橋梁病害及成因

      7 鋼筋銹蝕與銹蝕裂縫
      鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件是將鋼筋置于混凝土中，利用混凝土具有的高堿性在鋼筋表面形成保護(hù)膜，避免鋼筋生銹，但是已建橋梁中，由于某些因素影響，仍然存在鋼筋銹蝕情況。

                               Ynys-y-Gwas橋工字梁預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕

                                        焊接鋼筋骨架銹蝕

                                           焊接鋼筋骨架銹蝕

      1）鋼筋銹蝕
      除了骨料鐵銹引起的銹蝕外，鋼筋嚴(yán)重銹蝕最早可看見的征兆就是鋼筋所在位置的混凝土表面出現(xiàn)與鋼筋平行的裂縫，以及混凝土保護(hù)層剝離，使鋼筋完全裸露。

                                            鋼筋在混凝土中的銹蝕裂縫

                                         表面混凝土剝離，鋼筋裸露

      鋼筋銹蝕裂縫也會(huì)在混凝土構(gòu)件厚度范圍從一根鋼筋伸向另一根鋼筋。

                           裂縫在混凝土板厚度范圍各鋼筋間延伸

                                          鋼筋銹蝕引起混凝土剝離

      2）預(yù)應(yīng)力鋼筋的腐蝕
      在一般的情況下，預(yù)應(yīng)力鋼筋的腐蝕發(fā)生率是非常低的。但是，若在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計(jì)，施工及養(yǎng)護(hù)中存在某種根本性的錯(cuò)誤或疏忽，仍會(huì)造成預(yù)應(yīng)力鋼筋的腐蝕并且會(huì)發(fā)展。在大多數(shù)情況下，預(yù)應(yīng)力鋼筋腐蝕發(fā)展具有時(shí)間的潛伏性，在最嚴(yán)重的時(shí)候，會(huì)在沒有任何預(yù)兆的情況下發(fā)生預(yù)應(yīng)力鋼筋斷裂，進(jìn)而造成構(gòu)件突然破壞。
     （1）均勻腐蝕（銹蝕）
      其特征是腐蝕（銹蝕）分布于預(yù)應(yīng)力鋼筋整個(gè)表面，并以相同的速度使預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面減小，均勻腐蝕（銹蝕）是一種大氣腐蝕，即預(yù)應(yīng)力鋼筋暴露在大氣潮濕環(huán)境中發(fā)生的銹蝕。

                                           空心板鋼絞線的均勻腐蝕

      （2）局部腐蝕
      其表面特征是預(yù)應(yīng)力鋼筋表面上各部分的腐蝕程度存在明顯差異，特別是指一小部分表面區(qū)域的腐蝕速度和腐蝕梯度遠(yuǎn)大于整個(gè)表面腐蝕平均值的情況。

                                   鋼絞線不均勻分布的局部腐蝕（坑蝕）

      預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁構(gòu)件往往會(huì)存在不可避免的接縫。例如懸臂現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁節(jié)段之間的接縫，還有先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板和后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的封端混凝土與預(yù)制梁（板）體之間接縫等，在這些接縫處有預(yù)應(yīng)力鋼束（及金屬波紋管）穿過或預(yù)應(yīng)力鋼束末端（及錨具）存在，若接縫處混凝土質(zhì)量不良及滲水，成為水和氯化物穿透的進(jìn)口，則會(huì)引起預(yù)應(yīng)力鋼束（及金屬波紋管、錨頭等）腐蝕。

                                         氯化物通過接縫引起鋼筋腐蝕示意圖