高架橋混凝土防腐蝕保護

上海恩締實業(yè)技術(shù)總監(jiān)-張作華

　　隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通運輸業(yè)突飛猛進，城市高架道路在云霧般的高層建筑間穿梭，給我們的快節(jié)奏生活帶來諸多便利的同時，也展現(xiàn)出一道亮麗的風景。為了保持這種景觀的持久性，我們必須注意高架橋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐。針對這一問題，筆者試圖探討高架橋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐技術(shù)和要點。

* 城市中的立交橋

　　眾所周知，混凝土是水泥、砂石經(jīng)過攪拌、澆注后的水化產(chǎn)物。它有很高的強度。加上鋼筋的配置，它可以承載我們需要的負載。硅酸鹽水泥水化后產(chǎn)物主要有水化硅酸鈣，氫氧化鈣，水化鐵酸鈣，水化硫鋁酸鈣和水化鋁酸鈣，是一種高堿性復(fù)合的的物質(zhì)，水化反應(yīng)非常復(fù)雜。高堿度使得內(nèi)部增強材料的鋼筋處于鈍化狀態(tài)，不會再被腐蝕。由于水泥硬化是一個放熱反應(yīng)，因此會產(chǎn)生許多氣泡，導(dǎo)致混凝土孔隙和馬蜂窩缺陷。這種缺陷會使空氣中的水、二氧化碳和環(huán)境中的其他腐蝕性介質(zhì)進入混凝土，從而破壞高堿飽和度狀態(tài)下的鈍化環(huán)境，導(dǎo)致鋼筋腐蝕，降低混凝土強度，**終導(dǎo)致鋼筋混凝土失效和災(zāi)難性事故。因此，除了鋼筋混凝土本身的強度滿足工藝條件外，防止鋼筋混凝土的腐蝕是非常重要的。鋼筋混凝土的防腐是一個大規(guī)模的技術(shù)課題。我們現(xiàn)在要討論的是高架橋混凝土外表面的防腐技術(shù)，重點是混凝土防腐涂料的應(yīng)用。

　　由于混凝土孔隙進入腐敗介質(zhì)造成了腐蝕，因此混凝土表面進行封堵便是一種直觀有效的處理方法。無孔混凝土表面應(yīng)進行防腐涂層保護(清水混凝土另當別論)。混凝土的高堿度決定了許多防腐涂層之間的附著力，并降低了附著力。因此，在選擇密封底漆時，應(yīng)選擇耐堿且具有良好滲透性的產(chǎn)品。如有必要，還可用濃度很低的無機酸中和。有些混凝土含鹽量高，需要高壓水槍沖洗。水槍壓力為50兆帕，**小值不小于40兆帕。一些特別重要的項目，如高速鐵路等，還須進行噴丸或噴砂處理，并且需要一定的粗糙度。城市高架橋混凝土通常只進行機械打磨，以去除混凝土表面的浮漿和雜質(zhì)。此外，含水量也是減少防腐涂層，尤其是底漆和混凝土表面層的一個重要因素。實踐證明，當混凝土含水量小于1%時，可以獲得理想的粘結(jié)力。測試混凝土含水量**簡單的方法是在混凝土表面覆蓋30*30cm的透明塑料薄膜，并用膠帶紙將其牢牢粘住，形成一個密封的方形小環(huán)境。24H后，觀察透明塑料薄膜上是否有霧。如果有任何解釋說含水量相對較高，施工還不能進行。如果沒有說明含水量非常低或接近于零，則滿足施工條件。

　　可以對滿足防腐施工條件的混凝土進行表面打磨處理，從而獲得具有一定粗糙度的清潔無污染的混凝土表層。通常選擇環(huán)氧底漆作為混凝土底漆，其他底漆不如環(huán)氧底漆有粘性。基材要求低稠度和強滲透性，可在涂-4杯20以下，25度條件下短時間內(nèi)干燥。溫度越高，干燥越快。但是，要特別注意的是，在夏季或高溫環(huán)境下，不能太快干燥和固化，否則會導(dǎo)致過度固化，即平時說的“燒焦”。溫度和固化劑應(yīng)根據(jù)環(huán)境進行很好的協(xié)調(diào)。在寒冷的冬天，當環(huán)境溫度低于5度時，不能進行施工。即使需要施工，也應(yīng)采取保溫措施，并適當調(diào)整固化劑的加入量。混凝土基礎(chǔ)的施工是**重要的，是形成有效防腐的關(guān)鍵，也是確定混凝土防腐年限的依據(jù)。底漆完成后，應(yīng)開始填充混凝土孔隙和表面找平。觀察混凝土表面，發(fā)現(xiàn)孔隙面積較大且較均勻，可以使用整批環(huán)氧膩子，并進行二次找平處理。如果孔隙面積小且不規(guī)則，只能進行局部環(huán)氧膩子的批涂和整平。馬蜂窩的深孔應(yīng)該分階段填補。待所有環(huán)氧膩子完全固化干燥后，必須進行打磨，以獲得優(yōu)異光滑的基層表面，這有利于混凝土防腐層的裝飾效果，并完全隔離混凝土內(nèi)外之間的通道，防止腐蝕介質(zhì)的進一步進入，達到一級防腐的效果。一般來說，一批膩子就夠了，但隨著城市化的發(fā)展，高架橋要求不僅要有防腐性能，還要有美觀效果，所以膩子層至少要有兩批以上。

　　如果混凝土底層材料和膩子是城墻的基礎(chǔ)，混凝土防腐表面層就是墻體。**道防腐層是混凝土面漆。面漆要求耐腐蝕、抗紫外線、耐大氣老化，與膩子層、基材相容性好。因此，相似相容的環(huán)氧樹脂是**好的選擇，但環(huán)氧樹脂**大的缺點是不耐紫外線，涂層容易粉化，造成失效。目前，高架橋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐涂料主要有丙烯酸各色涂料，聚硅氧烷，丙烯酸聚氨酯，脂肪族聚氨酯，氯化橡膠，氟碳漆等幾種，可以根據(jù)環(huán)境因素和裝飾要求進行選擇。例如，氯化橡膠可以在靠近海邊的地方使用，聚硅氧烷可以在工廠和礦山附近使用等。當然，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，有更多很好的高架橋混凝土結(jié)構(gòu)面漆來滿足環(huán)境保護的要求，如高固含量和低VOCs面層，甚至100%固含量的ED天門冬聚脲，ED底中面一體化自流平三合一混凝土保護面漆，防腐、防污染、自潔面漆等，總之，高架橋混凝土結(jié)構(gòu)的防腐涂料越來越受到人們的重視。涂層的優(yōu)越性、施工的簡便性、環(huán)境與人的和諧性是今后高架橋混凝土結(jié)構(gòu)防腐涂料的發(fā)展趨勢。希望本文能起到拋磚引玉的作用，并期待在這方面的防腐技術(shù)，以及防腐材料的不斷涌現(xiàn)。

* 高架橋混凝土防護結(jié)構(gòu)示意圖