張利銓,林上順,陶志蕾,張朝陽,江 星
(1.平潭綜合實驗區(qū)投資發(fā)展有限責(zé)任公司,福建 平潭 350400;2.福建省土木工程新技術(shù)與信息化重點實驗室(福建工程學(xué)院),福建 福州 350118;3.清華大學(xué) 土木工程系建筑材料所,北京 100084;4.福建省榕圣市政工程股份有限公司, 福建 福州 350002)
跨海大橋的腐蝕問題已經(jīng)成為影響結(jié)構(gòu)耐久性的突出問題之一。如澳大利亞新南威爾士Eurobodalla郡委員會對其管轄的18座混凝土橋梁進(jìn)行監(jiān)測時發(fā)現(xiàn),其中靠近海濱的4座橋的橋墩由于受到氯離子侵蝕,混凝土出現(xiàn)開裂,其中一些墩柱的腐蝕嚴(yán)重,出現(xiàn)混凝土脹裂和分層破壞[1]。位于臺灣省的澎湖跨海大橋使用7年后出現(xiàn)了梁、板、柱順筋開裂,失去保護(hù)作用,造成其腐蝕問題,僅使用17年之后,該橋就因腐蝕破壞問題過于嚴(yán)重,承載力大幅降低,達(dá)不到使用要求被迫拆除重建。
與橋梁上部結(jié)構(gòu)相比,跨海大橋橋墩的腐蝕問題更為突出,主要表現(xiàn)為混凝土保護(hù)層剝落以及鋼筋銹蝕等病害[2-4],例如連接我國廣東省珠海市情侶路與野貍島的海燕大橋,其橋墩由于出現(xiàn)大量的鋼筋銹蝕膨脹、保護(hù)層剝離等問題,最終不得不采用限載通行措施[5]。一些跨海大橋的主梁仍具備足夠的承載能力,然而其橋墩由于受到海洋環(huán)境的嚴(yán)重腐蝕,從而導(dǎo)致橋墩的承載能力下降較快,甚至存在橋梁垮塌的風(fēng)險[6]??绾4髽蛞话闾幱诮煌ㄑ屎硪溃坏┏霈F(xiàn)垮塌,將對沿海、近海及島嶼經(jīng)濟產(chǎn)生嚴(yán)重負(fù)面影響。從近些年來我國跨海大橋的橋墩病害的普查數(shù)據(jù)看,其橋墩的耐久性問題日益嚴(yán)重,因此出現(xiàn)的大量危橋以及與之配套的橋梁養(yǎng)護(hù)費用十分昂貴。
由于海水沖刷、浸泡,以及大氣腐蝕等原因,跨海大橋的鋼筋混凝土橋墩容易受到氯離子侵蝕,導(dǎo)致其耐久性迅速劣化甚至出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞。國內(nèi)外工程技術(shù)人員及科研人員針對跨海大橋的橋墩腐蝕問題,已經(jīng)開展大量研究[7-12],并采取一些防腐蝕措施,如采用高性能混凝土、合理增加保護(hù)層厚度、外刷防腐涂層、應(yīng)用阻銹劑、外加陽極的陰極保護(hù)技術(shù)等。然而,既有的措施仍存在費用高昂、后續(xù)養(yǎng)護(hù)操作困難等問題,因此進(jìn)一步開展跨海大橋橋墩防腐蝕相關(guān)研究,對跨海橋梁建造的安全性、耐久性、經(jīng)濟性具有重要意義。為此,本文在收集國內(nèi)外相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,對跨海大橋RC橋墩的腐蝕機理及防腐措施研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,并對今后的研究進(jìn)行展望。
20世紀(jì)90年代以前,我國沿海地區(qū)修建的大量中小跨徑鋼筋混凝土橋梁,由于腐蝕等問題,承載力不足,部分橋梁面臨倒塌問題。位于山東威海的雙島海灣公路大橋,在公路橋梁檢測中心對該橋進(jìn)行全面檢測時,發(fā)現(xiàn)位于海水潮汐區(qū)、浪濺區(qū)的墩柱由于長期受到海水侵蝕,該區(qū)域局部已出現(xiàn)混凝土脫落、鋼筋嚴(yán)重銹蝕的現(xiàn)象[1]。此區(qū)域其它鋼筋混凝土橋梁,由于氯鹽、凍害等侵蝕原因,在投入使用后不久,混凝土保護(hù)層就出現(xiàn)嚴(yán)重的開裂和剝落的情況,鋼筋銹蝕情況嚴(yán)重,雖然對其進(jìn)行了加固維護(hù),但在兩三年后仍出現(xiàn)較為嚴(yán)重的腐蝕破壞問題,甚至有些橋梁的承載力低于使用要求,需要拆除重建[1]。幾種常見的橋墩腐蝕如圖1所示[13]。
圖1 常見的混凝土腐蝕圖
位于廣東省珠海市的海燕大橋(見圖2)于1995年建成通車,2003年養(yǎng)護(hù)時發(fā)現(xiàn)該橋梁的橋墩發(fā)生了部分混凝土剝離,混凝土主筋銹蝕嚴(yán)重以及大量的鋼筋銹脹裂縫,而箍筋亦銹蝕斷落,基本上喪失了原有作用[2];采用雙柱式橋墩的靈昆大橋(見圖3)于2002年竣工通車,在2007年維護(hù)檢測時下部結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)了嚴(yán)重腐蝕破壞,橋墩的蓋梁與分樁基礎(chǔ)位置均出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的混凝土剝落、鋼筋銹蝕暴露等問題[14];石門大橋(見圖4)于1985年建設(shè)完成,是一座跨越出海口河流的雙幅分離式大橋,受海水侵蝕銹蝕病害較嚴(yán)重,全橋有65處墩柱底部(占總墩柱的45.1%)存在漲裂、露筋現(xiàn)象,部分墩柱底部混凝土幾乎完全剝落。蓋梁發(fā)生剝落露筋病害數(shù)量占總蓋梁數(shù)量的41.2%,最嚴(yán)重的病害面積達(dá)總面積的40%,已危及行車安全[15];位于海南??诘氖兰o(jì)大橋于2003年通車,于2013年檢修時發(fā)現(xiàn),橋墩多處出現(xiàn)了不同長度、深度的裂縫,在接近海甸島的北引橋橋墩部位也出現(xiàn)了一些裂縫。
圖2 海燕大橋腐蝕圖片 圖3 靈昆大橋腐蝕圖片
圖4 石門大橋橋墩腐蝕圖 圖5 杭州灣大橋D13墩柱
于2008年通車運營的杭州灣跨海大橋(見圖5),在2014年對其進(jìn)行損傷評定中發(fā)現(xiàn)每個樁基表面都有裂縫(最大裂縫深度可達(dá)5 cm,最大長度可達(dá)220 cm)、每根樁基混凝土都有輕微腐蝕損傷(腐蝕深度3 cm),D13主橋墩腰部收窄處淤長,橋墩南側(cè)較北處槽沖刷痕跡明顯,各個測次的沖刷坑形態(tài)基本一致(見圖5),但歷年河床沖刷深度均未超過設(shè)計河床沖刷線,所以沒有發(fā)生基礎(chǔ)沖刷損傷[16]。
福建省境內(nèi)的下白石特大橋的40根墩柱中10根存在病害,表面混凝土出現(xiàn)露筋、留白和麻面等現(xiàn)象20處,部分地區(qū)出現(xiàn)保護(hù)層厚度不足等問題(見圖6);淺水位置墩柱有微生物侵蝕的現(xiàn)象。福建省內(nèi)的楊家溪特大橋橋墩存在混凝土露筋、麻面以及凹槽等病害問題;鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土表面剝落、鋼筋外露、孔洞等問題;局部混凝土保護(hù)層面積不足;局部混凝土保護(hù)層厚度不足,河床存在沖刷現(xiàn)象(見圖7)。
圖6 下白石特大橋墩柱腐蝕圖 圖7 楊家溪特大橋墩柱腐蝕圖
我國是氯鹽大國,混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題日益嚴(yán)重。橋墩腐蝕表現(xiàn)形式大致為局部混凝土保護(hù)層面積不足、鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土表面剝落、鋼筋外露、孔洞、混凝土剝落等。耐久性不足經(jīng)常導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞事故,包括混凝土碳化和鋼筋腐蝕,造成無法估量的損失[9]。綜上所述,分析鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)耐久性影響因素,并針對性地采取有效防護(hù)措施,己成當(dāng)前急需解決的問題。
海水是一種包含80多種化學(xué)元素的復(fù)雜混合液體,其中氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、碳、鍶、硼、硅、氟等12種元素占主要部分,且其離子濃度比值保持相對穩(wěn)定。海水中主要鹽分含量約為35 g/kg,且不同鹽類的含量相差較大,氯化物含量最高,硫酸鹽含量次之,兩者之和共占海水中鹽類含量的99.7%[4]。
混凝土本身是一種兼有氣、液、固三相的非勻質(zhì)多孔物質(zhì),其內(nèi)部具有許多幾納米到幾毫米的孔隙。水分以及侵蝕性的介質(zhì)可以通過這些空隙和裂縫進(jìn)入混凝土內(nèi)部,從而腐蝕混凝土材料本身以及混凝土中的鋼筋?;炷敛牧媳旧淼母g可分為物理腐蝕、化學(xué)腐蝕以及微生物腐蝕三個方面。
物理腐蝕包括凍融破壞、磨損、沖刷等。凍融損傷的表現(xiàn)形式均為混凝土表面出現(xiàn)剝落,甚至是粗骨料外露,混凝土力學(xué)性能顯著降低。影響混凝土抗凍性的因素有:相同條件下的水泥品種、骨料性能、密實度、強度等級、孔隙結(jié)構(gòu)和數(shù)量、孔隙填充度、水灰比和體積混凝土結(jié)構(gòu),混凝土構(gòu)件體積越小,越容易發(fā)生凍融破壞。混凝土橋墩長期受海水沖刷,長期處于高負(fù)荷工作狀態(tài),致使混凝土橋墩表面出現(xiàn)裂紋或裂縫,破壞了其表面保護(hù)層,加劇了混凝土橋墩的腐蝕[17]。
化學(xué)腐蝕包括碳化、堿骨料反應(yīng)、氯離子侵蝕、硫酸鹽腐蝕等,混凝土橋墩處于溶有大量鈉離子、氯離子、硫酸根離子等腐蝕性離子以及微生物的海水中,在水化過程中水泥會形成大量Ca(OH)2,呈堿性??諝庵械腃O2氣體會穿透混凝土結(jié)構(gòu),與Ca(OH)2產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),降低混凝土本身的堿度,這一過程被稱為混凝土的碳化[5,18],如圖8所示,當(dāng)碳化深度超過混凝土保護(hù)層時,鋼筋就容易腐蝕。
圖8 混凝土的碳化
硫酸鹽腐蝕的表現(xiàn)形式與凍融損傷類似。從硫酸根離子的來源看,混凝土的硫酸鹽腐蝕可分為內(nèi)部和外部侵蝕。內(nèi)部侵蝕是由于混凝土組分本身帶有的硫酸鹽引起的,不經(jīng)過擴散即可與水泥石中的礦物發(fā)生侵蝕反應(yīng),而硫酸根離子的量隨反應(yīng)的進(jìn)行而減少,因此侵蝕速率則隨母體齡期增長而趨于降低。而外部侵蝕是海洋環(huán)境中的硫酸鹽對混凝土的侵蝕[19-20],這是一個擴散過程,其速率決定于混凝土的抗?jié)B性。
混凝土的微生物腐蝕是指微生物代謝引起的混凝土腐蝕,會導(dǎo)致表面污染、表面疏松、砂漿脫落和鋼筋混凝土骨料外露,嚴(yán)重時可造成裂縫和鋼筋腐蝕,縮短鋼筋混凝土設(shè)施的使用壽命,目前國內(nèi)對其研究較少[5]。
混凝土中鋼筋的銹蝕屬于電化學(xué)腐蝕,其腐蝕機理如圖9所示。當(dāng)pH<11.5時,鋼筋表面的鈍化膜開始不穩(wěn)定;當(dāng)pH<9.0時,其鈍化膜開始逐漸被破壞,氯離子開始進(jìn)入混凝土,到達(dá)鋼筋表面后導(dǎo)致鋼筋生銹。氯離子首先在相對較小的區(qū)域內(nèi)破壞鈍化膜,形成一個小陽極,與未破壞的鈍化膜產(chǎn)生電位差,形成腐蝕電池,導(dǎo)致腐蝕發(fā)生外延[21-23]。大量試驗的結(jié)果表明:在干濕循環(huán)作用下,混凝土表面氯離子含量顯著增加,且氯離子在混凝土中的擴散速度更為迅速[5,24-29],從而導(dǎo)致鋼筋更容易受到腐蝕。
圖9 鋼筋銹蝕機理
提高混凝土橋墩防腐能力的根本措施是減少海洋環(huán)境中腐蝕介質(zhì)進(jìn)入混凝土橋墩結(jié)構(gòu)物的內(nèi)部,在最大程度上保證與海洋環(huán)境中的介質(zhì)發(fā)生最少的反應(yīng),而實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵是提高混凝土橋墩結(jié)構(gòu)物的密實度和抵抗裂紋、裂縫發(fā)生的能力。我國跨海大橋(如港珠澳大橋、杭州灣跨海大橋、青島跨海大橋等)的防腐設(shè)計,多采用以抗氯離子滲透系數(shù)為主要指標(biāo)的原則,主要措施包括采用高性能混凝土、合理增加保護(hù)層厚度、設(shè)置防腐涂層等,輔以其他防腐措施(如鋼筋防腐等),構(gòu)成符合其設(shè)計要求的防腐體系。
3.1.1 高性能混凝土
高性能混凝土(HPC)是一種采用傳統(tǒng)材料,傳統(tǒng)工藝,常溫低水膠比以及高性能減水劑,嚴(yán)格質(zhì)量控制的具有高耐久性、高體積穩(wěn)定性和高強度的水泥混凝土。屠柳素等[30]、趙亞麗[31]、遲培云等[32]研究了海工混凝土的制備方法,并分析了不同礦物摻量、不同減水劑用量等對海工混凝土耐腐蝕性能的影響。我國杭州灣跨海大橋、東海大橋等,均根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)部位、設(shè)計要求和腐蝕環(huán)境,混凝土采用不同的配合比設(shè)計[33]。東海大橋也采用了添加礦物摻料、減水劑等措施,提高混凝土的耐久性[34]。
3.1.2 合理增加混凝土結(jié)構(gòu)物的表面保護(hù)層厚度
合理增加混凝土結(jié)構(gòu)物的保護(hù)層厚度,可阻止或減緩的氯離子進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)部,延長氯離子到達(dá)鋼筋表面的時間。王建[35]、徐善華等[36]、馬建慧等[37]對混凝土保護(hù)層厚度的合理取值范圍進(jìn)行研究,提出了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土異形柱的最小保護(hù)層厚度。相關(guān)研究對國內(nèi)已建的一些跨海大橋,如東海大橋、杭州灣跨海大橋、青島海灣大橋、港珠澳跨海大橋、泉州灣跨海大橋等混凝土厚度等方面均有一定的研究指導(dǎo)作用。
3.1.3 混凝土表面涂刷涂防腐涂層
防腐涂層能夠在混凝土基底的表面上形成一層重量輕、連續(xù)致密的薄膜,這層薄膜具有防潮、防滲、防水的功能,能夠有效地隔絕海水中容易對混凝土產(chǎn)生腐蝕的介質(zhì)。根據(jù)混凝土高堿、高濕、高孔隙率的特點,涂料必須具有耐堿、耐水、耐浸泡、耐候性好的特點,混凝土外表面涂料可分為剛性涂料和柔性涂料。
(1)混凝土外表面剛性涂層。傳統(tǒng)的混凝土防護(hù)材料包括環(huán)氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂、氯化橡膠、乙烯基樹脂等,但傳統(tǒng)的混凝土防護(hù)材料存在抗堿性、附著力低、耐久性差,施工困難等問題。新型涂料可分為有機涂料和無機涂料。有機涂料不僅能防止水在混凝土中的滲透和擴散,又有利于混凝土內(nèi)部的水向外部消散。無機材料覆蓋層與有機成膜原理不同,其透氣性好、耐污染、環(huán)保性好,該涂料,具有不助燃、耐酸堿等顯著特點[38]。
(2)混凝土外表面柔性涂層。從20世紀(jì)90年代起,隨著有機硅技術(shù)的發(fā)展,新型有機硅材料已被廣泛應(yīng)用于防水、防腐蝕和保護(hù)等領(lǐng)域。何曉雁等[39]在C30混凝土試件表面涂敷JS-Ⅱ型復(fù)合防水防腐涂料進(jìn)行抗?jié)B、抗凍的對照試驗,試驗結(jié)果表明JS-Ⅱ型復(fù)合防水防腐涂料對普通混凝土的耐腐蝕性、抗?jié)B性和抗凍性有一定的改善作用。韓建軍等[40]研究了改性納米SiO2+有機成膜涂層對混凝土耐久性的影響,結(jié)果表明:改性和未改性納米SiO2可以有效改善涂層混凝土的抗碳化性能,混凝土耐久性得到較好的提高;黨俐等[41]以有機硅單體和丙烯酸乙烯酯為活性單體,通過化學(xué)改性,合成了一種新型混凝土防護(hù)涂料。
現(xiàn)階段在我國跨海大橋中應(yīng)用較為廣泛的措施為外刷防腐涂層,如上海東海大橋混凝土外表面涂環(huán)氧涂層,對某些部位還復(fù)合采用保護(hù)涂層[34];港珠澳大橋采用表面涂硅烷浸漬進(jìn)行防腐[42];杭州灣跨海大橋位于浪濺區(qū)的橋墩表面外涂三層熱熔環(huán)氧粉末涂料,潮差區(qū)和水下區(qū)的橋墩外涂雙層熱熔環(huán)氧粉末涂料,位于泥下區(qū)的鋼管樁采用單層熱熔環(huán)氧粉末涂層[33]進(jìn)行防腐。但對于防腐涂層而言,一旦其受到絲毫破壞,該涂層的防護(hù)作用將不再起作用,所以要定期補刷防腐涂層,后期養(yǎng)護(hù)費用較大。
混凝土防腐劑目前國內(nèi)外研究的主要有混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑、硅烷浸漬防護(hù)、疏水化合孔栓物、硅烷類疏水劑等。崔鞏等[43]通過實驗對疏水化合物影響混凝土工作性能、力學(xué)性能、抗?jié)B性能、水化放熱及收縮變形性能的規(guī)律進(jìn)行研究;周華新等[44]通過研究疏水孔栓化合物對C40混凝土性能的影響,發(fā)現(xiàn)可極大提高混凝土耐久性,并將其在虎門二橋承臺結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工程應(yīng)用,施工反饋良好。Feng等[45]的研究結(jié)果表明:內(nèi)摻硅烷乳液能夠保護(hù)裂縫中的鍍鋅鋼筋免受腐蝕,水灰比越大作用越明顯。與傳統(tǒng)的防腐混凝土相比,防腐混凝土具有防腐、耐久、保護(hù)鋼筋、減少施工環(huán)境限制和施工維護(hù)便捷等優(yōu)點,經(jīng)濟成本高,且后期保護(hù)成本相對較低。
3.3.1 陰極保護(hù)法
陰極保護(hù)的原理是為陰極提供電子人為構(gòu)造一個外部陽極,犧牲陽極是根據(jù)電鍍原理,利用活性金屬作為原電池陽極的一種方法。外加電流法是利用外部電源,向鋼筋內(nèi)連續(xù)輸入電子,鋼筋始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。在實際工程中廣泛使用的主要是外加電流法。姜言泉等[46]在青島海灣大橋采用了外加電流法,對新結(jié)構(gòu)和舊結(jié)構(gòu)都起到很好的腐蝕控制作用;任敏等[47]設(shè)計了循環(huán)水系統(tǒng)和混凝土試塊模型,模擬鋼筋混凝土海洋腐蝕狀態(tài),采用外加電流陰極保護(hù)技術(shù)對模型進(jìn)行持續(xù)陰極保護(hù)。我國的港珠澳大橋及杭州灣大橋也采用了這種保護(hù)法[33,42]。
3.3.2 涂層鋼筋
目前國內(nèi)外采用較多的鋼筋防腐涂層是環(huán)氧樹脂涂層和鍍鋅涂層,這兩種涂層不僅與鋼筋粘結(jié)力較強,其抗腐蝕能力也較優(yōu)秀。王仁貴[33]、陳錦虹等[48]、李延濤等[49]通過實驗闡述了熱浸鍍鋅鋼筋抵抗腐蝕的優(yōu)越性及其發(fā)展前景,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁的靜載及疲勞試驗,對比和分析不同耐腐蝕鋼筋的抗侵蝕效果,并在杭州灣跨海大橋采用環(huán)氧涂層鋼筋。與混凝土表面外刷防腐涂層類似,鋼筋表面涂刷與鋼筋緊密貼合粘結(jié)的鋼筋防腐涂層可以防止水、氯化物、氧氣和二氧化碳等侵蝕介質(zhì)腐蝕鋼筋,是一種比較簡便、經(jīng)濟、有效的保護(hù)措施,但其能達(dá)到的防腐能力有限,往往作為一種輔助性措施,與其他措施配合使用。
3.3.3 耐腐蝕鋼筋
涂層鋼筋是一種普通碳素鋼筋表面覆蓋的防腐材料,而耐腐蝕鋼筋自身具有耐腐蝕的性能,目前主要有不銹鋼鋼筋和纖維塑料筋兩種,目前相關(guān)研究仍處于起步階段。我國港珠澳跨海大橋、香港的昂船洲大橋以及深圳西部通道大橋均采用了不銹鋼筋[50]。在不銹鋼筋的制備方面,湯勇、美國SMI-TEXAS、英國STELAX公司等[5,51]研究了不銹鋼-碳鋼復(fù)合增強體的制備方法;湖南三泰新材料股份有限公司采用將碳鋼與不銹鋼管套裝、抽真空處理、等離子焊接等工藝,研發(fā)了新型耐腐蝕鋼筋[52]。
3.3.4 應(yīng)用阻銹劑
鋼筋阻銹劑是指混凝土外摻或涂刷在混凝土表面,可以直接延緩鋼筋電化學(xué)腐蝕的物質(zhì)。在日本、蘇聯(lián)和美國都有很早的研究和應(yīng)用。中國東海大橋、港珠澳大橋等數(shù)百個工程中也得到了相應(yīng)的應(yīng)用,鋼筋阻銹劑可與混凝土防腐措施相疊加保護(hù)鋼筋不被銹蝕。國內(nèi)外學(xué)者對鋼筋阻銹劑開展了相關(guān)研究,如Ngala等[53]的研究表明,應(yīng)用阻銹劑的試塊腐蝕速率明顯較低;徐永模[54]分析了遷移性阻銹劑對鋼筋電化學(xué)反應(yīng)的影響以及阻銹機理。
在收集大量實橋調(diào)查資料,以及既有相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,得到以下結(jié)論:
(1)橋墩腐蝕可分為混凝土材料本身的腐蝕以及鋼筋銹蝕,混凝土材料本身的腐蝕又可細(xì)分為物理腐蝕、化學(xué)腐蝕以及微生物腐蝕三個方面。本文通過收集大量資料對其腐蝕機理進(jìn)行論述。
(2)實際工程中常見的以抗氯離子滲透系數(shù)為主要指標(biāo),采用高性能混凝土、合理增加保護(hù)層厚度、設(shè)置防腐涂層等為主要措施的防腐設(shè)計原則,可以有效的隔絕海水中易對混凝土產(chǎn)生腐蝕的介質(zhì)的侵入,費用較低,但防腐效果有限;且一旦防腐涂層受到絲毫破壞,該涂層將不再起防護(hù)作用,所以需定期補刷,后期養(yǎng)護(hù)費用較大。
(3)外加電流陰極保護(hù)技術(shù)在橋梁工程中常作為輔助防腐措施得到廣泛應(yīng)用,保護(hù)時長可達(dá)到50年以上,可以有效增加跨海大橋耐久性,但對設(shè)備管理人員的知識和經(jīng)驗要求非常高。在正常使用中,它可能與外部設(shè)備進(jìn)行電連接或交叉絕緣,存在許多問題,且維護(hù)成本高;而犧牲陽極法的操作則較為簡單,未來或可研發(fā)一種新陽極能達(dá)到50年以上的保護(hù)時間。
(4)由于價格較高等原因,傳統(tǒng)的不銹鋼筋僅在中國香港地區(qū)以及國內(nèi)大陸在港珠澳大橋的部分地方有所應(yīng)用[55],而在國內(nèi)其它實際工程中應(yīng)用較少。目前國內(nèi)外學(xué)者雖然已經(jīng)研發(fā)價格相對較低的不銹鋼筋,但仍處于試驗階段,若將其進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣,仍有到進(jìn)一步開展研究。
(5)在混凝土拌合階段,向混凝土添加防腐劑,施工工藝較簡單,防腐效果好.與傳統(tǒng)的混凝土防腐方法相比,防腐外加劑具有更好的防腐性能、耐久性,同時對鋼筋也達(dá)到了更好的保護(hù)效果,降低了施工成本和環(huán)境限制,后期成本低,具有較好的經(jīng)濟效益。然而,這種混凝土防腐措施目前在國內(nèi)跨海大橋橋墩的應(yīng)用仍較為少見,其在實際工程中的適用性仍不得而知,因此是今后跨海大橋橋墩防腐蝕研究的重點。