桥梁混凝土结构的腐蚀与防护设计（版）.pptx

桥梁混凝土结构防腐涂装设计目录第一部分引言第二部分防腐涂装设计第三部分推荐涂层体系中航新材四部分施工工艺★A:表干区混凝土防护涂层体系★B:表湿区湿固化防护涂层体系★C:索塔区高耐候***碳防护涂层体系★D:混凝土结构柔性***碳防护涂层体系★E:清水混凝土结构透明***碳防护涂层体系第二部分引言★桥梁混凝土结构涂装的必要性★混凝土结构腐蚀环境★混凝土结构涂装的发展趋势Part1第一部分引言——桥梁混凝土结构涂装的必要性桥梁耐久性的需要:1、混凝土腐蚀造成的危害逐渐被人们认识;2、腐蚀环境的恶化对混凝土结构的影响越来越大;3、混凝土表面涂层是一种简便有效防腐措施。桥梁美观的需要:1、桥梁作为城市标志物,和谐的整体形象要求;2、混凝土表面外观,细节和局部的景观要求。钢筋混凝土结构是以水泥、砂子、石子等和钢筋配合,经水化形成的一种复合材料。总体上说钢筋混凝土是多相、多孔、不均匀的材料,环境中的腐蚀介质水、气、盐分可以通过渗透、扩散等方式进入到混凝土内部,引起混凝土腐蚀变质和钢筋的腐蚀。中性化和钢筋的腐蚀溶解腐蚀碱-骨料反应(ASR)***离子腐蚀破坏盐晶变膨胀冻融破坏酸雨腐蚀风砂侵蚀冲蚀破坏微生物腐蚀海洋生物腐蚀1234567891011混凝土结构腐蚀类型第一部分引言——桥梁混凝土结构的腐蚀环境中性化和钢筋的腐蚀钢筋混凝土结构呈碱性,~,此时钢筋保持钝化状态。大气中的CO2与混凝土中的Ca(OH)2起化学反应,生成中性的CaCO3,造成混凝土PH值降低。,中性化可使pH值低于9,此时钢筋表面的钝化层被破坏,钢筋就容易发生腐蚀。当水和氧气充足,尤其是环境温度较高时,钢筋的电化学腐蚀速度相当快,而且生成含水率高、结构疏松的Fe(OH)3红色锈层,体积膨胀2~6倍,不仅降低混凝土对钢筋的“握裹力”,同时也使混凝土层胀裂,出现结构性破坏。溶解腐蚀混凝土结构具有高粗糙度、多孔性、亲水性和高碱性特点,长期与环境侵蚀性介质(例如地下水、河水和湖水)接触,就会造成混凝土中的可溶性成分(例如Ca(OH)2)逐渐溶解。水环境中另外一种溶解腐蚀来自于水中溶解的一些离子通过置换来形成的,例如水中溶解的铵盐、镁盐可置换氢氧化钙中的钙,形成可溶性或软体物。碱-骨料反应(ASR)碱-骨料反应是混凝土中的碱(NaOH、KOH)可与基料中的某些成份(二氧化硅、硅酸盐、碳酸盐)反应,形成的生成物(碱硅胶)容易吸水膨胀。当膨胀压力超过硬化水泥浆的抗拉强度时,就会引起混凝土开裂破坏。碱基料反应需要三个条件:I、有充分的水(包括混凝土中本身含有水和外部渗入的水);II、混凝土中含碱量高(主要是NaOH、KOH,结构本身含有的和外部渗入的);III、混凝土中含有反应性二氧化硅。虽然ASR反应缓慢,持续时间长,一旦发生很难补救,被称为混凝土的“癌症”***离子腐蚀破坏钢筋混凝土结构中***离子的来源有2个途径:一是来自于制造混凝土的原材料(例如含有***离子的水、冬季施工加入的含有Cl-的防冻剂、以及使用了海砂);二是来自于结构外部的***离子(例如海洋环境、工业环境、土壤环境、北方冬季使用的“融雪盐”等)。***离子的腐蚀主要有两个方面,一是对钢筋的腐蚀:当***离子渗透进入钢筋混凝土结构后,迁移到钢筋表面,破坏钢筋表面的钝化层,使钢筋局部发生电化学腐蚀;二是对混凝土的腐蚀:***盐进入混凝土内部与水泥的某些成分反应,生成物体积增大使混凝土膨胀破坏。盐晶变膨胀可溶性盐随水分渗入混凝土内部的毛细孔和微孔内,当水分蒸发时,盐就会结晶出来。盐结晶生长过程发生体积膨胀,导致混凝土破坏。冻融破坏混凝土结构中存在大量的孔隙和裂缝,水分可通过毛细作用进入其中,当温度降到冰点时,水会结冰膨胀,使孔壁受压变形,环境温度升高,冰融化成水,体积缩小,使孔壁受到拉应力。反复的冻融过程会使混凝土结构浅表面出现裂纹,并逐渐酥松、脱落,逐步侵蚀整个结构。