圖1為Florida 7M1 Florida立柱混凝土表面剝落情況,圖2為Vaca Cut Bridge潮差區(qū)涂層鋼筋腐蝕產生混凝土裂縫的情況。據(jù)美國同行分析,混凝土出現(xiàn)裂縫和剝落的原由是由于ECR在生產、運輸和安裝過程中的機械磕碰、彎曲等造成鋼筋涂層表面出現(xiàn)了宏觀缺陷。當時的涂裝技術標準允許有2%的破損率,如9m長的鋼筋破損區(qū)可達180mm長,如此大的破損所造成腐蝕的后果嚴重是必然的。
圖3為Sunshine Skyway Bridge高架橋墩位7.5m(AHT)處環(huán)氧涂層鋼筋從基體脫開,顯示出涂層的脫層現(xiàn)象。
從Florida州橋中選擇28座橋進行抽樣分析,其中有26座都出現(xiàn)了類同現(xiàn)象,總結出這類涂層有如下兩個特點。
(1)涂層脫層現(xiàn)象與混凝土中C1一存在與否無直接關系。
(2)涂層脫層現(xiàn)象與鋼筋涂裝前表面的污染程度無明顯關系。
之后研究人員繼續(xù)對這五座橋進行跟蹤分析研究,連續(xù)每年進行現(xiàn)場檢測(共計20年)。結果如圖4所示。
從圖中可見混凝土繼續(xù)有剝落現(xiàn)象,每年平均有0.1的構件面積剝落,剝落趨勢隨著時間的推移沒有減小。1994年發(fā)表的資料中己明確指出,金屬與涂層脫層所造成的縫隙是導致混凝土中C1一引發(fā)鋼筋腐蝕的第一步。可認為涂層脫層所造成的缺陷是涂層鋼筋進一步防護失效的主要原因。
從調研者所發(fā)表的文獻和數(shù)據(jù)綜合分析可見,造成Florida州橋梁事故的原因是涂裝技術標準中對涂層中殘留的破損面積、針孔及涂層厚度要求不嚴,更為重要的是對涂層的濕附著力沒有提出明確要求造成的,而濕附著力是控制涂層脫層的關鍵指標。
20世紀80年代至今,這類標準存在著一些問題。如對涂層完整性和不連續(xù)性的要求較低。
且標準中沒有規(guī)定濕態(tài)附著力的要求,只提出了對涂層粘附性的要求等。
從目前己公開的標準可見,在破損率和漏點的要求上已有改進,但只解決了短期的鋼筋防護性能。產品也只能控制在耐久性為30~50年的水平,而對涂層脫層的問題還是只字未提,沒有根本改變ECR的耐久性問題。
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