耿会涛, 赵西文, 李清富
1郑州大学(450001)2河南德馨高速公路有限公司(476000)
某大桥设计使用寿命为100年,大桥桥址处为海水环境,海水水质是NaCl型。桥墩的水位变动区和浪溅区处在海水和空气的交替变换环境下,Cl-的侵蚀是造成桥墩钢筋混凝土中钢筋锈蚀的首要因素。当Cl-侵入混凝土中之后破坏了钢筋表面稳定的钝化膜,造成钢筋表面的pH值迅速降低并形成较大的电位差,在空气和水的共同作用下,钢筋表面发生电化学反应,钢筋便开始锈蚀。混凝土中钢筋电化学腐蚀示意图如图1所示。钢筋锈蚀造成混凝土结构损伤,进而造成桥墩承载力降低,致使大桥的耐久性无法得到保证。为了使大桥能够满足设计使用寿命的要求,就必须对大桥桥墩的钢筋混凝土结构进行专门的设计,除采用高性能混凝土外,对钢筋还应采取专门的防锈措施。

图1 混凝土中钢筋电化学腐蚀示意图
目前,提高钢筋混凝土结构耐久性的措施除采用高性能混凝土外,主要还有对钢筋表面环氧涂层、使用钢筋阻锈剂、对混凝土表面涂层、采用阴极防护以及采用不锈钢筋等措施,这些措施有各自的特点和优势,因此需要在技术和经济上进行方案优选。对环氧涂层钢筋、使用钢筋阻锈剂、混凝土表面涂层、外加电流阴极防护和采用不锈钢筋五种方案进行比较。
在技术层面上,采用高性能混凝土提高了混凝土的密实性、抗Cl-渗透性以及抗冻融循环破坏性等,从而提高了混凝土的耐久性;……