第五節(jié)結(jié)構(gòu)混凝土中鋼筋銹蝕狀態(tài)的檢測(cè)

1、第五節(jié)第五節(jié) 混凝土中鋼筋銹蝕混凝土中鋼筋銹蝕及檢測(cè)及檢測(cè)u 美國美國 每年僅因除冰鹽造成的鋼混橋梁腐蝕每年僅因除冰鹽造成的鋼混橋梁腐蝕 損失為損失為32.532.5100100億美元億美元u英國英國 每年用于腐蝕造成鋼混橋梁損傷的修每年用于腐蝕造成鋼混橋梁損傷的修 復(fù)費(fèi)用高達(dá)復(fù)費(fèi)用高達(dá)200200億英鎊億英鎊u日本日本 約有約有21.4的鋼混橋梁損壞是由鋼筋的鋼混橋梁損壞是由鋼筋 腐蝕引起腐蝕引起u中國中國 2002年底僅公路危橋即已達(dá)年底僅公路危橋即已達(dá)9597座，座， 每年實(shí)際維修費(fèi)用為每年實(shí)際維修費(fèi)用為38億元億元； 鋼混鐵路橋梁為鋼混鐵路橋梁為37000多座，其中多座，其中20 存在

2、鋼筋腐蝕問題存在鋼筋腐蝕問題 鋼筋腐蝕的危害之大和日益加劇的嚴(yán)重態(tài)勢(shì)鋼筋腐蝕的危害之大和日益加劇的嚴(yán)重態(tài)勢(shì)大大出乎人們的意料！大大出乎人們的意料！鋼混結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕正引起全世界高度關(guān)注！鋼混結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕正引起全世界高度關(guān)注！ 1.混凝土中鋼筋銹蝕的危害混凝土中鋼筋銹蝕的危害鋼筋銹蝕已成為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性破壞中的首要因素。鋼筋銹蝕已成為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性破壞中的首要因素。 1985年，美國各類腐蝕引起損失達(dá)年，美國各類腐蝕引起損失達(dá)1680億美元，鋼筋銹蝕億美元，鋼筋銹蝕占占40%左右；左右； 九十年代初，美國全部九十年代初，美國全部57.5萬座鋼筋混凝土橋中因鋼銹破壞萬座鋼筋混凝土橋中因鋼銹破壞而

3、限載通車的公路橋占而限載通車的公路橋占1/4，其中已經(jīng)不能通車的占，其中已經(jīng)不能通車的占1%（約（約5000座），僅維修費(fèi)高達(dá)座），僅維修費(fèi)高達(dá)900億美元。億美元。 我國交通部門于我國交通部門于1980年對(duì)華南地區(qū)年對(duì)華南地區(qū)18座碼頭調(diào)查的結(jié)果發(fā)座碼頭調(diào)查的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)：80%以上在使用不到以上在使用不到20年間就出現(xiàn)了嚴(yán)重或較嚴(yán)重的鋼筋年間就出現(xiàn)了嚴(yán)重或較嚴(yán)重的鋼筋銹蝕破壞；銹蝕破壞； 北方地區(qū)，北京西直門舊立交橋僅運(yùn)行北方地區(qū)，北京西直門舊立交橋僅運(yùn)行18年就拆除重建，年就拆除重建，沈陽文化路大立交橋使用沈陽文化路大立交橋使用13年后因鋼筋銹蝕嚴(yán)重破壞，哈大公年后因鋼筋銹蝕嚴(yán)重破壞，哈

4、大公路，在建成路，在建成5年后混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重的順筋脹裂和剝落。年后混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重的順筋脹裂和剝落。 影響結(jié)構(gòu)物壽命的第一大因素影響結(jié)構(gòu)物壽命的第一大因素。19981998美國美國GDP8,79GDP8,79萬億萬億直接經(jīng)濟(jì)損失直接經(jīng)濟(jì)損失0.2760.276萬億，萬億，3.1%3.1%(1)鋼筋銹蝕破壞機(jī)理鋼筋銹蝕破壞機(jī)理p原電池反應(yīng)原理原電池反應(yīng)原理腐蝕電池必備條件：腐蝕電池必備條件：1)陰極、陽極和電位差；陰極、陽極和電位差；2)離子通路離子通路(電解質(zhì)電解質(zhì))；3)電子通路。電子通路。陰極反應(yīng)陰極反應(yīng):2H+2e-=H2陽極反應(yīng)陽極反應(yīng)電流電流銅（陰極）銅（陰極）鋅（陽極）鋅（陽極）p鋼

5、筋微電池腐蝕鋼筋微電池腐蝕陽極反應(yīng)：陽極反應(yīng)：Fe-2e=Fe+ （氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）陰極反應(yīng)：陰極反應(yīng)：O2+2H2O+4e4OH- （還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）綜合反應(yīng)：綜合反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(伴有電流伴有電流)Fe(OH)2+O2+2H2OFe(OH)3Fe2O3nH2O（鐵銹）（鐵銹）陰極陰極陽極陽極p混凝土的保護(hù)作用混凝土的保護(hù)作用物理保護(hù)作用：阻止水分、氧氣、氯離子等外界有害介物理保護(hù)作用：阻止水分、氧氣、氯離子等外界有害介質(zhì)的侵入；質(zhì)的侵入；化學(xué)保護(hù)作用：高堿性環(huán)境（由于孔溶液中存在有化學(xué)保護(hù)作用：高堿性環(huán)境（由于孔溶液中存在有NaOH、KOH，CH等

6、，等，pH值大于值大于12.5）下，陽極產(chǎn)生的）下，陽極產(chǎn)生的Fe(OH)2被氧化成被氧化成型氫氧化鐵（純化膜層）：型氫氧化鐵（純化膜層）：Fe(OH)2+O2-FeOOH+H2O （致密保護(hù)層）（致密保護(hù)層）鋼筋鈍化層鋼筋鈍化層l 兩個(gè)臨界值：兩個(gè)臨界值：pH=9.88，開始形成鈍化膜，開始形成鈍化膜，pH=11.5，鈍化，鈍化膜才能完全覆蓋鋼筋表面。膜才能完全覆蓋鋼筋表面。CO2CO2鋼筋表面脫鈍導(dǎo)致鋼銹鋼筋表面脫鈍導(dǎo)致鋼銹p混凝土中性化導(dǎo)致銹蝕（混凝土中性化導(dǎo)致銹蝕（pH10.5）Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O(氫氧化鈣氫氧化鈣) 3CaOSiO2 3H2O+CO2 3CaCO

7、3+2SiO2+3H2O(水化硅酸鈣水化硅酸鈣)鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫開裂銹蝕膨脹混凝土碳化與鋼筋銹蝕混凝土碳化與鋼筋銹蝕p氯鹽導(dǎo)致鋼筋銹蝕氯鹽導(dǎo)致鋼筋銹蝕 (Cl-/OH-0.6)Fe2+Cl-FeCl絡(luò)合物絡(luò)合物- （還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）FeCl絡(luò)合物絡(luò)合物- +2OH-=Fe(OH)2+Cl-Fe(OH)2+O2+2H2OFe(OH)3Fe2O3nH2O（鐵銹鐵銹）破壞鈍化膜破壞鈍化膜腐蝕宏觀電池腐蝕宏觀電池混凝土混凝土腐蝕坑腐蝕坑鋼筋鈍化層鋼筋鈍化層鋼筋鋼筋Cl- -在鋼筋銹蝕中的作用在鋼筋銹蝕中的作用 氯離子是極強(qiáng)的陽極活氯離子是極強(qiáng)的陽極活(去鈍化去鈍化)劑。在水泥

8、的浸出液劑。在水泥的浸出液中，即使其中，即使其pH值還很高值還很高(如達(dá)到如達(dá)到13)，只要有，只要有46mg/L濃濃度的氯離子，就足以破壞鋼筋鈍化膜。度的氯離子，就足以破壞鋼筋鈍化膜。 Fe2+2Cl-+4H2O-FeCl2.4H2O FeCl2.4H2O-Fe(OH)2+2Cl-+2H+2H2O氯離子雖然并不構(gòu)成腐蝕產(chǎn)物，在腐蝕中也不消耗，氯離子雖然并不構(gòu)成腐蝕產(chǎn)物，在腐蝕中也不消耗，但作為促進(jìn)腐蝕的中間產(chǎn)物，但作為促進(jìn)腐蝕的中間產(chǎn)物，會(huì)給腐蝕起催化作用會(huì)給腐蝕起催化作用。海水侵蝕海水侵蝕氯氯離離子子侵侵蝕蝕海洋浪濺區(qū)混凝土的氯離子侵蝕海洋浪濺區(qū)混凝土的氯離子侵蝕l 浪濺區(qū)下部接觸氯化物機(jī)

9、會(huì)多、潮濕，易成為陽極區(qū)，而上浪濺區(qū)下部接觸氯化物機(jī)會(huì)多、潮濕，易成為陽極區(qū)，而上部接解氧氣較多，易成為陰極區(qū)；部接解氧氣較多，易成為陰極區(qū)；l 浪濺區(qū)混凝土潮濕、又含有滲入的電解質(zhì)，使其易形成良好浪濺區(qū)混凝土潮濕、又含有滲入的電解質(zhì)，使其易形成良好的導(dǎo)電通路；的導(dǎo)電通路；l 浪濺區(qū)干濕循環(huán)及海風(fēng)風(fēng)干作用使氯離子更易由于毛細(xì)管作浪濺區(qū)干濕循環(huán)及海風(fēng)風(fēng)干作用使氯離子更易由于毛細(xì)管作用進(jìn)入混凝土內(nèi)部。用進(jìn)入混凝土內(nèi)部。p鋼筋混凝土銹蝕破壞機(jī)理鋼筋混凝土銹蝕破壞機(jī)理CO2, O 2, H2O222混混 凝凝 土土 表表 面面 應(yīng)應(yīng)力力 應(yīng)應(yīng) 力力 鋼銹鋼銹 破破壞裂縫壞裂縫 鋼筋鋼筋 鋼銹膨脹壓力，

10、脹裂破壞鋼銹膨脹壓力，脹裂破壞(2)鋼筋銹蝕破壞特征鋼筋銹蝕破壞特征p混凝土順鋼筋開裂、剝落、脫層混凝土順鋼筋開裂、剝落、脫層 開裂開裂剝落剝落分層分層p鋼筋斷面損失：以局部腐蝕為主，均勻腐蝕較少。鋼筋斷面損失：以局部腐蝕為主，均勻腐蝕較少。p鋼筋應(yīng)力腐蝕斷裂鋼筋應(yīng)力腐蝕斷裂 ：應(yīng)力銹蝕相互促進(jìn)的結(jié)果。：應(yīng)力銹蝕相互促進(jìn)的結(jié)果。p鋼筋腐蝕過程四階段：鋼筋腐蝕過程四階段：1）腐蝕孕育期）腐蝕孕育期T0、2）腐蝕發(fā)展期）腐蝕發(fā)展期1、3）腐蝕破壞期）腐蝕破壞期T2、4）腐蝕危害期）腐蝕危害期T3。T0T1T2T3。 (3)鋼筋銹蝕影響因素鋼筋銹蝕影響因素p混凝土密實(shí)度和保護(hù)層厚度混凝土密實(shí)度和保護(hù)

11、層厚度 ： 密實(shí)度：水灰比、礦物摻合料、骨料；密實(shí)度：水灰比、礦物摻合料、骨料；保護(hù)層厚度：設(shè)計(jì)富余系數(shù)，保護(hù)層厚度：設(shè)計(jì)富余系數(shù)，30%。p混凝土保護(hù)層的完好性混凝土保護(hù)層的完好性 ： 成型質(zhì)量：混凝土工作性、成型振動(dòng)方式；成型質(zhì)量：混凝土工作性、成型振動(dòng)方式；表面開裂：材料性能、養(yǎng)護(hù)制度。表面開裂：材料性能、養(yǎng)護(hù)制度。開裂造成鋼筋預(yù)應(yīng)力損失開裂造成鋼筋預(yù)應(yīng)力損失開裂，使水和其它離子進(jìn)入開裂，使水和其它離子進(jìn)入箱梁開裂箱梁開裂后果后果保護(hù)層過薄保護(hù)層過薄,鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕p混凝土液相混凝土液相pH值：值：pH10，鋼筋銹蝕速率很??；，鋼筋銹蝕速率很??；pH4時(shí)，鋼筋銹蝕速率急劇增時(shí)，鋼筋銹蝕

12、速率急劇增加；加； 水泥品種、礦物摻合料不同，混凝土的堿度不同，碳化不同，水泥品種、礦物摻合料不同，混凝土的堿度不同，碳化不同，對(duì)鋼筋的保護(hù)不同。對(duì)鋼筋的保護(hù)不同。粉煤灰減小混凝土的氯離子擴(kuò)散的作用粉煤灰減小混凝土的氯離子擴(kuò)散的作用p混凝土混凝土l-含量：含量： 預(yù)應(yīng)力混凝土：預(yù)應(yīng)力混凝土：Cl-總量不超過總量不超過0.06%(水泥質(zhì)量水泥質(zhì)量)；普通混；普通混凝土：凝土：Cl-總量不超過總量不超過0.10%(水泥質(zhì)量水泥質(zhì)量)。 水：水：200350mg/L；海砂：低于；海砂：低于0.06%；外加劑：防凍劑、；外加劑：防凍劑、早強(qiáng)劑。早強(qiáng)劑。 混凝土種類混凝土種類內(nèi)摻型混凝土氯鹽內(nèi)摻型混凝土

13、氯鹽總摻量臨界值（總摻量臨界值（%）外摻型混凝土氯鹽外摻型混凝土氯鹽濃度臨界值（濃度臨界值（X10-6）中等強(qiáng)度混中等強(qiáng)度混凝土凝土1.155000高強(qiáng)混凝土高強(qiáng)混凝土0.8510500摻粉煤灰高摻粉煤灰高強(qiáng)混凝土強(qiáng)混凝土0.8-粉煤灰和高粉煤灰和高效減水劑雙摻效減水劑雙摻型高強(qiáng)混凝土型高強(qiáng)混凝土0.4510000p環(huán)境條件：環(huán)境條件： 氯鹽、潮濕、冷熱交替、干濕變化。氯鹽、潮濕、冷熱交替、干濕變化。 當(dāng)構(gòu)件使用環(huán)境很干燥（濕度當(dāng)構(gòu)件使用環(huán)境很干燥（濕度 Fe2+ + 2e-電流電流p半電池電位半電池電位 利用混凝土中鋼筋銹蝕的電化學(xué)反應(yīng)引起的電位變化來測(cè)定利用混凝土中鋼筋銹蝕的電化學(xué)反應(yīng)引起

14、的電位變化來測(cè)定鋼筋銹蝕狀態(tài)，可通過測(cè)量銅硫酸銅參考電極與鋼筋混凝土電極之間電位差確定。鋼筋銹蝕狀態(tài)，可通過測(cè)量銅硫酸銅參考電極與鋼筋混凝土電極之間電位差確定。測(cè)量鋼筋不同部位電極電位，電位差越大，腐蝕速率越快。測(cè)量鋼筋不同部位電極電位，電位差越大，腐蝕速率越快。 p檢測(cè)儀器檢測(cè)儀器p測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)測(cè)區(qū)與測(cè)位測(cè)區(qū)與測(cè)位：測(cè)區(qū)面積不宜大于 5m5m，測(cè)區(qū)按網(wǎng)格狀劃分測(cè)點(diǎn)，網(wǎng)格尺寸宜為100mm100mm500mm500mm，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)為電位測(cè)點(diǎn)，每種條件的測(cè)區(qū)數(shù)量不宜少于 3 個(gè)；測(cè)區(qū)中的測(cè)點(diǎn)數(shù)不宜少于 20 個(gè)，測(cè)點(diǎn)與構(gòu)件邊緣的距離應(yīng)大于 50mm。010203020406080測(cè)點(diǎn)單

15、位：cm鋼筋位置半電池測(cè)定儀的一端與鋼筋連接半電池測(cè)定儀的一端與鋼筋連接：若鋼筋露在外面，可以方便的連接。否則，需要利用鋼筋定位儀確定出一根鋼筋的位置，剔除保護(hù)層后使鋼筋外露，再進(jìn)行連接。要求打磨鋼筋表面，除去銹斑，并要保證儀器鋼筋連接點(diǎn)處與測(cè)點(diǎn)的鋼筋連通，使電路閉合，必要時(shí)可以用電壓表檢查測(cè)試區(qū)內(nèi)任意兩根鋼筋之間的電阻值。半電池測(cè)定儀的另一端與混凝土表面接觸：半電池測(cè)定儀的另一端與混凝土表面接觸：測(cè)點(diǎn)混凝土表面應(yīng)平整、清潔、無涂料、浮漿、污物或灰塵等；測(cè)區(qū)混凝土預(yù)先充分浸濕，保證電連接墊與混凝土表面良好耦合，測(cè)試時(shí)要求混凝土保持濕潤(rùn)。p測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)鑿開鋼筋鑿開鋼筋電位測(cè)試電位測(cè)試

16、p測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)測(cè)試測(cè)點(diǎn)的電位，電位讀數(shù)變動(dòng)不超過 2mV，同一測(cè)點(diǎn)、同一支參考電極重復(fù)讀數(shù)差異不得超過 10mV。同一測(cè)點(diǎn)、不同參考電極重復(fù)讀數(shù)差異不得超過 20mV。應(yīng)避免外界各種因素產(chǎn)生的電流的影響，當(dāng)環(huán)境溫度超出 （22 5）時(shí)，應(yīng)記錄環(huán)境溫度，并進(jìn)行如下溫度修正。RV0.27-T9.0V27T當(dāng)RV0 .17-T9 .0V17T當(dāng)）。mV/系數(shù)（；0.91mV值，精確至溫度修正前 電V 1檢測(cè)環(huán)境溫度，精確至T ；1mV值，精確至溫度修正后 電VR位；位式中：p半電池電位值評(píng)估鋼筋銹蝕程度的判據(jù)半電池電位值評(píng)估鋼筋銹蝕程度的判據(jù)依據(jù) 公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程（JTGT

17、J21-2011）p要點(diǎn)要點(diǎn)電化學(xué)法判定的是發(fā)生銹蝕的概率（可能性），而不是銹蝕的實(shí)際狀態(tài)。電化學(xué)法測(cè)定的是腐蝕電位，一方面測(cè)定中影響因素多，另一方面腐蝕電位也不是唯一表征因素，應(yīng)配合其他方法和因素綜合分析，并配合剔鑿法驗(yàn)證。電化學(xué)法是對(duì)銹蝕狀態(tài)概率的測(cè)定，但不能判定銹蝕速度或銹蝕率，銹蝕率可以反映銹蝕后的有效截面積，銹蝕速度可以反映發(fā)生銹蝕后的使用壽命。u 案例分析案例分析西直門立交橋舊橋西直門立交橋舊橋北京二環(huán)路西北角的西直門立交橋舊橋于北京二環(huán)路西北角的西直門立交橋舊橋于1978年年12月開工，月開工，1980年年12月完工。使用一段時(shí)間后，橋使用混凝土的部位都有月完工。使用一段時(shí)間后，

18、橋使用混凝土的部位都有不同程度開裂。不同程度開裂。1999年年3月因各種原因拆除部分舊橋改建。月因各種原因拆除部分舊橋改建。舊橋東南引橋橋面和橋基鉆芯作舊橋東南引橋橋面和橋基鉆芯作K2ONa2OCl-含量測(cè)試。含量測(cè)試。Cl-濃度呈明顯梯度分布，表面濃度呈明顯梯度分布，表面Cl-濃度為濃度為0.150.094和和0.15。距表面。距表面1 cm處處Cl-濃度驟增，分別為濃度驟增，分別為0.300.18和和0.78。在。在12 cm處處Cl-濃度達(dá)到最高值，其后隨著離開表面距濃度達(dá)到最高值，其后隨著離開表面距離的增加，離的增加，Cl-濃度逐漸減至濃度逐漸減至0.1左右左右。該混凝土的粗、細(xì)集料均

19、含有一定數(shù)量的活性成分，該混凝土的粗、細(xì)集料均含有一定數(shù)量的活性成分， 存在發(fā)存在發(fā)生堿一集料的可能性。堿含量生堿一集料的可能性。堿含量Na2O為為0.3%、3.6kg/m3，可形成，可形成堿集料反應(yīng)的條件。堿集料反應(yīng)的條件。冬夏氣候變化。冬夏氣候變化。 北京市北京市80年代每年化冰鹽的撒散量為年代每年化冰鹽的撒散量為400600 t，主要用于長(zhǎng)，主要用于長(zhǎng)安街和城市立交橋。西直門立交舊橋混凝土中的安街和城市立交橋。西直門立交舊橋混凝土中的Cl-主要來自化主要來自化冰鹽冰鹽NaCl?；炷帘砻??；炷帘砻鍯l-含量低于距表面含量低于距表面12 cm處，是因其表處，是因其表面受雨水沖刷，部分面受

20、雨水沖刷，部分Cl-溶解入雨水中流失。溶解入雨水中流失。Cl-超過最高極限值超過最高極限值后，會(huì)破壞鋼筋的鈍化膜，銹蝕鋼筋，銹蝕產(chǎn)物體積膨脹，導(dǎo)致后，會(huì)破壞鋼筋的鈍化膜，銹蝕鋼筋，銹蝕產(chǎn)物體積膨脹，導(dǎo)致鋼筋開裂，保護(hù)膜脫落。鋼筋開裂，保護(hù)膜脫落。該混凝土的粗、細(xì)集料均含有一定數(shù)量的活性成分該混凝土的粗、細(xì)集料均含有一定數(shù)量的活性成分, 存在發(fā)生存在發(fā)生堿一集料的可能性。堿一集料的可能性。 鹽凍鹽凍+凍融凍融北京北四環(huán)健翔橋防撞墩修復(fù)實(shí)例北京北四環(huán)健翔橋防撞墩修復(fù)實(shí)例 健翔橋是北京北四環(huán)換乘道路上的一座主要的橋梁，該橋健翔橋是北京北四環(huán)換乘道路上的一座主要的橋梁，該橋自從開始使用到現(xiàn)在一直飽受汽

21、車尾氣中自從開始使用到現(xiàn)在一直飽受汽車尾氣中SO2等有害氣體、冬等有害氣體、冬天化雪用的化雪鹽中含有大量的天化雪用的化雪鹽中含有大量的Cl-等有害離子的侵蝕，致使該等有害離子的侵蝕，致使該橋的防撞墩出現(xiàn)了大量的鋼筋銹蝕、保護(hù)層開裂等不同程度的橋的防撞墩出現(xiàn)了大量的鋼筋銹蝕、保護(hù)層開裂等不同程度的破壞。破壞。材料材料鋼筋保護(hù)劑鋼筋保護(hù)劑Mucis Steel Protection表面型遷移性阻銹劑表面型遷移性阻銹劑MuCis mia 200修補(bǔ)砂漿修補(bǔ)砂漿MuCis BS 39混凝土表面加強(qiáng)防水劑混凝土表面加強(qiáng)防水劑TECNOSOLID 82/WP泰美涂保護(hù)涂料泰美涂保護(hù)涂料TECNORIV A

22、C 100。 剔除保護(hù)層剔除保護(hù)層施工施工 用修補(bǔ)砂漿用修補(bǔ)砂漿BS39修補(bǔ)修補(bǔ)調(diào)配調(diào)配 、涂刷鋼筋保護(hù)劑涂刷鋼筋保護(hù)劑MSP涂刷表面型遷移性阻銹劑涂刷表面型遷移性阻銹劑 修復(fù)后效果修復(fù)后效果涂刷涂刷TECNOSOLID 82/WP 涂刷泰美涂保護(hù)涂料涂刷泰美涂保護(hù)涂料AC 100 日照港煤碼頭日照港煤碼頭7#墩鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹蝕墩鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹蝕日照港煤碼頭主要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，由于長(zhǎng)期受海水日照港煤碼頭主要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，由于長(zhǎng)期受海水浸泡、干濕交替、日光曝曬、沿海鹽霧、海生生物及潮濕空浸泡、干濕交替、日光曝曬、沿海鹽霧、海生生物及潮濕空氣的腐蝕，混凝土表面存在著大量的毛細(xì)孔及

23、各種原因造成氣的腐蝕，混凝土表面存在著大量的毛細(xì)孔及各種原因造成的細(xì)微縫隙，這些都是海水侵蝕碼頭混凝土的直接通道，混的細(xì)微縫隙，這些都是海水侵蝕碼頭混凝土的直接通道，混凝土孔隙中的水分通常以飽和的氫氧化鈣溶液形式存在，其凝土孔隙中的水分通常以飽和的氫氧化鈣溶液形式存在，其中還含有一些氫氧化鈉和氫氧化鉀，中還含有一些氫氧化鈉和氫氧化鉀，pH值約為值約為12.5，海水環(huán)，海水環(huán)境下又含有較高濃度的氯離子。日積月累的作用使混凝土逐境下又含有較高濃度的氯離子。日積月累的作用使混凝土逐步形成表面多孔的腐蝕面，這種腐蝕面在海水的動(dòng)力作用下步形成表面多孔的腐蝕面，這種腐蝕面在海水的動(dòng)力作用下更加速了混凝土表

24、層腐蝕。如果腐蝕介質(zhì)進(jìn)一步滲透到鋼筋更加速了混凝土表層腐蝕。如果腐蝕介質(zhì)進(jìn)一步滲透到鋼筋并造成銹蝕就會(huì)對(duì)碼頭的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，造成巨大的損失。并造成銹蝕就會(huì)對(duì)碼頭的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，造成巨大的損失。工程概況工程概況發(fā)生的主要破壞情況發(fā)生的主要破壞情況鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕鹽鹽水水侵侵蝕蝕混凝土開裂混凝土開裂某碼頭板梁底出現(xiàn)裂縫及鋼筋銹蝕某碼頭板梁底出現(xiàn)裂縫及鋼筋銹蝕華南地區(qū)某海港油氣碼頭引橋使用僅華南地區(qū)某海港油氣碼頭引橋使用僅8年，年，型板梁底出現(xiàn)明型板梁底出現(xiàn)明顯裂縫及鋼筋銹蝕。而顯裂縫及鋼筋銹蝕。而型板卻基本完好請(qǐng)討論其原因。型板卻基本完好請(qǐng)討論其原因。工程概況工程概況而而型板卻基本完好型板卻基本完

25、好型板梁底出現(xiàn)明顯裂縫及鋼筋銹蝕型板梁底出現(xiàn)明顯裂縫及鋼筋銹蝕碼頭碼頭型板梁混凝土不同深度型板梁混凝土不同深度Cl-分布情況（分布情況（%）測(cè)試結(jié)果測(cè)試結(jié)果從表中可見，隨混凝土深度增加，從表中可見，隨混凝土深度增加，Cl-含量依次遞減。目前國含量依次遞減。目前國外一般把混凝土內(nèi)外一般把混凝土內(nèi)Cl- 含量達(dá)到其致銹臨界含量值時(shí)的時(shí)間，含量達(dá)到其致銹臨界含量值時(shí)的時(shí)間，確定為混凝土的安全使用壽命。華南地區(qū)海港碼頭調(diào)查該值確定為混凝土的安全使用壽命。華南地區(qū)海港碼頭調(diào)查該值為為0.1050.145 。該混凝土保護(hù)層設(shè)計(jì)厚度為。該混凝土保護(hù)層設(shè)計(jì)厚度為5.5 cm，且，且由于施工偏差，部分構(gòu)件實(shí)際保

26、護(hù)層厚度低于設(shè)計(jì)值。當(dāng)海由于施工偏差，部分構(gòu)件實(shí)際保護(hù)層厚度低于設(shè)計(jì)值。當(dāng)海水中水中Cl-滲透進(jìn)混凝土，使鋼筋表面滲透進(jìn)混凝土，使鋼筋表面Cl-含量達(dá)致銹值時(shí)，銹蝕含量達(dá)致銹值時(shí)，銹蝕開始；腐蝕產(chǎn)物體積膨脹，使混凝土產(chǎn)生與鋼筋平行的順筋開始；腐蝕產(chǎn)物體積膨脹，使混凝土產(chǎn)生與鋼筋平行的順筋裂縫，乃至混凝土開裂，鋼筋的電化學(xué)腐蝕迅速進(jìn)行。裂縫，乃至混凝土開裂，鋼筋的電化學(xué)腐蝕迅速進(jìn)行。取樣標(biāo)高為取樣標(biāo)高為2.91-3.06 m。構(gòu)件名稱構(gòu)件名稱0-2cm2-4cm4-6cm6-8cm人行橋和引橋人行橋和引橋0.34190.20830.16470.0946工作平臺(tái)工作平臺(tái)0.42090.29930.

27、16720.0969原因分析原因分析加拿大魁北克省拉瓦爾立交橋坍塌事故原因分析加拿大魁北克省拉瓦爾立交橋坍塌事故原因分析該橋于該橋于2006年月日發(fā)生立交橋坍塌事故并造成年月日發(fā)生立交橋坍塌事故并造成5人死人死亡、亡、6人受傷。這座建于人受傷。這座建于1970年的立交橋設(shè)計(jì)壽命為年的立交橋設(shè)計(jì)壽命為70年，年，目前尚未發(fā)現(xiàn)任何設(shè)計(jì)方面的瑕疵。目前尚未發(fā)現(xiàn)任何設(shè)計(jì)方面的瑕疵。工程概況工程概況拉瓦爾立交橋坍塌事故發(fā)生后，有關(guān)人員對(duì)全省境內(nèi)的拉瓦爾立交橋坍塌事故發(fā)生后，有關(guān)人員對(duì)全省境內(nèi)的4500座立交橋進(jìn)行了緊急普查，并確定其中座立交橋進(jìn)行了緊急普查，并確定其中20座將接受進(jìn)一步檢座將接受進(jìn)一步檢

28、查。該市另一座建于同一時(shí)間并擁有同樣結(jié)構(gòu)的立交橋及蒙查。該市另一座建于同一時(shí)間并擁有同樣結(jié)構(gòu)的立交橋及蒙特利爾附近另一座橋梁，也因擔(dān)心存在安全隱患而關(guān)閉。特利爾附近另一座橋梁，也因擔(dān)心存在安全隱患而關(guān)閉。當(dāng)?shù)叵卵╊l繁，橋面上撒的鹽過多。當(dāng)?shù)叵卵╊l繁，橋面上撒的鹽過多。使用情況使用情況雪水滲透立交橋結(jié)構(gòu)里面腐蝕鋼筋，使其與混凝土雪水滲透立交橋結(jié)構(gòu)里面腐蝕鋼筋，使其與混凝土脫離，才引發(fā)了事故。脫離，才引發(fā)了事故。主要原因主要原因事故后采取行動(dòng)事故后采取行動(dòng)最近幾年我國橋梁坍塌事故最近幾年我國橋梁坍塌事故2011年年7月以來，一系列橋梁塌陷事故紛至沓來。月以來，一系列橋梁塌陷事故紛至沓來。7月月11

29、日凌晨，江蘇鹽城境內(nèi)日凌晨，江蘇鹽城境內(nèi)328省道通榆河橋發(fā)生坍塌；省道通榆河橋發(fā)生坍塌；12日，武漢黃陂一高架橋被發(fā)現(xiàn)引橋嚴(yán)重開裂；日，武漢黃陂一高架橋被發(fā)現(xiàn)引橋嚴(yán)重開裂；14日上午，通車不到日上午，通車不到12年的武夷山公館大橋倒塌；年的武夷山公館大橋倒塌；15日凌晨，錢江三橋引橋橋面塌陷；日凌晨，錢江三橋引橋橋面塌陷；19日凌晨，一輛重達(dá)日凌晨，一輛重達(dá)160噸的嚴(yán)重超載貨車造成北京市寶山噸的嚴(yán)重超載貨車造成北京市寶山寺白河橋塌毀。寺白河橋塌毀。整個(gè)整個(gè)7月，脆弱的橋梁一個(gè)個(gè)倒下，壓迫著公眾的神月，脆弱的橋梁一個(gè)個(gè)倒下，壓迫著公眾的神經(jīng)。人們用經(jīng)。人們用“橋脆脆橋脆脆”來比喻這些來比喻這

30、些“年輕有為年輕有為”的大橋。的大橋。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，在據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，在2007年至年至2011年年5年間，全國已經(jīng)有至少年間，全國已經(jīng)有至少17座座大橋發(fā)生垮塌事故，造成大橋發(fā)生垮塌事故，造成156人死亡、人死亡、88人受傷、人受傷、23人失蹤。人失蹤。臺(tái)灣高雄市的情況臺(tái)灣高雄市的情況高雄市政府在高雄市政府在96年年9月至月至97年年2月間針對(duì)月間針對(duì)69座橋樑隧道做目視座橋樑隧道做目視檢測(cè)，其中有大順橋、民族橋等檢測(cè)，其中有大順橋、民族橋等20座橋樑隧道分別有鋼筋鏽座橋樑隧道分別有鋼筋鏽蝕、伸縮縫擴(kuò)大、橫隔樑被管線通過破壞蝕、伸縮縫擴(kuò)大、橫隔樑被管線通過破壞等缺失，應(yīng)在等缺失，應(yīng)在一年內(nèi)做急迫性

31、修復(fù)。且一年內(nèi)做急迫性修復(fù)。且69座橋樑隧道中，其中座橋樑隧道中，其中33座都有鋼座都有鋼筋鏽蝕裸露的缺失。筋鏽蝕裸露的缺失。對(duì)橋梁進(jìn)行混凝土中性化對(duì)橋梁進(jìn)行混凝土中性化（碳化）檢測(cè)以定混凝土品（碳化）檢測(cè)以定混凝土品質(zhì)，甚至進(jìn)行橋樑承載力質(zhì)，甚至進(jìn)行橋樑承載力評(píng)估，也就是常說之橋評(píng)估，也就是常說之橋樑載重試驗(yàn)以確認(rèn)橋樑之樑載重試驗(yàn)以確認(rèn)橋樑之承載能力。承載能力。錢江三橋引橋橋面塌陷事故分析錢江三橋引橋橋面塌陷事故分析中國工程院外籍院士、著名橋梁專家鄧文中，中國工中國工程院外籍院士、著名橋梁專家鄧文中，中國工程院院士鄭皆連都表示，橋梁垮塌占主導(dǎo)性的原因在程院院士鄭皆連都表示，橋梁垮塌占主導(dǎo)性的原因在于車輛嚴(yán)重超載。于車輛嚴(yán)重超載。設(shè)計(jì)存在問題：設(shè)計(jì)存在問題：錢江三橋南引橋事故橋跨為預(yù)制拼裝式預(yù)應(yīng)力錢江三橋南引橋事故橋跨為預(yù)制拼裝式預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)，就像一排筷子，每根筷子之間依靠相對(duì)薄弱的鉸空心板結(jié)構(gòu)，就像一排筷子，每根筷子之間依靠相對(duì)薄弱的鉸縫混凝土連接，鉸縫的作用是分配橋面荷載，它的破損會(huì)影響縫混凝土連接，鉸縫的作用是分配橋面荷載，它的破損會(huì)影響橋梁的橫向傳力特性，削弱結(jié)構(gòu)的整體受力性能；而主橋是整橋梁的橫向傳