關鍵詞：混凝土結構；配合比設計；防腐涂層；施工過程控制 

abstract: this article from the coastal highway department marine grade iii corrosion environment, gradually find the concrete structure corrosion prevention treatment measures. 

key words: concrete structure; mix design; anticorrosive coating; construction process control 

1前言 

沿海高速公路滄州段位于渤海灣地區(qū)，路線經(jīng)過地區(qū)鹽結晶池、蝦蟹養(yǎng)殖池星羅棋布，水質均對混凝土結構物有腐蝕作用。橋梁設計使用年限為100年。由于橋梁結構受海洋氣候影響，易遭受風浪、水質及環(huán)境等多種因素造成結構物損傷而縮短其使用壽命。如果對此地區(qū)的橋梁結構設計僅僅考慮到荷載作用下強度的安全性，而忽視了長期使用過程中因環(huán)境作用引起的材料性能劣化，及對結構安全性和舒適性的影響，這樣的設計是不完善的。 

針對以上情況，沿海高速公路設計上從混凝土的耐久性設計方案和防腐混凝土設計考慮，以確保工程質量和安全，滿足橋梁結構設計安全可靠、經(jīng)濟合理、適用耐久的要求，滿足設計使用年限內正常運營的需要。 

2鋼筋混凝土結構的腐蝕機理 

在海洋環(huán)境下，混凝土橋梁結構存在著不同程度的問題，其主要表現(xiàn)在梁及墩部分混凝土開裂，鋼筋銹蝕，混凝土鋼筋保護層厚度過薄，混凝土抗水、有害離子滲透性及抗碳化能力差等。其主要原因是環(huán)境介質中的氯離子或混凝土原材料中的氯離子滲入到鋼筋周圍，達到一定濃度后破壞鋼筋的鈍化膜，引起鋼筋銹蝕，削減其有效截面，降低其粘結強度等受力性能，使混凝土保護層順筋脹裂。除此之外，凍融循環(huán)、堿骨料反應等也將對混凝土造成破壞。 

3混凝土結構防腐處理措施 

為了保證混凝土的耐久性和抗腐蝕性，沿海高速混凝土的防腐處理措施從配合比設計、防腐涂層的涂刷和施工過程控制三方面著手進行處理。 

3.1 防腐混凝土的配合比設計 

3.1.1 配合比設計原則 

防腐混凝土的配合比設計在滿足混凝土強度，工作性的同時應考慮盡量減少水泥用量和用水量，降低水化熱，減少收縮裂縫，提高密實度，采用合理的減水劑和引氣劑，改善混凝土內部結構，摻入足量的混合料，提高混凝土耐久性能。 

3.1.2 原材料選擇 

1 水泥 

水泥類材料的強度和工程性能，是通過水泥砂漿的凝結，硬化形成的，水泥一旦受損，混凝土的耐久性就被破壞，因此水泥的選擇需注意水泥品種的具體性能，選擇堿含量小，水化熱低，干縮性小，耐熱性、抗水性、抗腐蝕性、抗凍性能好的水泥，并結合具體情況進行選擇。故沿海高速的防腐混凝土對水泥的技術要求增加了游離氧化鎂含量、堿含量、cl-含量等作出了具體要求。如下表 

 

2 集料與摻合料集料 

這類材料的選擇應考慮其堿活性，防止堿集料反應造成的危害，集料的耐蝕性和吸水性，同時選擇合理的級配，改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土密實度；大量試驗表明了摻粉煤灰、礦渣、硅粉等混合材能有效改善混凝土的性能，改善混凝土內孔結構，填充內部空隙，提高密實度，高摻量混凝土還能抑制堿集料反應。 

3 外加劑 

外加劑應采用減水率高、坍落度損失少、適量引氣、能明顯提高混凝土耐久性且能與所用水泥有良好的相容性。另外有些地方還要求摻加鋼筋阻銹劑，這種方法能夠長期保護鋼筋，延緩腐蝕破壞，實現(xiàn)設計壽命的最簡單、最經(jīng)濟和有效的技術措施。 

3.1.3 配合比選定時的檢驗項目 

防腐混凝土配合比除了對原材料要求嚴格（包括水泥的技術要求，砂石料的含泥量等），在選定配合比時還要檢驗其坍落度、泌水率、含氣量、抗裂性、抗壓強度、彈性模量、電通量、抗凍性、耐磨性、抗?jié)B性等多項指標。由于電通量試驗需要56d的時間，所以防腐混凝土的選定周期要遠長于普通混凝土。 

3.2 防腐涂層的涂刷 

3.2.1 防腐涂層體系構成 

防腐涂層的涂層體系一般由封閉底漆和面漆，或封閉底漆、中間漆和面漆構成，其涂層體系的設計主要根據(jù)腐蝕環(huán)境和涂層防腐年限來設計。大氣腐蝕環(huán)境種類和環(huán)境特征見下表。 

 

注1：某些特殊腐蝕環(huán)境和交叉腐蝕負荷作用下，腐蝕加劇。 

注2：海洋大氣環(huán)境下，隨濕度、溫度的增大，腐蝕加劇。 

3.2.1 防腐涂層體系品質及性能要求 

對于沿海項目，屬于海水iii類環(huán)境，對橋梁蓋梁外表面、柱外表面及地面以下1m范圍內樁表面，均用環(huán)氧樹脂、聚氨酯為基礎的復合型涂層進行防護。其品質及性能要求如下： 

1 防腐涂層應具有良好的耐堿性、附著性和耐蝕性。封閉底漆材料應具有低粘度和高滲透能力，能滲透到混凝土內起封閉孔隙和提高后續(xù)涂層附著力的作用；中間層涂料應具有較好的防腐蝕能力，能有效抵制外部有害介質的入侵；面層涂料應具有抗老化性，對中間層和底層起保護作用。各配套涂層應具有良好的相容性，即后續(xù)涂料涂層不能傷害到前一涂料所形成的涂層。 

2 防腐涂層與混凝土的粘結力不小于1.5n/mm2，且應滿足下表性能要求。 

項目 試驗條件 標準 

涂層外觀 抗老化試驗4000h后 不粉化、不起泡、不龜裂、不剝落 

抗老化試驗30d后 不起泡、不龜裂、不剝落 

標準養(yǎng)護后 均勻、無流掛、無斑點、不起泡、不龜裂、不剝落 

抗氯離子侵入性 活動涂層片抗氯離子侵入試驗30d后 氯離子穿過涂層片的透過量在5.0×103mg/（cm2.d）以下 

3.3防腐混凝土的施工過程控制 

3.3.1嚴格控制混凝土的入模溫度 

控制混凝土的入模溫度主要是防止混凝土出現(xiàn)裂縫。同樣的混凝土，入模溫度高的其溫升值比入模溫度低的大許多。在氣溫很高時，更要采取措施降低混凝土的入模溫度。但是如果入模溫度降低太多，則接觸氣溫的表面比內部硬化更快，等到內部升溫而膨脹時，表面產生拉應力容易開裂。冬天用熱混凝土比夏天用冷混凝土更加有利。 

3.3.2嚴格養(yǎng)護期間的溫度控制 

混凝土養(yǎng)護包括溫度和濕度兩方面，因此混凝土的養(yǎng)護不僅僅是澆水，還要注意控制混凝土溫度的變化。在濕養(yǎng)護的同時，應該保證混凝土表面溫度與內部溫度和所接觸的大氣溫度之間不出現(xiàn)大的差異，采取保溫和散熱的綜合措施，防止溫差過大。 

3.3.3嚴格控制拆模期間的溫度 

一般情況下，結構或構件芯部混凝土與表層混凝土之間溫差、表層混凝土與環(huán)境之間的溫差大于20℃時，混凝土內就會產生較大的溫差應力，且有可能超過混凝土的抗拉強度，導致混凝土開裂。所以，當溫差不滿足要求時，最好不要拆模，大風或氣溫急劇變化時不宜拆模。 

3.3.4嚴格控制混凝土保護層厚度 

要求在混凝土澆筑前，對已安裝好的鋼筋、預埋件以及鋼筋保護層墊塊進行檢查。保護層墊塊形狀應有利于保護層厚度的準確性和鋼筋的定位，其抗?jié)B能力和抗壓強度應大于或等于主體混凝土，確保實際混凝土保護層厚度。 

4結束語 

由于基礎建設的快步發(fā)展，處于海洋環(huán)境下的混凝土工程也越來越多，對于橋梁混凝土的耐久性研究也越來越深入。提高橋梁防腐蝕性能是一項系統(tǒng)工程，特別是針對新建橋梁，從設計環(huán)節(jié)就應仔細研究防腐蝕設計與耐久性設計的方法、材料的選用以及施工工藝等，為保證結構整體的耐久性能打下良好的基礎。 

 

參考文獻 

【1】《沿海地區(qū)鋼筋混凝土橋梁的腐蝕及防護設計》 聞寶聯(lián)1王新剛2楊亮3王文欣3 

【2】《公路工程混凝土結構防腐蝕技術規(guī)范》（jtg/t b07-01-2006 

【3】《沿海高速公路兩階段施工圖設計》 

【4】《混凝土橋梁結構表面涂層防腐技術條件》 jt/t695-2007 

注：文章內所有公式及圖表請以pdf形式查看。