1、橋梁混凝土的(de)腐蝕機理
混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)是混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)所受到的(de)(de)一(yi)種化(hua)(hua)學(xue)腐(fu)蝕。空(kong)氣(qi)中CO2氣(qi)滲透到混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)內，與(yu)其堿(jian)性(xing)物質起(qi)化(hua)(hua)學(xue)反應后生成碳(tan)(tan)酸鹽(yan)和(he)水(shui)，使(shi)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)堿(jian)度降低(di)(di)的(de)(de)過程(cheng)稱為(wei)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)，又稱作(zuo)(zuo)中性(xing)化(hua)(hua)，其化(hua)(hua)學(xue)反應為(wei)：Ca（OH）2＋CO2＝CaCO3＋H2O。水(shui)泥在(zai)水(shui)化(hua)(hua)過程(cheng)中生成大量的(de)(de)氫(qing)氧化(hua)(hua)鈣(gai)，使(shi)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)空(kong)隙中充滿了飽和(he)氫(qing)氧化(hua)(hua)鈣(gai)溶(rong)液(ye)，其堿(jian)性(xing)介質對(dui)(dui)鋼(gang)筋(jin)(jin)有良好的(de)(de)保(bao)護作(zuo)(zuo)用，使(shi)鋼(gang)筋(jin)(jin)表面(mian)生成難溶(rong)的(de)(de)Fe2O3和(he)Fe3O4，稱為(wei)純化(hua)(hua)膜。碳(tan)(tan)化(hua)(hua)后使(shi)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)的(de)(de)堿(jian)度降低(di)(di)，當碳(tan)(tan)化(hua)(hua)超過混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)的(de)(de)保(bao)護層(ceng)時，在(zai)水(shui)與(yu)空(kong)氣(qi)存在(zai)的(de)(de)條件下，就會使(shi)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)失去(qu)對(dui)(dui)鋼(gang)筋(jin)(jin)的(de)(de)保(bao)護作(zuo)(zuo)用，鋼(gang)筋(jin)(jin)開始生銹。可見，混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用一(yi)般不會直(zhi)接引起(qi)其性(xing)能的(de)(de)劣化(hua)(hua)，對(dui)(dui)于素(su)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)，碳(tan)(tan)化(hua)(hua)還有提(ti)高混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)耐久性(xing)的(de)(de)效果，但對(dui)(dui)于鋼(gang)筋(jin)(jin)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)來說(shuo)，碳(tan)(tan)化(hua)(hua)會使(shi)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)的(de)(de)堿(jian)度降低(di)(di)，同時，增加混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)孔(kong)溶(rong)液(ye)中氫(qing)離(li)子數量，因而(er)會使(shi)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)對(dui)(dui)鋼(gang)筋(jin)(jin)的(de)(de)保(bao)護作(zuo)(zuo)用減弱。
在海(hai)邊，由于空氣中含有大(da)量氯離子(zi)，氯離子(zi)的滲透會極大(da)地加劇混凝土結(jie)構的腐蝕。其作用過(guo)程如(ru)下：
① 氯(lv)離子的侵入：在水分浸透(tou)的同時，由于(yu)碳酸氣、氯(lv)離子的滲(shen)透(tou)引(yin)起混凝土中性化。
② 鋼(gang)筋的腐蝕：由于(yu)浸入的水(shui)、氣、氯離子等，鋼(gang)筋被腐蝕。即使(shi)不中(zhong)性化，鋼(gang)筋表層(ceng)所含(han)磷分，也會使(shi)鋼(gang)筋發生腐蝕。
③ 裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)產(chan)生：由于鋼筋(jin)被腐蝕、體(ti)積膨脹(zhang)（2.5倍），混凝土產(chan)生裂(lie)(lie)紋(wen)。
④ 強度降(jiang)低(di)：腐(fu)蝕(shi)物質從(cong)裂紋(wen)處進一步(bu)浸入，加速鋼筋(jin)的腐(fu)蝕(shi)、體積膨脹，從(cong)而降(jiang)低(di)混凝(ning)土強度。
總之，腐(fu)蝕會造成混(hun)凝土結構的強度降低(di)，從而大大縮短橋梁的使用壽(shou)命。
采用(yong)防腐涂料對(dui)橋梁混(hun)凝土(tu)結構(gou)是一(yi)種行之有效的(de)防腐蝕措施，可以起到以下作用(yong)：
① 在混凝土(tu)表(biao)面形成一層屏蔽(bi)阻隔層，以阻止氯(lv)離子、二(er)氧化碳(tan)等腐蝕(shi)介質浸入混凝土(tu)造成腐蝕(shi)。
② 對于(yu)已碳化、疏松和開裂的混凝(ning)土(tu)表(biao)面(mian)起增強作用。
③ 通過涂裝(zhuang)可使橋(qiao)梁獲得與周圍環境景觀(guan)相協調(diao)的色彩。
2、混凝(ning)土防腐(fu)蝕(shi)涂料的選(xuan)用
由于(yu)混凝土屬于(yu)強(qiang)堿性(xing)(xing)建筑材料，因而(er)要求混凝土防(fang)腐蝕涂(tu)層具(ju)有良好的耐堿性(xing)(xing)、附著力和抗滲(shen)透性(xing)(xing)，另外，涂(tu)層本(ben)身(shen)如果還應具(ju)有良好的耐候性(xing)(xing)和長效性(xing)(xing)。對(dui)于(yu)海邊(bian)橋梁(liang)混凝土結構，其表面涂(tu)層應具(ju)有極(ji)佳耐候性(xing)(xing)，耐日光紫外線降解，耐鹽(yan)霧及海洋(yang)大氣腐蝕，在有效防(fang)護期內不出現嚴重粉化及變(bian)色、脫(tuo)落、開(kai)裂等現象。
根(gen)(gen)據(ju)JTJ275-2001《海港工程(cheng)混(hun)凝土結構(gou)防腐蝕技(ji)術規范》、GB50046—95《工業建筑(zhu)防腐蝕設計規范》和GB50212—2002《建筑(zhu)防腐施工及驗(yan)收規范》等相關標準要(yao)求，環氧(yang)樹(shu)脂涂(tu)(tu)(tu)料(liao)、聚氨酯涂(tu)(tu)(tu)料(liao)、氯化(hua)橡膠涂(tu)(tu)(tu)料(liao)、乙烯樹(shu)脂涂(tu)(tu)(tu)料(liao)、丙(bing)烯酸(suan)樹(shu)脂涂(tu)(tu)(tu)料(liao)等被認(ren)為是適(shi)用(yong)的(de)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)品(pin)種，根(gen)(gen)據(ju)國內(nei)外橋梁混(hun)凝土防腐涂(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)的(de)經驗(yan)來看，選用(yong)以下涂(tu)(tu)(tu)料(liao)可以獲(huo)得良好(hao)的(de)涂(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)效果(guo)：
2.1滲透型(xing)環氧(yang)封閉底漆
由(you)于混(hun)(hun)凝土(tu)表面(mian)和鋼(gang)材(cai)相比較(jiao)為(wei)疏(shu)松多孔(kong)，因而涂裝滲透(tou)性封(feng)閉(bi)底漆(qi)以增強其表面(mian)強度，增加(jia)涂層與混(hun)(hun)凝土(tu)的(de)附著力(li)，還起到增加(jia)涂層封(feng)閉(bi)性和抗(kang)滲透(tou)性作用。
FPP502是一(yi)種(zhong)高固體份低粘(zhan)度的強滲(shen)透性抗(kang)堿底漆，它(ta)能深入滲(shen)透進混凝土(tu)，反應固化后錨固和封閉基(ji)面(mian)，為后道涂裝提供良(liang)好表面(mian)。
2.2環氧膩子(zi)補平層
由于(yu)混(hun)凝土表面凹凸(tu)不平(ping),需采(cai)用膩子補平(ping),環氧膩子具(ju)有極佳的(de)(de)附(fu)著力(li)、耐堿性(xing)(xing)、耐腐蝕性(xing)(xing)和強(qiang)度，是一種(zhong)理想(xiang)的(de)(de)補平(ping)材料，可以增加混(hun)凝土表面強(qiang)度和涂層耐久性(xing)(xing)，提(ti)高涂層的(de)(de)抗滲(shen)透性(xing)(xing)。
2.3屏蔽型環氧厚膜型中(zhong)涂漆(qi)
是一(yi)種(zhong)高固體份厚膜中(zhong)涂(tu)漆，具有極佳(jia)的(de)附著力、耐(nai)堿性和抗滲透(tou)(tou)性，涂(tu)裝后增加涂(tu)層厚度(du)，增強整(zheng)個涂(tu)層的(de)抗滲透(tou)(tou)性。
2.4耐(nai)候性優異的脂肪族聚(ju)氨酯面(mian)漆(qi)
該涂料常(chang)作為各種惡劣氣候條件下(xia)長(chang)效(xiao)涂裝(zhuang)系(xi)統的面漆，涂膜具(ju)有極佳的耐(nai)鹽霧性、耐(nai)海洋大氣腐蝕性，在強烈日光紫外線照射不易降(jiang)解、粉化和變色，能使涂層長(chang)期保持良好外觀。
3、橋(qiao)梁(liang)混凝土(tu)涂裝配套方(fang)案(an)
橋梁混凝土涂(tu)裝方案的確(que)定要(yao)考慮(lv)以下因素(su):
3.1所處腐蝕環境(jing)：包括水上或水下，浪濺區、承重梁(liang)或路面(mian)等(deng)；
3.2混凝土(tu)表面狀況:是(shi)否有開裂現象，表面平整光滑度，疏松度和強度等；
橋梁建成(cheng)后，如未對混凝土表面(mian)進行(xing)防腐處理，在經過(guo)若干年后，混凝土表面(mian)可能因腐蝕出現裂紋、松動、凹陷、孔洞等現象(xiang)，隨使(shi)用時間而(er)程度不(bu)同。在涂裝時需采取不(bu)同的防腐處理措施(shi)。
3.3防腐層(ceng)是(shi)否有抗裂(lie)性(xing)設(she)計(ji)要求(qiu)：如果已出(chu)現(xian)混凝(ning)土內鋼(gang)筋腐蝕造成混凝(ning)土開(kai)裂(lie)，涂裝(zhuang)后是(shi)不能保證涂層(ceng)因混凝(ning)土的(de)(de)進一步開(kai)裂(lie)而出(chu)現(xian)裂(lie)紋，這將造成局部防腐涂裝(zhuang)失效，在這種情況下，采用(yong)粘(zhan)貼玻璃纖維(wei)布層(ceng)提高(gao)涂層(ceng)抗裂(lie)性(xing)能是(shi)必要的(de)(de)，對(dui)于橋(qiao)墩，視(shi)原混凝(ning)土開(kai)裂(lie)程度(du)和(he)防腐設(she)計(ji)要求(qiu)進行局部粘(zhan)貼玻璃纖維(wei)布或整體纏繞都是(shi)可行的(de)(de)防裂(lie)措(cuo)施。
3.4防腐(fu)蝕設計(ji)年限(xian)要求及維修重(zhong)涂間隔(ge)時間計(ji)劃。
對于新建的或(huo)腐(fu)蝕尚不嚴重(zhong)的橋墩(dun)混凝土，推薦(jian)的防腐(fu)涂裝方(fang)案(an)如下：
類別 所用涂(tu)料(liao)或(huo)材料(liao) 施(shi)工方式 涂(tu)膜厚度 參(can)考用量
基面處理 見4.1條
封閉(bi)(bi)底(di)漆 FPP502環氧(yang)封閉(bi)(bi)底(di)漆 采用輥涂(tu)(tu)、刷涂(tu)(tu)或噴涂(tu)(tu)方式涂(tu)(tu)裝(zhuang)1-2道，直(zhi)至底(di)材完全封閉(bi)(bi)。 滲透性底(di)漆(50-100) 0.1-0.2
找平膩子 FF516環氧膩子 采用(yong)刮涂方式滿刮一道，直(zhi)至表(biao)面平整(zheng)順滑。 / 0.3
中(zhong)涂漆 EPM333環氧厚膜型(xing)中(zhong)涂漆 采用輥涂、刷(shua)涂或無空(kong)氣噴(pen)涂方式涂裝2道。 150 0.4
面漆 PU413脂肪族聚氨酯面漆 采用(yong)輥涂(tu)、刷涂(tu)或噴涂(tu)方式涂(tu)裝2道(dao)。 80 0.22 采用(yong)該涂(tu)裝方案，在(zai)海洋大氣環境(jing)下(xia)，15年(nian)內(nei)不需重(zhong)涂(tu)和維修。 ;
注：對于不(bu)(bu)同(tong)的(de)涂(tu)裝(zhuang)方式(shi)和不(bu)(bu)同(tong)的(de)環境，涂(tu)料(liao)用量的(de)數值會有不(bu)(bu)同(tong)。
4、橋墩防腐施工工藝(yi)及(ji)質量控制措施
4.1前期工作
4.1.1表面(mian)處理(li)
搭(da)設腳(jiao)手，安(an)裝吊船，經安(an)全檢查(cha)后用電動角磨機打磨混凝(ning)土表(biao)面(mian)，除去表(biao)面(mian)疏松(song)層。鑿去脹裂或松(song)動的(de)混凝(ning)土。用高壓水槍噴(pen)射沖洗墩柱混凝(ning)土表(biao)面(mian)，沖洗后自然干燥。
質量(liang)要求(qiu)為(wei)：沖洗(xi)后混(hun)凝(ning)土表(biao)面(mian)應潔(jie)凈、牢(lao)固密實(shi)無(wu)松動，局部混(hun)凝(ning)土凸面(mian)磨平，方能(neng)進(jin)入(ru)下一(yi)工(gong)序(xu)。
4.1.2對橋墩外露的鋼(gang)筋和型(xing)鋼(gang)進行表面除銹(xiu)處理，涂(tu)刷環氧(yang)樹脂防銹(xiu)底漆二道。
4.1.3對混(hun)凝(ning)土局部大的凹(ao)陷、孔洞及(ji)裂縫處可以采用丙烯酸乳膠(jiao)水泥砂漿進行局部修(xiu)補，再用丙烯酸乳膠(jiao)水泥膩(ni)子(zi)批刮，也可以先涂裝環氧(yang)封閉底漆，然(ran)后用環氧(yang)膩(ni)子(zi)批刮補平。
4.2封閉底漆(qi)施工
環(huan)氧封閉底漆為雙組(zu)份，在使(shi)用前將甲乙(yi)組(zu)份混合后攪拌均(jun)勻后即可(ke)使(shi)用，要求涂刷完成涂膜(mo)干(gan)燥后，混凝(ning)土表面密實，有可(ke)見漆層。
4.3環氧膩子施工
將環(huan)氧膩(ni)子按規定比(bi)例將甲乙(yi)組份混合攪拌(ban)均勻后，滿刮一道，刮平表面。經過中間檢查后進入下一工序(xu)。
4.4環氧厚膜型中涂漆施工
將環氧(yang)厚膜型中(zhong)涂(tu)漆按規(gui)定(ding)比例將甲乙組份混合攪(jiao)拌(ban)均勻后，可采用刷(shua)涂(tu)、輥涂(tu)或高壓無空氣噴涂(tu)方式施工兩道。
注：如需粘貼(tie)(tie)貼(tie)(tie)玻璃纖維布，應先(xian)鏟(chan)除表面(mian)棱角毛(mao)刺，用砂布打(da)磨(mo)平滑，去除浮灰。然后正確裁(cai)剪(jian)布并(bing)留有搭接余(yu)量，邊刷涂料邊鋪貼(tie)(tie)布，貼(tie)(tie)布先(xian)上后下，貼(tie)(tie)實并(bing)趕盡氣(qi)泡，不(bu)得(de)皺褶。
4.5脂肪(fang)族聚氨酯面漆施工(gong)
將面(mian)漆按規定比例將甲乙組份混合攪拌均(jun)勻后(hou)，可采用(yong)刷(shua)涂、輥涂或高壓無空氣噴(pen)涂方(fang)式施(shi)工兩道。
(責任編(bian)輯：海石水泥)
