熱浸鍍鋅無法完全滲透覆蓋,導致防腐效果大大下降;再則,當熱浸鍍鋅因為交通事故被碰掉時,其加固措施比較單一,也比較復(fù)雜,局限性比較大。
鋼筋混凝土橋梁的防腐涂裝工作的進行要首先從底材的處理開始,所謂底材處理,也就是對鋼筋混凝土的表面進行一定的處理。這個處理工作主要包括對混凝土表面的打磨、松動地方的鑿除等。用角磨機對鋼筋混凝土進行打磨,主要是為了祛除混凝土表面因為風化作用形成的疏松層,同時對于表面有松動的地方要進行鑿除,通過這些工作,確?;炷帘砻鏇]有疏松的圖層,從而使得內(nèi)部土質(zhì)達到緊實的作用[1]。在疏松層清理完畢后,要對混凝土外層進行清洗工作,進行清洗工作的主要工具是高壓水槍,高壓水槍由于其噴射出來的水霧壓力大,對附著在混凝土表面的污漬以及平時難以清理的疏松圖層,有十分良好的清洗效果。對清洗完畢后的混凝土濕度往往比較大,這時候還不能進行下一步的工作,等到濕的混凝土自然風干,工作人員應(yīng)當對混凝土表面的縫隙、空洞進行修補,修補材料主要是丙烯酸乳膠水泥,這種材料對混凝土有良好的親和性,同時內(nèi)部空隙比較緊密,能夠很好的隔絕空氣和氧化因子進入到混凝土內(nèi)部[2-3]。
鋼結(jié)構(gòu)橋梁因為具有強度大,抗拉、抗彎性能好等優(yōu)點而被廣泛采用??茖W合理地采用防腐材料,可以保護和提升鋼結(jié)構(gòu)的性能。鋼結(jié)構(gòu)橋梁腐蝕機理一直是工程界研究的重要問題。如何采取措施從根源上防止鋼結(jié)構(gòu)橋梁的腐蝕,如何選擇適用的防腐措施,各種防腐措施的經(jīng)濟性如何,都值得深入思考和探索。