鋼筋是橋梁修建中一種十分重要的金屬材料,其性能的好壞直接影響橋梁的性能和使用期限。通常情況下,橋梁鋼筋的承載能力較強(qiáng),能夠使用較長時間。但是,在實(shí)際使用中,由于橋梁一般都是在很短時間修建好,但是又要工作很長的時間,平時還要受各種惡劣環(huán)境的影響,這些因素都使得橋梁鋼筋容易受到銹蝕。在這種情況下,如果不及時對橋梁銹蝕進(jìn)行檢測,不采取一定的措施對橋梁的銹蝕進(jìn)行防護(hù),就會大幅度降低橋梁的使用年限,甚至造成安全事故。因此,對橋梁銹蝕進(jìn)行檢測,分析其原因,及時進(jìn)行防治是橋梁建設(shè)中一項(xiàng)重要的工作。
橋梁鋼筋銹蝕原因
1、鋼筋保護(hù)層碳化銹蝕
鋼筋保護(hù)層碳化銹蝕主要是因?yàn)榛炷敛粔蛎軐?shí),或是混凝土的抗?jié)B性能以及厚度不夠,這種情況下,鋼筋的表面保護(hù)層易受到破壞,從而發(fā)生銹蝕。由于混凝土不夠密實(shí),導(dǎo)致二氧化碳侵入鋼筋表面,使得鋼筋表面發(fā)生碳化,生成鐵銹?;炷恋母邏A度是由水化的氫氧化鈣保證,但是這種物質(zhì)的穩(wěn)定性差,同時還容易和周圍環(huán)境中的酸性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),從而使鋼筋銹蝕。
2、氯離子或氯化物銹蝕
這種銹蝕一般以孔蝕或點(diǎn)蝕的表現(xiàn)形式出現(xiàn),這種銹蝕會使鋼筋的截面積減小,并改變鋼筋的力學(xué)性能,降低了鋼筋的抗彎拉能力,同時也降低了混凝土與鋼筋之間的握裹力,從而易于發(fā)生斷裂。氯離子一般可以通過以下兩種方式使鋼筋發(fā)生銹蝕:第一種是在施工的時候,攪拌混凝土的水中含有氯鹽,從而進(jìn)入到混凝土中;第二種是氯鹽通過混凝土的縫隙接觸鋼筋表面。
3、外部環(huán)境的影響
在橋梁鋼筋的銹蝕中,外部環(huán)境對其有著直接影響,濕度是對橋梁鋼筋銹蝕影響最大的一個外部因素。空氣中含有水分,鋼筋在遇到空氣中的水時,容易發(fā)生銹蝕,而濕度越大,發(fā)生銹蝕的程度越嚴(yán)重。
橋梁鋼筋銹蝕檢測方法
用于橋梁混凝土結(jié)構(gòu)物中鋼筋銹蝕檢測方法,按對結(jié)構(gòu)物的損傷狀況可分為破損檢測和無損檢測兩大類,按檢測技術(shù)可以分為物理檢測和電化學(xué)檢測兩大類。
1、破損檢測
破損檢測是物理檢測方法的一種,一般是在鋼筋銹蝕比較嚴(yán)重的情況下進(jìn)行,如結(jié)構(gòu)物中的混凝土或抹灰層由于鋼筋銹脹力而導(dǎo)致了明顯的空鼓、開裂甚至脫落等現(xiàn)象,為了進(jìn)一步定量確定鋼筋銹蝕的情況,就需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行破損檢測。
這種方法是利用外力將結(jié)構(gòu)物已部分破壞的混凝土鑿開,直至露出鋼筋表面,通過肉眼來觀察鋼筋的銹蝕情況,也稱剔鑿法。對于銹蝕嚴(yán)重的鋼筋,宜直接量測鋼筋的剩余直徑;存在銹蝕坑的鋼筋應(yīng)量測銹蝕的深度;輕微銹蝕處可量測除銹前后直徑等的差異。必要時,還可截取部分銹蝕最嚴(yán)重的鋼筋,通過截面積損失率或質(zhì)量損失率來計算鋼筋的銹蝕率。
2、無損檢測
鋼筋銹蝕常用的無損檢測方法主要有綜合分析法、和電化學(xué)檢測法。這兩種方法宜配合剔鑿檢測方法驗(yàn)證。
綜合分析法是根據(jù)橋梁工程現(xiàn)場實(shí)測的鋼筋直徑、保護(hù)層厚度、混凝土強(qiáng)度、有害離子的侵入深度及其含量、縱向裂縫寬度等數(shù)據(jù),綜合考慮構(gòu)件所處的環(huán)境情況來推斷出橋梁鋼筋的腐蝕程度。
電化學(xué)方法:橋梁混凝土中鋼筋銹蝕是一個電化學(xué)過程,電化學(xué)測量是反映其本質(zhì)過程的有利手段,常用的檢測方法有半電池電位法等,與其他兩種方法相比,電化學(xué)方法測試速度快、靈敏度高、可持續(xù)跟蹤和原位測量等優(yōu)點(diǎn),因而電化學(xué)檢測方法得到了很大的重視和發(fā)展。
結(jié)語
結(jié)構(gòu)物中鋼筋銹蝕的檢定是橋梁檢測中最重要的檢測項(xiàng)目之一,特別是對舊橋結(jié)構(gòu)的耐久性及橋梁的承載能力和通行能力的判斷來說,鋼筋銹蝕檢測更是不可缺少的一項(xiàng)工作內(nèi)容,橋梁鋼筋銹蝕是最普遍存在的橋梁病害之一,隨著時間的推移,這一病害會急劇發(fā)展,直至橋梁失去使用功能。因此,我們要不斷加強(qiáng)橋梁鋼筋銹蝕的檢測,研究鋼筋產(chǎn)生銹蝕的原因,為橋梁的加固和維修方案提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)和依據(jù),從而避免橋梁塌跨事件的發(fā)生。
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