摘要：钢筋混凝土作为基础设施建设过程中常见的施工材料，其在桥梁建设中用量较大，有着不可替代的重要支撑作用。钢筋的承重力是影响桥梁安全性的重要方面，而钢筋的承重性，则更多依赖于钢筋表面的完整性，钢筋受外在环境、与之接触材料的性能、使用周期等因素影响，会出现一定程度的腐蚀，从而影响钢筋的承载性能。
关键词：公路桥梁；施工；钢筋腐蚀
引言：在大量的基础设施的建设中公路桥梁是最为重要的基础设施，它能够给人们提供很大的便利，但是道路桥梁的质量时刻影响着人们的生命安全。因此对于公路桥梁的质量和性能大家都非常在意。由于在人民的生活中和城市的建设过程中都需要依赖于道路和桥梁，因此必须要加强道路和桥梁的安全。在公路和桥梁的建设过程中不能缺少钢筋混凝土，它作为主体在整个道路和桥梁中发挥着支撑的作用，同时也是保障道路和桥梁性能的主要因素，钢筋的锈蚀直接影响着道路和桥梁的安全性，甚至可能导致桥梁的坍塌。在实际的工程中钢筋表面的锈蚀是导致公路桥梁坍塌的主要原因之一。因此钢筋的表面锈蚀是不能被忽略的，它直接影响钢筋的使用寿命，因此在工程建设的过程中要避免钢筋表面的锈蚀，建设单位要有目的的去预防钢筋的锈蚀，制定相关的措施，保证道路桥梁的安全性。为我国的道路桥梁发展奠定坚实的基础。
1.我国公路桥梁钢筋锈蚀现状分析
在道路和桥梁的建设中钢筋结构的跨径都比较大，承载也比较强，很多结构必须要有一定的耐久性。但是大部分的工程的工期都比较短，而且很多道路桥梁常年经受风吹日晒和雨淋，这很多因素的作用下就会导致钢筋的锈蚀，如果在施工过程中不能有效的对钢筋的锈蚀进行防治就会使得公路桥梁的工作年限大打折扣，甚至会导致桥梁的坍塌，公路的报废，这种现象引起的后果是非常严重的，因此要认清这种现状，找准原因，具体问题具体解决，防止一些危害的产生。目前国内外很多著名的道路和桥梁都因为各国在防锈蚀技术研究滞后的情况下出现了严重的问题，尤其是在20世纪西方一些发达国家对防锈蚀技术的研究出现严重的停滞现象，使得钢筋混凝土不能得到长时间的保护，在运营几十年以后出现很多的问题，然后再花费大量的人力物力和财力去维护，有些建筑由于钢筋的锈蚀必须要报废或者降级使用，造成了非常大的浪费。我国在这方面也不例外，在20世纪初期我国大量的进行基建，很多道路桥梁应运而生，这些桥梁中有很多跨径比较大的桥梁，虽然促进了我国道路桥梁的发展，但是由于防锈蚀技术的落后，直接导致很多种类的桥梁坍塌现象，除此之外还有很多的桥梁工作年限比较短，甚至使用不了几年就出现了坍塌，这些现象都有可能是钢筋的锈蚀引起的。由此可见我国的道路桥梁的处境不容乐观。究其原因主要是有很多污染物严重的影响了钢筋的使用。其中最为严重的就是氯离子的弥漫。因此必须要找准原因，深入的研究影响钢筋混凝土寿命的原因和方法，保证我国桥梁的使用寿命。
2.公路桥梁钢筋锈蚀的危害以及防治锈蚀的必要性
最近十几年我国的高速公路、桥梁的建设速度不断的加快，同时也带动了城市内的高架路的建设速度。但是由于我国的自然环境随着经济的发展变得越来越坏，使得很多污染逐渐影响了很多公路桥梁的钢筋锈蚀程度，这些问题逐步的凸显出来。很多公路桥梁在运营以后出现混凝土的开裂和脱落现象，这主要是因为我国的一些落后的设计理念造成的，在我国的工程设计中一直沿用重强度、轻耐久的设计理念，很多道路桥梁的耐久性远远达不到使用的要求，使得钢筋大面积的锈蚀，造成钢筋的受力大大降低。除此之外钢筋混凝土的相互融合造成钢筋混凝土在结合面上出现明显的开裂，这些裂痕直接影响着道路和桥梁的使用寿命，如果长时间的承受高强度的重力时就会导致桥梁的坍塌，造成巨大的经济损失。目前世界上常用的钢筋防锈蚀的方法时油漆防锈维护，我国也是利用这种方法，但是这种方法非常昂贵，而且效果也不是太好。因此必须研究一种长时间的防锈蚀方法，能够实现一次性耐久防腐蚀。随着科技的不断进步，很多方法也应运而生，目前在我国比较流行的方法时电弧喷涂工艺，这种方法可以使生产效率大大的提高，同时还能降低经济的成本，不但能够增加道路桥梁的寿命还能够大大的减少环境的污染，对整个社会的发展具有极大的推动作用。
3.桥梁钢筋腐蚀的诱因
大部分的钢筋在混凝土包裹以后会被水泥水化，水化以后的PH值为12-14之间，从PH值中就可以看出钢筋处在强碱的环境中。在这种环境下钢筋表面会产生一种钝化膜，这种钝化膜其实是一种保护膜，能够在混凝土水化的情况下抑制钢筋的腐蚀。但是很多工程项目在施工的过程中会导致混凝土不够密实，从而导致一些污染物比如盐、氯化钙等等进入密缝中，这样就会严重的影响钢筋表面的钝化膜，使得这层钝化膜慢慢的失去作用，这种现象一旦发生就会导致钢筋的钝化，然后水或者氧气的作用下钢筋会进一步的被氧化，然后在表面出现一层铁锈。铁锈会极大的影响钢筋的耐久性，造成公路桥梁的寿命减弱，以上就是目前大部分的工程项目中钢筋锈蚀的原因。
3.1材料的碳化和有害气体的侵蚀
钢筋外保护层是保障钢筋性能的重要结构，一旦被破坏，则会对钢筋造成毁灭性的影响，进而影响桥梁的整体稳定性。由于墙体的渗漏、建筑结构内部的不紧实，使得建筑结构内部结构长期与空气接触，造成整体结构的脆化及碳化。究其原因，主要是由于在施工过程中使用不同批次、不同标号、不同配合比的混凝土。从外部环境进行分析，大气质量的下降、空气内的碳物质浓度不断提高，则是在非密实封闭的混凝土结构内造成碳化现象的重要原因。在非密闭的材料中，碳物质与氧气相互作用，形成的大量碳化钙物质使得混凝土中的材质脆化，酸性、腐蚀性增强。而空气中同样产生剧烈影响的氯化物与材质发生化学反应后，钢筋混凝土表面所形成的小孔，则对混凝土的承受力、支撑力造成巨大的影响。
3.2施工因素
施工单位在后期未对钢筋进行安全隐患的排除，是造成钢筋发生腐蚀的重要原因。若只对钢筋表层涂抹水泥浆，而未将钢筋深入桥梁，水泥浆难以与钢筋融合形成整体，此时混凝土内碳分子的作用出现衰弱状况，在雨水的冲刷下保护层的作用就会逐渐减弱。在环境的影响下，氧分子与水相结合，则会使得钢筋出现腐蚀，对钢筋整体的危害甚至会延续到横梁，对整体桥梁造成不可估量的不利影响。
3.3环境中水分对钢筋的影响
水和氧气是产生锈蚀的主要原因之一，氧气参与钢筋腐蚀电化学过程的阴极反应，因而钢筋的腐蚀速度受到水中溶解气氧扩散过程控制。水不仅可加速混凝土的碳化作用，也为钢筋的腐蚀提供了条件。
4.钢筋侵蚀测量方法
4.1物理检测方法
在物理检测方法中所占比重较大的是光纤传感方法，光纤有优秀的操作成效，光纤的化学性质非常稳定，不容易发生变化，可以很好地抵御电磁影响，完成数据的传送和数据传感的融合，在完成了氯离子对钢筋侵蚀的情况的研究后，可以更好地完成钢筋侵蚀方面的有关书面理论和方法，在使用了光波传感的方法后，能够完成混凝土内部钢筋的被侵蚀状况的检测，同时具备非常良好的效果，最终获取金属被侵蚀的数据。在混凝土构造内部的金属侵蚀状况的测量工作里，必须完成多种光纤钢筋侵蚀传感设备的利用，很好地完成钢筋的摊铺作业，完成光时域反射方法的利用，很好地完成钢筋侵蚀准布局测量作业。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在整个测量部分里，必须在光纤内部的芯上设置一层铁合金敏感膜，对比光纤外部的皮质，铁合金敏感设备有更加良好的数据接收功能，若敏感保护膜未曾被侵蚀，那么测量的光信号会相对弱，若是被侵蚀了，那么光信号会相对更强，按照这样的理论，能够完成光纤传感设备的创造，把这种设备放置于混凝土里面，利用针对敏感魔侵蚀的作业部分，完成对钢筋侵蚀的实效性测量，和普通的侵蚀测量方法比较而言，光纤侵蚀测量方法在操作成效方面更加优秀，可以完成混凝土里面构造的测量，在项目费用方面能够完成更好的节省。
4.2EIR全方位测量方法
想要达到钢筋侵蚀测量在真实操作中的标准，就不得不完成钢筋侵蚀全方位测量方法的利用，该方法存在3个主要的模块：（1）电阻率化学；（2）寝室电流密度情况；（3）钢筋正常侵蚀电位情况，这样的方法被叫作EIR测量方法，这种方法有非常好的操作成效。断定研究方式为多元化统计研究的主要构成元素，EIR估量系统完成在断定研究方法的更好的利用，利用在数学模型方面的信息，完成钢筋侵蚀情况的数据汇总，完成钢筋侵蚀和没有侵蚀的情况的分类，把分类的情况全都汇总成第一种和第二种，利用在操作场地电化学3种主要因素的研究，完成三元变动数据的确认，最后完成三元函数的构架，把不同的具体的状况套入各自的断定要求，完成最后的划分作业，利用在有关统计学的计算方式的利用，完成钢筋被侵蚀情况的评估，该项作业必须完成混凝土的电阻率，腐蚀电流等数据的研究，利用在EIR全方位测量方法方面的的利用，能够保证混凝土钢筋侵蚀测量成效的提高，想要做到这些必须更加灵巧地使用EIR全方位测量方法的断定函数，完成钢筋侵蚀测量数据的改良。
4.3电化学方面
在交流阻碍方法的作业部分中，必须在被研究电极方面完成极小的交流电压的增加，进一步按照电流的反应完成电极相关的数据的确认，前文所说的电极反应参考数据的内容主要是极化电阻等信息，利用上述方法，完成侵蚀速率的确认，利用在交流阻碍检测相关方式的利用，能够获取钢筋混凝土包裹部分的混凝土侵蚀机理，钢筋侵蚀速度等数据，完成混凝土侵蚀过程中氯离子的最大浓度的确定，完成周围物质交流阻抗检测方法的实施，达到钢筋混凝土侵蚀检查的操作需求。
因为遭到氯离子方面的作用，钢筋混凝土一般存在点蚀情况，利用部分电化学阻抗信息知识的利用，能够完成混凝土试验过程中部分侵蚀检测的操作需求，交流阻抗方法在整个测量过程中更加敏感精确，利用这种特性，能够完成侵蚀速率的确认，得到更为精确的数据，想要达到这种效果就不得不很好地完成钢筋混凝土体系里钢筋侵蚀速率的确定作业，要完成交流阻抗方法试验时间方面的掌控以防在测量时有较大的差别。交流阻抗方法有很好的操作程序，只是这种方法同样也有一些操作的限制，该方法所用的设备通常价格昂贵，很难进行实际使用，同时工作的时限太长，很不容易达到操作场地真实的钢筋侵蚀测量操作的标准。该方法不容易完成外加信号以及钢筋表层部分的大小的确认，同时在信息处理方面也很不简单，很难在操作场地完成钢筋侵蚀的测量。
利用在恒电量方法方面的利用，能够完成电荷相对比较小以及侵蚀金属电极的增加，完成电极电位在第一时间的记载，完成随着时间推移侵蚀减弱的函数图像的创作，进一步达到真实操作时的标准，完成多种电化学参考数据的获取，电位变动的检测作业可以很好地抵御其他干扰因素，整体来说使用时间较短，利用在检测数据方面的定量化分析，可以很好地达到目前钢筋侵蚀测量作业的标准。处于桥梁项目施工的最初阶段，钢筋侵蚀很难被发现，由于这一特性，如果出现混凝土发生特别厉害的脱落情况，那么就说明钢筋混凝土预防保护已不在最好的时间，在后面的混凝土保护操作时，将会有特别高的风险，也更难进行操作，若任凭混凝土侵蚀情况的发生，会产生特别大的影响。
5.预防钢筋腐蚀的措施
5.1钢筋的选用
同等条件下，标号高的钢筋在工程中的耐腐蚀性更强。混凝土中附带的添加剂会对钢筋的腐蚀形成抑制作用，氯离子对钢筋会产生侵蚀作用，选用对氯离子具有抑制作用的添加剂会在一定程度上减轻钢筋锈蚀程度。除前文列举的解决方法之外，在施工过程中，还需要注意以下方面：（1）排除混凝土内其他不必要的添加剂，按照严格的施工标准，对选用的钢筋和设计标准进行严格对比。（2）为减少虫害现象，在材料中不可添加海产骨料。（3）避免氯离子在混凝土材料中出现，减少氯离子对混凝土材料的侵蚀。
5.2施工过程中的材料控制
（1）控制水灰比材料配置中不能加入过多的水，水灰比是保障混凝土密实性、抗渗漏性的重要方面。（2）添加适量的抗渗剂抗渗剂是补充混凝土中小孔引起的水渗漏而加入的必要材料。由此可知，适量的抗渗剂对减少渗漏情况的出现有着重要作用。（3）选用符合标准的水泥在桥梁钢筋结构中，水泥是常用施工用料，选用密度合适的水泥，也是提高钢筋抗渗性与密实性的重要因素。为此，选用的水泥遇水时，产生的热量不易过高，整体水泥的颗粒不可过大。水泥的密度会影响水分的进入，同时，也决定着遇水时所产生的热量是否能及时排出，而水泥的颗粒大小，则关乎水泥能否充分与其他物质相结合，且水泥颗粒的大小对凝结速度有着直接的影响。水泥是混凝土的基础组成部分之一，良好的密度及大小均匀的颗粒，是决定混凝土抗腐蚀性的重要保障。
5.3对施工用料的保护
堆放施工用料的区域，需选择合理的散水位置，保障水的流通性。通过试验发现，排水坡度是影响排水效果的关键，而整体堆放施工用料的位置靠近排水沟，则是为了及时清除雨水。（2）在焊接钢筋前，选用合理的镁条与防腐试剂，同样可以避免腐蚀现象的出现。（3）若钢筋生锈，则控制生锈区域的面积，是相关施工技术人员需解决的问题，如果在混凝土结构外部出现此种情况，可采用防腐蚀隔板。
5.4混凝土修补
混凝土修补技术，发挥着不可替代的作用，在修补过程中，可将附着于钢架表面的异物清除。修补之后的混凝土结构的性能也可随之提升。混凝土修补的工序较复杂，修补工作可分两步：第一步，涂抹丙酮。丙酮的浓度为3%，溶液的化学性质呈酸性，目的是去除油污，提高整洁度，故而只需将丙酮涂在混凝土表面含有油污的地方。第二步，合理处理混凝土中钢筋腐蚀的部分。首先准备亚硝酸溶液，选择钢筋被腐蚀的地方，然后将准备好的溶液涂到被腐蚀地方，之后就可以浇筑混凝土。但是在浇筑混凝土之前，施工人员还需冲洗混凝土表面，为了加强冲洗的力度，水压至少要大于120MPa，并在冲洗完成后，测量一下浸水饱和度，不能让混凝土内部存在积水。与此同时，还需要对混凝土材料进行处理，使其结构更加紧凑，抗渗透性更好。在水泥里加亚硝酸钠钢筋阻锈剂，使添加料与水泥的融合度更加紧密，需要持续搅拌，至少30min，这样其结构会更加紧密。为了提高材料的抗渗透性，则要在材料里加入减水剂。
结论
简而言之，桥梁在运行过程中，受各种因素的影响，钢筋会发生腐蚀。基于此，为了提升钢筋的耐久性，延长桥梁的使用年限，结合实际，在阐述桥梁钢筋腐蚀原因的基础上，提出了预防钢筋腐蚀的措施。指出应合理选择施工材料、控制施工工艺、采取施工技术措施，以改善钢筋腐蚀情况。
参考文献：
[1]江涛.分析公路桥梁钢筋锈蚀原因及防治方法[J].科技创新导报，2013（05）：110
[2]刘怀萍.分析公路桥梁钢筋锈蚀原因及防治方法[J].科技创新导报，2018（01）：127
[3]吴隆江.钢筋在公路桥梁施工中的腐蚀因素及处理措施[J].全面腐蚀控制，2017（08）：63-65
论文作者:何鑫鑫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
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