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钢筋混凝土桥梁中钢筋锈蚀与其阴极保护

2012-08-15魏新来王艺杰

科技视界 2012年23期
关键词:阴极保护桥梁混凝土

魏新来 王艺杰

(郑州大学水利与环境学院 河南 郑州 450001)

0 引言

桥梁是道路中断时跨越障碍物的建筑物。长久以来,桥梁对于促进交通事业和国民经济的发展起着极为重要的作用。目前,中国已成为桥梁大国,每年新建的桥梁约占世界新建桥梁总数的一半。2011年的数据显示,我国拥有桥梁65.8万余座,总计30483094延米,已超越美国(约62万座),成为桥梁第一大国。根据规划,到2020年左右,我国公路桥梁将建至80万座。

长期以来,钢筋混凝土结构的耐久性得到了工程实际的考验,被人们所认可,钢筋混凝土桥梁也因此成为目前世界上应用最为广泛的桥梁。以我国为例,在已建公路桥梁中,钢筋混凝土桥梁所占比例达到90%以上。钢筋混凝土结构中,钢筋处于强碱环境中,在其表面形成了一层致密的钝化膜,保护钢筋不与腐蚀环境接触,使钢筋不发生锈蚀。但在桥梁的使用期间,结构处于恶劣的环境条件下,内部将发生一系列变化,导致钢筋混凝土的腐蚀。钢筋锈蚀对于钢梁混凝土桥梁的使用极为不利。本文对钢筋锈蚀的机理进行分析,并给出其防护措施。

1 钢筋锈蚀的机理

普通硅酸盐的主要成分是铝酸钙 (3CaO·Al2O3,4CaO·Al2O3)和硅酸钙(3CaO·Si2O3,2CaO·Si2O3),在水泥水化反应 中生成 Ca(OH)2,当 Ca(OH)2溶解于水时和其它成分结合在一起pH值达到12-13,呈强碱性。在此环境下,钢筋表面会形成一层致密的钝化膜,保护钢筋不与腐蚀环境接触,不发生锈蚀。但在周围不利环境的作用下,CO2、SO2等酸性气体会逐渐渗入混凝土中,和Ca(OH)2发生化学反应,生成钙盐,导致pH值下降,无法形成钝化膜。……

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