预应力混凝土结构的腐蚀与防护

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发布时间：2022-06-23

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[提要] 环境介质的侵袭是影响预应力混凝土结构腐蚀的关键因素,控制预应力混凝土结构腐蚀的重点应该
是控制结构的防水。多层防护和监视检测是结构防水的关键。分析认为，要实现预应力结构的长期耐久性能
保护,需要及时审定现行国家标准和规范,从总体规划、施工设计、建造细节、操作程序、试验检测、工人素质、设
备性能、材料材质以及认证制度等诸多方面进行控制和实施。
[关键词] 预应力混凝土结构耐久性腐蚀机理多层次防护监视与检测
Corrosion Protection for Prestressed Structure/Sun Xinxi(China Zhongtie Major Bridge Engineer Group Co., Lid.,
Zhengzhou 450053，China)
Abstract;The ingress of environmental medium is major cause of the durability problem of posl-tensional RC struc
element of protection of the steel against corrosion for internally ducted tendons is to keep water off the structure and the
reinforoement. Emphasis should be put on the concept of multi-layer protection and inspoction and monitoring methods. It
concludes that to guarantoe long term protection of the tendons and durability of the structure, all involved in the constnuction
process such as over all concept, desigm, details, procedures, inspection and monitoring, tmining of workers, equipments，
material, qualification and approval,should be considered.
Keywords:prestressed concrele structure; durability; corrosion mechanism; multi-layer protection; ingpoction and
预应力混凝土结构的腐蚀特征
护系统，使预应力混凝土结构具备与安装它的构件相
腐蚀是材料与其环境间的物理化学作用引起材料
匹配的设计生命，这涉及所有各阶段的材料保护。
本身性质的变化。腐蚀过程都是在高应力作用下由于
2.1 混凝土
腐蚀介质的不断侵人,经过三个阶段的发展而造成预
长期以来,人们一直认为混凝土是非常耐久的材
应力钢材的断裂，从而最终导致预应力混凝土结构的
料,直到上世纪 70 年代，工程师们逐渐发现事实并非
失效。对于预应力混凝土结构，腐蚀形态主要包括：碱
如此。我国建设部的一项调查表明,国内大多数工业
集料反应、金属的锈蚀、应力腐蚀和氢脆。应力腐蚀
建筑在使用25－30年后即需要大修,而桥梁、港工等
和氢脆都是在应力和环境介质（水、卤离子,氢）的联合
基础工程的耐久性问题更为严重,许多工程建成后几
作用下,金属按特有机理产生的延滞断裂现象,并不是
年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂,京津地区的立交桥由
金属在应力作用下的机械性破坏与在腐蚀环境作用下
于冬季洒除冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问
的商蚀性破坏的几何迭加,其断裂抗力比单个因素分
题，不得不限载、大修或拆除。
别作用后再选加起来的要低得多口
混凝土结构耐久性是当前国际结构工程学科最为
对于预应力钢筋，应力腐蚀和氢脆由于其低应力
重要的前沿研究领域之一,我国现行标准和规范对预
状态、难监控、无预兆等特点,因而具备更强的破坏性。
应力混凝土的配制材料、配合比、外加剂、拌制、运输、
产生应力腐蚀和氢脆的影响条件是应力、环境介质和
浇筑、养护等环节都做出了明确的规定和要求，但从耐
金属材料。针对预应力混凝土结构，控制的关键在于
久性保护来讲,技术条例和指南需作进一步补充和修
阻断有害介质(水、卤离子、氢)对结构的侵袭途径。
改:1)不仅对腐蚀性环境,在设计阶段对所有预应力混
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预应力混凝土结构的防护
凝土都应考虑其耐久性能，并对其进行必要的验证；2）
FIB(国际结构混凝土协会)的长期案例研究表明，
引人新技术,尽可能地采用防水的高密度抗渗混凝土；
应力腐蚀和氢脆造成预应力混凝土结构失效通常是以
3)合理提高混凝土保护层的设计厚度；4）尽管《铁路桥
下因素的叠加作用：不合理的整体规划、不全面的施工
涵施工规范）（TBJ203—1996）对粉煤灰和火山灰有明确
设计、建造过程的错误以及不恰当的材料。
的禁止条款,但粉煤灰、火山灰质混合料的合理使用是
预应力混凝土结构的耐久性是,设计一套腐蚀防
有效提高混凝土耐久性的重要的技术手段;5)对水泥