關(guān)于道路橋梁防腐材料的研究分析

黃 坤，曹 峰

（吉林建筑科技學(xué)院，長春 130114）

根據(jù)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展戰(zhàn)略部署，我國制定了《國家公路網(wǎng)規(guī)劃》（2013-2030），該規(guī)劃是公路交通基礎(chǔ)設(shè)施中長期布局規(guī)劃，體現(xiàn)了我國發(fā)展綜合交通運輸?shù)膽?zhàn)略方針，是指導(dǎo)國家公路長遠發(fā)展的綱領(lǐng)性文件。而道路遇到江河湖泊或山谷深溝等就需要修橋，因此路橋具有同樣重要的意義。在設(shè)計建造過程中，人們不僅要對路橋設(shè)計進行優(yōu)化，還要對其進行合理的防腐防護，這樣才能保證路橋的安全質(zhì)量，延長使用壽命，這就要求人們更加注重對混凝土的防腐處理[1]。

1 路橋工程材料的研究內(nèi)容

路橋工程材料是道路和橋梁等交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和養(yǎng)護的物質(zhì)條件，其品質(zhì)和類型決定了路橋工程的使用性能和服務(wù)壽命?？v觀我國公路路面的發(fā)展歷程，從低級的砂石路面、渣油路面到高級的瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面，道路工程材料的進步與發(fā)展，支撐了路面性能的提升與結(jié)構(gòu)形式的革新。隨著交通事業(yè)的不斷發(fā)展，人們對路橋工程材料提出了更高的要求，科學(xué)選擇路橋工程材料，合理進行設(shè)計與利用，是保障和提高路橋工程質(zhì)量的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

1.1 路橋工程材料的要求

在路橋工程的使用環(huán)境中，行車荷載和自然因素對道路路面結(jié)構(gòu)的作用，會隨著深度的增加而逐漸減弱，對于材料的強度要求、承載能力以及穩(wěn)定性要求也逐漸降低，因此路基以上采用不同質(zhì)量、不同規(guī)格的材料，通常由下而上鋪筑，結(jié)構(gòu)層是由墊層、基層和面層等組成。墊層位于基層和路基之間，其主要作用是改善路基的濕度和溫度狀況，減少路基變形，通常在季節(jié)性冰凍地區(qū)或土基水溫狀況不良的路段中設(shè)置，保證面層和基層的強度、穩(wěn)定性和抗凍能力，其需要具備足夠的水穩(wěn)定性。墊層常用碎石、礫石混合料、結(jié)合料穩(wěn)定類混合料等材料；基層位于面層之下，主要起到傳遞荷載的豎向應(yīng)力的作用，此層的材料應(yīng)有足夠的強度、剛度以及擴散應(yīng)力的能力，應(yīng)具有足夠的水穩(wěn)定性和耐沖刷性，保證面層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，常用的材料有穩(wěn)定類混合料、碎石礫石混合料、天然砂礫、碾壓混凝土和瀝青穩(wěn)定集料等；面層直接承受荷載，并受到自然環(huán)境中溫度、濕度變化的直接影響，因此面層材料應(yīng)有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性等，其層面常用的材料主要是瀝青混合料、水泥混凝土、粒料和塊料等[2]。

橋墩和橋樁結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強度、承載能力、抗?jié)B透性、抗凍性和抗腐蝕能力，以抵抗外部環(huán)境介質(zhì)的侵蝕；橋梁的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足有的強度、抗沖擊性及耐久性等，橋面鋪裝層一般使用瀝青混合料和各種防水材料等。

1.2 路橋工程材料的研究內(nèi)容

材料的礦物成分和組成結(jié)構(gòu)決定了材料的特性，對其技術(shù)性能有顯著的影響。各類混合料中，組成材料的相對質(zhì)量和比例影響材料的組成結(jié)構(gòu)狀態(tài)，這種狀態(tài)決定了混合料的基本技術(shù)性能，包括物理性能、力學(xué)性質(zhì)、耐久性和工藝性等。

2 混凝土路橋損壞的原因

2.1 自然環(huán)境影響

某些不利氣候條件對混凝土路面損壞極大。例如，我國北方冬季寒冷，路面的積雪、冰凍連續(xù)不斷，使得在清雪過程中不得不用融雪劑，而融雪劑的主要成分包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等添加劑，會產(chǎn)生鹽凍、鹽蝕，嚴重破壞混凝土路橋面，并逐漸向內(nèi)滲透。大風(fēng)、酸雨也在一定程度上加快了對路橋的腐蝕。由于混凝土結(jié)構(gòu)本身具有一定的吸水性，而水又通過凍融循環(huán)對混凝土路面造成持續(xù)破壞。其次，路橋本身需要承受一定的荷載，某些特定時間、交通量較大區(qū)域或者重型卡車超重等會導(dǎo)致混凝土路橋路面出現(xiàn)變形、裂縫、表面大面積脫落等情況。

2.2 自身原因

路橋材料多為混凝土材料，特別是橋梁構(gòu)建在建造時存在一定的技術(shù)工藝缺陷。例如，會存在一些細小的縫隙沒有處理得當(dāng)，又如結(jié)構(gòu)縫、抗震縫、沉降縫、伸縮縫等漏水造成的鋼筋腐蝕、保護層脫落等情況的出現(xiàn)，這在長期使用過程中會影響路橋的安全質(zhì)量，縮短使用壽命。

外在原因和內(nèi)在原因給路橋帶來的破壞較大，人們要特別重視對鋼筋混凝土的防腐處理、養(yǎng)護，鋼筋混凝土的防水防腐及養(yǎng)護是提高路橋耐久性的有效途徑。

3 路橋防腐分類、方法與措施

3.1 路橋防腐分類

道路橋梁防腐工程主要包括混凝土結(jié)構(gòu)防腐、鋼結(jié)構(gòu)防腐、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防腐、木結(jié)構(gòu)防腐和瀝青混凝土防腐[3-4]。如今，路橋工程中應(yīng)用的防腐措施可以分為兩大類，一類是利用基本措施防腐，例如，提高混凝土的密實度，采用耐候鋼、合金鋼、采用合適的保護層厚度，利用材料本身的性能抵御外界的腐蝕；另一類是利用附加措施防腐，如增加表面面層防護、利用陰極防護技術(shù)、噴涂鋼材阻銹劑等。

3.2 國內(nèi)外防腐方法

硅類防水、防腐技術(shù)是國外廣泛應(yīng)用的技術(shù)方案，它主要用于公路、高架橋等的防腐處理。國內(nèi)引進和我國自行研制的硅烷防水劑、DPS 永凝液、TS防水防腐劑、1500 防水劑等，在北京、上海等地都得到了廣泛的應(yīng)用，實踐證明這些應(yīng)用取得了良好的效果。

3.3 防腐措施

在路橋的建設(shè)和使用過程中，最嚴重的腐蝕就是鹽蝕和堿蝕，人們要對各種腐蝕進行仔細分析，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況提出有效的防腐措施。首先就是需要建立剛性的防水機制。在路橋的建設(shè)工程中，水分對路面的影響特別大，同時也是導(dǎo)致路橋出現(xiàn)鹽蝕和堿蝕的罪魁禍首。為了有效避免這種情況，人們應(yīng)該構(gòu)建防水機制，其間可以采用先進的科學(xué)技術(shù)，開展防水施工和防水處理，或在滲透層放置防水材料，減少水分的侵入，提高路橋的防水性能，降低出現(xiàn)鹽蝕和堿蝕的概率。其次，人們在處理過程中還可以利用透明涂膜，它的特點是防水耐水、有彈性、質(zhì)地柔軟，可以起到隔離的作用，隔絕腐蝕物和混凝土的接觸。

4 路橋的維護與管理

路橋建成通車后，要經(jīng)歷很長一段的使用過程，隨著時間的推移，其使用功能不斷下降，同時，各種病害也日益加重。為了保障道路行駛安全，路橋養(yǎng)護就顯得尤為重要，如何采用科學(xué)的、合理的養(yǎng)護技術(shù)，優(yōu)化路橋養(yǎng)護管理，延長路橋使用壽命，已經(jīng)引起人們的重視。一般情況下，在路橋建成后早期，路面狀況良好，維護工作以日常維護為主，隨著時間增長，病害出現(xiàn)并發(fā)展，會對路面結(jié)構(gòu)和承載能力有一定程度的影響，就應(yīng)采用大、中修養(yǎng)護手段來恢復(fù)路面行駛功能。

對于混凝土構(gòu)件而言，防腐處理好之后，還需要對其進行定期的檢查與養(yǎng)護，及時發(fā)現(xiàn)破損的位置并對其進行修補，對破損口進行全面的檢查，如果出現(xiàn)表面粉化、裂紋等現(xiàn)象，就需要利用噴燈消除原有破損涂層并重新進行涂層。

因此，人們應(yīng)考慮多重因素，同時根據(jù)地理位置、季節(jié)、周圍環(huán)境和溫度變化等，選擇合理的施工工藝，做到因時制宜、因地制宜，采用有針對性的養(yǎng)護方法。例如，可以選用樹脂類有機物或石油乳劑對裂縫進行處理，其最大的優(yōu)點就是能夠封住細小孔洞和一些裂縫，延長瀝青的使用時間，從而保證路橋管理養(yǎng)護工作的有效進行，提高路橋的使用壽命。

5 結(jié)語

在路橋的建設(shè)和使用過程中，解決好其腐蝕性問題是工作的重中之重。因此，人們應(yīng)根據(jù)實際情況、區(qū)域特點，分析防腐蝕的因素，利用科學(xué)有效的防腐蝕材料和處理方法，做好防腐工作，這樣才能夠保證路橋的使用質(zhì)量與安全，提高耐用性，同時做好管理與養(yǎng)護工作，促進我國道路橋梁的可持續(xù)發(fā)展。