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摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进桥梁建设项目的增多。随着大气污染水污染等等环境问题的不断加剧，桥梁的腐蚀问题也越来越严重，为了能够有效延长桥梁的使用寿命并保障桥梁在使用中的安全，必须对桥梁进行多方面的防腐蚀策略。本文就桥梁的腐蚀与防护策略展开探讨。
关键词：桥梁;腐蚀;防护
引言
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。以下将围绕如何有效预防钢筋腐蚀进行深入阐述。
一、桥梁的腐蚀机理
（一）桥梁的腐蚀环境分析
所谓腐蚀就是桥梁与其他环境介质接触而发生的各种形式的变化和损坏，根据桥梁的整体结构来进行分段分析：对于桥身和桥面普遍情况下都是直接与大气接触，其所受腐蚀的来源主要是大气中各种物质;而桥墩普遍是与水进行直接接触，不如海水江水等等，其所受腐蚀的来源主要是水中的各种物质。从外表来看，这两方面的腐蚀环境都是自然环境，可能不及工业环境的腐蚀性那么严重和明显，但是自然环境的腐蚀所收到的影响因素非常多，而且随着时间的延长腐蚀现象会越发严重，最终导致桥梁的报废。
（二）钢筋锈蚀
混凝土在正常情况下使高碱性，可以在钢筋的表层钝化保护膜，起到隔绝水分和氧气的作用，通过隔绝接触来防止钢筋发生腐蚀。而钝化的保护膜经过长期的使用也会出现失效，常见的失效形式有：混凝土碳化和氯盐侵入。混凝土碳化是空气存在的二氧化碳进入到混凝土的内部，与水泥的水产化物氢氧化钙发生化学反应形成了碳酸钙，使混凝土的碱性减弱直接导致钝化的保护膜无法继续发挥隔绝水分和氧气的作用，导致腐蚀的发生;第二，氯盐的侵入。当氯原子扩散到钢筋的内部之后，如果氯原子的含量比较少的时候不会影响到钝化的保护膜，但是积累到一定的程度之后达到临界的浓度就会破坏钝化的保护膜，导致钢筋发生腐蚀。当钢筋发生腐蚀之后就会产生一定的物质，这些物质的体积膨胀后就会破坏混凝土的顺筋和保护层;其次，腐蚀还会影响钢筋与混凝土之间的粘着力以及钢筋的截面面积，严重影响桥梁的质量，加大安全隐患。
（三）混凝土的腐蚀
在桥梁的腐蚀当中混凝土的腐蚀也是极为严重，具体有以下几个类型：（1）分解类腐蚀。这类的腐蚀主要是因为水泥经过水化产生了Ca（OH）2，然而Ca（OH）2的稳定性极差，不仅仅能够与酸发生化学反应使其进行分解，同时也非常容易在软水中被融合，另外在大气环境中也会在混凝土的表面被不断的析出。如果桥梁的混凝土结构浸泡在海水等含有丰富氯离子的介质当中，Ca（OH）2就会与氯离子迅速发生反应被溶解，对于介质中存在的镁离子以及酸根离子都能够快速的置换钙离子，这都是导致混凝土分解腐蚀的主要原因;（2）结晶性破坏。这种类型的腐蚀也被叫做膨胀性腐蚀，主要产生的原因是混凝土结构上的众多细小孔隙在于介质接触的过程中渗入了大量的可溶性盐，一段时间后在孔隙中有大量晶体析出，导致混凝土出现裂缝或者内部结构松散，使得混凝土的结构遭到破坏性能降低。
二、桥梁的腐蚀防护策略
（一）使用抗腐蚀性能的钢材
可使用具有抗腐蚀性能的钢材来达到防腐的目的。这类钢材一般是耐候钢。耐候钢是在原有钢材的基础上，通过在内部添加抗腐蚀的金属元素，有效阻止外膜内部铁离子与有害物质发生作用。这种抗腐蚀的钢材，因为身处大气环境当中，能够与大气湿度进行较好的融合，进而在其表面形成一种防腐蚀的保护膜，它的抗腐蚀性能比普通钢材好很多。使用這类钢材，可以不必使用涂料，减少了工序，既安全又环保。大规模使用这种抗腐蚀钢材，可以减少因为出现腐蚀而需要二次加固的费用。但这种钢材尚处于开发阶段，国内外批量生产的能力不够，造价较高，有待研究出成本更低的抗腐蚀钢材。
（二）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。
（三）提高混凝土保护层的厚度
目前由于桥梁的使用度比较高，承载的力量也比较重，这样的情况下，我们一定要提高混凝土保护层的厚度。在施工建设的过程中，尤其是对于那些建立在市中心，使用率比较高的桥梁来说，我们更是要提高保护层的厚度，要做到基础纵向钢筋混凝土保护层的厚度一定要<50mm，针对于无垫层的部分，我们应该做到不>70mm。只有这样才能够提升桥梁自身的承重能力，避免因承重能力过高而产生裂缝问题。
（四）阴极防护
混凝土结构当中的钢筋腐蚀与钢铁构件的腐蚀性质基本相同，所以可以采取电防护或者牺牲阳极的方式进行钢筋的保护。例如可以运用导电涂料进行表面的涂层处理，来实现对阴极的保护。
结语
钢结构桥梁因为具有强度大，抗拉、抗弯性能好等优点而被广泛采用。科学合理地采用防腐材料，可以保护和提升钢结构的性能。钢结构桥梁腐蚀机理一直是工程界研究的重要问题。如何采取措施从根源上防止钢结构桥梁的腐蚀，如何选择适用的防腐措施，各种防腐措施的经济性如何，都值得深入思考和探索。
参考文献：
[1]张伯权，李勇，付红.钢结构桥梁的防腐蚀方法[J].世界桥梁，2018（3）：67-70.
[2]张启富，郝晓东.钢结构腐蚀防护现状和发展[J].中国建筑金属结构，2018（9）：22-26.
[3]贾勇.钢结构腐蚀的鉴定加固方法研究[D].太原：太原理工大学，2019.
关键词：桥梁;腐蚀;防护
引言
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。以下将围绕如何有效预防钢筋腐蚀进行深入阐述。
一、桥梁的腐蚀机理
（一）桥梁的腐蚀环境分析
所谓腐蚀就是桥梁与其他环境介质接触而发生的各种形式的变化和损坏，根据桥梁的整体结构来进行分段分析：对于桥身和桥面普遍情况下都是直接与大气接触，其所受腐蚀的来源主要是大气中各种物质;而桥墩普遍是与水进行直接接触，不如海水江水等等，其所受腐蚀的来源主要是水中的各种物质。从外表来看，这两方面的腐蚀环境都是自然环境，可能不及工业环境的腐蚀性那么严重和明显，但是自然环境的腐蚀所收到的影响因素非常多，而且随着时间的延长腐蚀现象会越发严重，最终导致桥梁的报废。
（二）钢筋锈蚀
混凝土在正常情况下使高碱性，可以在钢筋的表层钝化保护膜，起到隔绝水分和氧气的作用，通过隔绝接触来防止钢筋发生腐蚀。而钝化的保护膜经过长期的使用也会出现失效，常见的失效形式有：混凝土碳化和氯盐侵入。混凝土碳化是空气存在的二氧化碳进入到混凝土的内部，与水泥的水产化物氢氧化钙发生化学反应形成了碳酸钙，使混凝土的碱性减弱直接导致钝化的保护膜无法继续发挥隔绝水分和氧气的作用，导致腐蚀的发生;第二，氯盐的侵入。当氯原子扩散到钢筋的内部之后，如果氯原子的含量比较少的时候不会影响到钝化的保护膜，但是积累到一定的程度之后达到临界的浓度就会破坏钝化的保护膜，导致钢筋发生腐蚀。当钢筋发生腐蚀之后就会产生一定的物质，这些物质的体积膨胀后就会破坏混凝土的顺筋和保护层;其次，腐蚀还会影响钢筋与混凝土之间的粘着力以及钢筋的截面面积，严重影响桥梁的质量，加大安全隐患。
（三）混凝土的腐蚀
在桥梁的腐蚀当中混凝土的腐蚀也是极为严重，具体有以下几个类型：（1）分解类腐蚀。这类的腐蚀主要是因为水泥经过水化产生了Ca（OH）2，然而Ca（OH）2的稳定性极差，不仅仅能够与酸发生化学反应使其进行分解，同时也非常容易在软水中被融合，另外在大气环境中也会在混凝土的表面被不断的析出。如果桥梁的混凝土结构浸泡在海水等含有丰富氯离子的介质当中，Ca（OH）2就会与氯离子迅速发生反应被溶解，对于介质中存在的镁离子以及酸根离子都能够快速的置换钙离子，这都是导致混凝土分解腐蚀的主要原因;（2）结晶性破坏。这种类型的腐蚀也被叫做膨胀性腐蚀，主要产生的原因是混凝土结构上的众多细小孔隙在于介质接触的过程中渗入了大量的可溶性盐，一段时间后在孔隙中有大量晶体析出，导致混凝土出现裂缝或者内部结构松散，使得混凝土的结构遭到破坏性能降低。
二、桥梁的腐蚀防护策略
（一）使用抗腐蚀性能的钢材
可使用具有抗腐蚀性能的钢材来达到防腐的目的。这类钢材一般是耐候钢。耐候钢是在原有钢材的基础上，通过在内部添加抗腐蚀的金属元素，有效阻止外膜内部铁离子与有害物质发生作用。这种抗腐蚀的钢材，因为身处大气环境当中，能够与大气湿度进行较好的融合，进而在其表面形成一种防腐蚀的保护膜，它的抗腐蚀性能比普通钢材好很多。使用這类钢材，可以不必使用涂料，减少了工序，既安全又环保。大规模使用这种抗腐蚀钢材，可以减少因为出现腐蚀而需要二次加固的费用。但这种钢材尚处于开发阶段，国内外批量生产的能力不够，造价较高，有待研究出成本更低的抗腐蚀钢材。
（二）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。
（三）提高混凝土保护层的厚度
目前由于桥梁的使用度比较高，承载的力量也比较重，这样的情况下，我们一定要提高混凝土保护层的厚度。在施工建设的过程中，尤其是对于那些建立在市中心，使用率比较高的桥梁来说，我们更是要提高保护层的厚度，要做到基础纵向钢筋混凝土保护层的厚度一定要<50mm，针对于无垫层的部分，我们应该做到不>70mm。只有这样才能够提升桥梁自身的承重能力，避免因承重能力过高而产生裂缝问题。
（四）阴极防护
混凝土结构当中的钢筋腐蚀与钢铁构件的腐蚀性质基本相同，所以可以采取电防护或者牺牲阳极的方式进行钢筋的保护。例如可以运用导电涂料进行表面的涂层处理，来实现对阴极的保护。
结语
钢结构桥梁因为具有强度大，抗拉、抗弯性能好等优点而被广泛采用。科学合理地采用防腐材料，可以保护和提升钢结构的性能。钢结构桥梁腐蚀机理一直是工程界研究的重要问题。如何采取措施从根源上防止钢结构桥梁的腐蚀，如何选择适用的防腐措施，各种防腐措施的经济性如何，都值得深入思考和探索。
参考文献：
[1]张伯权，李勇，付红.钢结构桥梁的防腐蚀方法[J].世界桥梁，2018（3）：67-70.
[2]张启富，郝晓东.钢结构腐蚀防护现状和发展[J].中国建筑金属结构，2018（9）：22-26.
[3]贾勇.钢结构腐蚀的鉴定加固方法研究[D].太原：太原理工大学，2019.