路桥工程混凝土钢筋锈蚀检测技术探讨

谭艺炜

广东纵横工程检测有限公司528200

摘要：目前，我国城市化发展越来越快，路桥工程正在大量实施，以适应交通要求的不断增长。路桥工程的施工质量及其使用性能寿命等都同人民群众的切身利益息息相关，并对政府形象起到一定影响作用。因此路桥工程的钢筋锈蚀问题受到人们的广泛关注。本文在此分析了路桥工程中混凝土钢筋锈蚀的原因，并对钢筋锈蚀的检测技术进行了研究。

关键词：路桥工程；混凝土钢筋；锈蚀；检测技术

钢筋锈蚀使混凝土结构遭到严重破坏,造成巨大的经济损失。随着我国高速公路和城市立交桥的大量建设,钢筋腐蚀引起的桥梁破坏问题已开始显露出来。

由于盐害、冻害和碳化等多种因素作用,公路桥梁经过一段时间运行后,混凝土保护层即出现严重的开裂、剥落、钢筋严重锈蚀现象,即使经过维修加固,仍会造成腐蚀破坏。长期以来,由于“重强度轻耐久”设计思想的影响,大量的钢筋混凝土结构在使用期内就出现了因耐久性失效而老化的现象,其中钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素,也是钢筋混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。

1路桥工程中混凝土钢筋锈蚀产生的原因

1.1水泥品种及外加剂的影响

钢筋的外包混凝土主要成分是水泥，在实际工程中，为了改善混凝土的性能，经常在搅拌混凝土时增加外加剂，有些品牌的水泥及外加剂，不但不能保证钢筋不锈蚀，甚至能加快钢筋的锈蚀。国家已经将建筑材料中的水泥、骨料、外加剂对钢筋的锈蚀或保护能力作为工程上的重要指标。研制的新材料，首先要做腐蚀试验。为了确保工程质量，每个工程部门对混凝土原材料严格进行检测和把关。

1.2保护层厚度的影响

混凝土和钢筋能够共同工作，主要原因是两者的力学性能互补，混凝土有很高的抗压性能，但是抗拉性能很低，钢筋表面的保护层厚度不满足规范要求时，结构的表面会开裂，尤其是锈蚀的钢筋更容易导致混凝土开裂。有足够的保护层厚度，是保护钢筋的必要条件，它能推迟环境中有害离子扩散到钢筋的表面，降低对钢筋腐蚀的速度。

1.3防锈蚀措施不当

在施工过程中，施工管理，施工材料，施工技术，施工人员素质等多方面的因素都可能使混凝土钢筋产生锈蚀，这其中防锈措施不当是造成锈蚀问题出现的主要原因之一。所谓的防锈蚀措施不当，主要的表现是混凝土钢筋防腐层失效、有漏洞，变形等，由于防腐层的完整性得不到保证，导致它起不到对混凝土钢筋的防腐作用，进而产生了混凝土钢筋锈蚀的问题。

1.4混凝土的因素

混凝土因素也是造成钢筋锈蚀的原因之一。首先在混凝土的设计中，只注重了混凝土的强度，忽视了放锈蚀问题；其次当混凝土使用的水泥碱性过低时，无法在钢筋表面形成钝化膜，造成了钢筋锈蚀；再次，在混凝土的材料选择中，外加剂里掺入了氯盐，也容易造成钢筋锈蚀；最后当混凝土出现碳化反应时，钢筋会出现锈蚀。

1.5各种氯化物存在的影响

路桥工程施工计划开展的过程中，某些施工区域由于存在着各种氯化物，最大导致了混凝土钢筋使用过程中产生了侵蚀问题，影响了其质量可靠性。氯化物的存在是目前造成钢筋侵蚀的最重要原因，主要在于：氯化物中氯离子的存在，加快了钢筋侵蚀的反应速率，降低了混凝土结构的抗压性能。某些溶液中存在着大量的氯离子，通过扩散机制进入了工程施工中混凝土钢筋内部，促使混凝土的结构发生了较大的变化，导致其结构被破坏，使得钢筋在使用的过程中出现了侵蚀现象。

2路桥工程中的钢筋锈蚀检测技术

2.1破损检测技术

路桥工程混凝土钢筋检测技术的破损检测技术顾名思义就是对露出混凝土表面的锈蚀钢筋进行观察和测量，并对其锈蚀作用造成的横截面损失率以及质量损失率进行确定，同时也可以运用重力分析法对钢筋表面的锈蚀情况进行分析。这里提到的重力分析法是将表面混凝土打碎后得到的锈蚀钢筋在克拉克溶液(ASTMGl一81，20mg三氧化锑+50mg氯化亚锡+1L盐酸)中浸泡25mim。除去钢筋表面的锈蚀物，从而得到钢筋锈蚀量破损检测法主要是适用于锈蚀情况较为严重的钢筋混凝土结构。其具有着直观且测量准确性较高的特点。但是其也有着一定的局限性，可能会造成混凝土结构的损伤，另一方面由其钢筋暴露的面积决定着其检测结果可能具有一定的范围性和限制性。

2.2无损检测

2.2.1物理检测

（1）电阻棒法。该方法需要将电阻探头预先埋设在混凝土结构中，这就要求施工人员在进行混凝土浇注时就做好充分准备。除此之外，该方法由于电阻检测的限制，只适用于锈蚀较为均匀的检测对象而不适用于局部发生锈蚀的检测对象。

（2）声发射探测法。该方法主要通过接收器所接收到的由于钢筋锈蚀导致其周围混凝土开裂所释放的弹性应力波的波长大小，来确定混凝土钢筋所发生锈蚀的具体位置。但是，目前该方法无法避免其他声波，尤其是波长相近的声波对其所产生的干扰。

（3）射线法。该方法可以通过X射线直接拍摄混凝土钢筋的射线照片，从而帮助施工人员直接观察到凝土钢筋的锈蚀情况。其中，根据混凝土表面的温度分布，施工人员还可以通过红外热像法得到其发生锈蚀的位置和程度。

2.2.2电化学法

路桥工程混凝土刚劲锈蚀检测技术中的电化学法主要是通过对混凝土钢筋腐蚀体系的化学特性的测定，从而确定出混凝土钢筋的锈蚀速度以及锈蚀程度，所以电化学法在某种程度来说更能真切反应出钢筋锈蚀的本质，同时其具有灵敏度高、连续跟踪以及测试速度较快的优点。电化学法的主要技术方法主要有线性极化法、交流阻抗法、半电池电位法等。

3路桥工程中混凝土钢筋防锈建议

3.1选择特殊钢筋

特殊钢筋具有比一般钢筋更出色的抗腐蚀性能，将其用于路桥工程中，对于保证工程安全具有十分重要的意义。良好的抗腐蚀性有助于减轻锈蚀，能够将钢筋损伤程度降至最低，对保证钢筋性能可以产生较为积极的作用。另外，路桥工程施工中，对混凝土外加剂应慎重使用，防止对钢筋产生腐蚀作用。在配置工程用料的时候，应选择合适的骨料，同时避免使用腐蚀危害大的配料，确保用料与工程技术要求相符。

3.2改善混凝土性能

相关研究表明，暴露施工时，锈蚀率最高的基准试件为JZC30。也就是说，试件在掺入矿物料之后氯离子抵御能力将会增强；在矿渣等掺入料数量相等的情况下，混凝土强度越高，试件的锈蚀率越低；在强度等级相同的情况下，将掺入矿物料的试件与未掺加矿物料的试件进行相比，前者的锈蚀率要明显低于后者。影响钢筋锈蚀程度的主要原因还包括混凝土性能。很多工程中的钢筋锈蚀都与混凝土抗渗性较差、密实度偏低有关联。因此，为了减轻钢筋锈蚀，路桥工程建设时必须重视改善混凝土的性能，以保证其密实度达标、抗渗性能符合实际要求。具体实施方面，应对使用的材料进行慎重选择，同时确保水灰比合理，以此来避免碳化，减缓钢筋锈蚀。

3.3确保试件制作的合理性

以1000×1000×1000（毫米）的钢铸件为例，在制作过程中，应注意的部分有：（1）按照份额进行合理设计。（2）在明确水泥等材料用量的基础上，借助搅拌机进行均匀搅拌。（3）确保材料均匀混合。四、振动压实结束应静置24h-48h。五、养护时间应在28d左右。

4结语

由于混凝土内部钢筋锈蚀后会严重影响到混凝土的结构强度，影响混凝土结构物的正常安全使用。而造成混凝土内部钢筋锈蚀的原因较多，因此必须科学合理的分析混凝土出现钢筋锈蚀的原因，结合实际条件选择合理有效地防治措施，才能确保钢筋混凝土的防治效果得以实现。

参考文献

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