水下鋼筋混凝土隧道結(jié)構(gòu)的腐蝕

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1、水下鋼筋混凝土隧道結(jié)構(gòu)的腐蝕三木舟橋，PE梅國際有限公司831?marrones法院西切斯特，PA?19382mfunhashi@mui-int.com摘要：全世界已經(jīng)有許多水下隧道結(jié)構(gòu)遭受水的泄露。隧道結(jié)構(gòu)經(jīng)歷水泄漏不僅是舊的，但也有新的一些情況。位于水下的隧道結(jié)構(gòu)由防水保護(hù)膜作為第一道防線進(jìn)行保護(hù)，防止水的泄露和鋼筋的腐蝕。然而，一旦出現(xiàn)漏水，腐蝕機(jī)理與其他暴露在海洋和除冰鹽環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)完全不同。在混凝土中，當(dāng)鋼筋腐蝕時(shí)，集聚的腐蝕產(chǎn)物會發(fā)展為有膨脹力和裂縫的混凝土。隨著裂縫的發(fā)展，混凝土開始剝落掉在路上?；诨炷谅访?，混凝土的剝落造成車道上的坑洞。因此，明確了解由于鹽水的

2、滲漏引起的鋼筋腐蝕條件是非常重要的。本文討論了一旦出現(xiàn)水漏，水下鋼筋混凝土的腐蝕機(jī)理。關(guān)鍵詞：鋼筋銹蝕，鋼筋混凝土隧道，防水膜，腐蝕，陰極保護(hù)，腐蝕電位，氯離子剖面，引言位于鹽水下的鋼筋混凝土隧道結(jié)構(gòu)一般保護(hù)鋼筋不受腐蝕用防水膜作為第一個(gè)防御。然而，一旦防水膜由于各種原因?qū)е缕茐?，例如：安裝不良、老化、結(jié)構(gòu)的沉降、土壓力、等，海水或苦咸水進(jìn)入到防水膜下的混凝土中，導(dǎo)致水的泄漏。氯化物污染的水導(dǎo)致的鋼筋腐蝕機(jī)理與暴露在海洋或除冰鹽環(huán)境中的結(jié)構(gòu)完全不同，因?yàn)樾孤┑乃緩搅芽p進(jìn)入混凝土，當(dāng)裂縫在混凝土中延伸到屋頂和墻的混凝土內(nèi)表面，水的泄漏就被查到。鹽污染的水達(dá)到混凝土內(nèi)部表面流沿混凝土表面

3、或滴到路面，然后氯化物擴(kuò)散到混凝土。結(jié)果是，蔓延腐蝕的發(fā)生，導(dǎo)致混凝土剝落到路面。（圖1）。當(dāng)裂縫在混凝土板或存在內(nèi)心深處并沒有達(dá)到墻對頂?shù)谆騼?nèi)墻表面，海水就呆在里面的裂縫，在這種情況下，看上去水泄漏不會發(fā)生。因此，確定鋼筋的深腐蝕的位置是不可行的。圖一：25年的隧道頂拱混凝土的剝落隧道條件和背景隧道結(jié)構(gòu)是一個(gè)由使用自底向上的蓋挖施工的鋼筋混凝土組成的一個(gè)雙單元矩形。屋頂板2米厚，外墻和中墻分別是1.5米和1.2米厚。所有的結(jié)構(gòu)部件包括由長鋼筋綁扎的雙鋼筋墊。圖2顯示了一個(gè)典型的隧道段。這個(gè)隧道是有一個(gè)120年的設(shè)計(jì)壽命和主隧道線形開發(fā)設(shè)計(jì)速度80公里/小時(shí)。隧道的所有外表面都覆蓋著厚

4、厚的防水膜。混凝土被指定為C35基于BSEN?206-1:20002，壓縮試驗(yàn)結(jié)果符合規(guī)范。圖2：典型隧道部分?jǐn)嗝嬖噲D隧道結(jié)構(gòu)施工完成后，圍堰被拆除。頓時(shí)，位于隧道邊坡上部部分的天花板發(fā)生小的泄露，然后然后水的泄露向下滲透到隧道。圖3顯示了從屋頂拱和外墻的滲漏情況圖片。滲漏的逐漸蔓延不僅在天花板，以及從外墻和內(nèi)墻。此外，水的泄漏可以在防水膜走道及地板暴漏筋走道發(fā)現(xiàn)，而這發(fā)生在屋面滲漏之前。由于泄漏的水包含2.2％的高濃度氯化物，導(dǎo)致高風(fēng)險(xiǎn)的鋼筋腐蝕。圖3：頂和墻的水泄漏情況在腐蝕狀況調(diào)查之前，聚氨酯樹脂被注入到500毫米的深度暴露的混凝土表面以阻止在一些地方的泄漏（圖4）。這是標(biāo)準(zhǔn)的修

5、復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)滲漏的控制程序。確定鋼筋銹蝕條件和注射的效果，以行了詳細(xì)進(jìn)實(shí)地調(diào)查。圖4：聚氨酯樹脂:的注入以阻止水的泄漏腐蝕情況調(diào)查聚氨脂注射后以確定鋼筋腐蝕情況，一個(gè)詳細(xì)的調(diào)查在最初泄漏進(jìn)行3個(gè)月之后。1。在選定區(qū)域的半電池電位（腐蝕）調(diào)查，以確定在混凝土中腐蝕程度。2?；炷寥⌒緶y定氯化物污染的條件。3。在該地區(qū)混凝土覆蓋測量收集的潛力。4?；炷辽仙恳暀z查。5。進(jìn)行陰極保護(hù)電流的要求試驗(yàn)以阻止腐蝕。腐蝕電位測量腐蝕電位測量是檢測混凝土中鋼筋的腐蝕行為影響的一種手段。使用高阻抗的電壓表和一個(gè)便攜式硫酸銅參比電極同時(shí)測定混凝土中鋼筋的腐蝕電位，如圖5所示。潛在的讀數(shù)在ASTM?c87

6、63的墻壁和屋頂和500毫米以下的代表在區(qū)域網(wǎng)格圖案的底板用300毫米的間隔應(yīng)采?。阂唬┰诹鸭y修復(fù)區(qū)干混凝土屋頂上拱和墻上B）在屋頂和墻壁上的修復(fù)施工縫c）在裂紋修復(fù)區(qū)潮濕混凝土屋頂上拱d）水/鹽染色區(qū)的墻壁上E）以前底板上的水淹區(qū)域圖5：墻壁（左）和屋頂檐口（右）腐蝕電位的測量混凝土保護(hù)層的測量工程規(guī)范要求屋頂，墻和底板用50mm的混凝土保護(hù)層保護(hù)腹筋。當(dāng)用于不同深度的氯離子濃度結(jié)合測試時(shí)，關(guān)于鋼筋深度的準(zhǔn)確信息是非常重要的。因此，隨機(jī)測區(qū)是這樣一個(gè)測區(qū)，他使用混凝土覆蓋表的潛在測區(qū)。打破視覺的混凝土測量用于外觀檢測鋼筋在墻壁和底板的位置暴漏。記錄的狀態(tài)照片?；炷谅入x子濃度的分析取

7、樣確定混凝土構(gòu)件氯離子分布，用混凝土芯塊進(jìn)行氯離子濃度分析。取塊核心直徑50毫米，長約60毫米。采樣地點(diǎn)在曾經(jīng)暴露于順著水鹽在表面裂紋修復(fù)前區(qū)選擇。位置是：·屋頂板（3處）·墻（2處）·底板發(fā)展關(guān)于混凝土深度的氯離子剖面，每個(gè)核心被切成5–20毫米，20–35毫米，50毫米和35–切成小片，然后進(jìn)行地面混凝土粉基于bs188氯離子濃度分析，124.4部分結(jié)果半電池電位測量腐蝕電位測量是確定鋼筋銹蝕的活動的一種手段。收集在混凝土結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)是由AS