1含氯離子的融雪劑對大橋結構的影響

    1.1 氯離子對預應力混凝土的侵蝕

    據美國 Texas 大學和中國東南大學的預應力鋼筋混凝土構件的耐久實驗表明： 在應力狀況下， 混凝土中氯離子擴散變化顯著。在拉應力狀態下， 混凝土的氯離子擴散系數變化呈線性增長。預應力混凝土梁體在日常運行中， 底部處于受拉區， 即在拉應力的狀態下， 因此氯離子吸附在這個區域很容易對混凝土造成侵蝕。

    1.2 氯離子對混凝土中鋼筋的腐蝕

    上海大氣層中氯離子的成分相當少 （ 一般都 <0.003 mg/m 3 ） , 能吸附到混凝土表面的量更是微乎其微。如使用含氯離子的融雪劑， 則將會使大量的氯離子吸附在混凝土表面， 如滲入到混凝土中， 就會降低混凝土的 pH值，使混凝土中鋼筋鈍化膜逐步酸化而導致破壞。鋼筋鈍化膜破壞區與未破壞區之間所產生的電位差， 還將會形成腐蝕電流，加速鋼筋的電化學腐蝕。銹蝕產物的發展與體積膨脹 （ 2～6倍） , 會使混凝土保護層發生順鋼筋向開裂和脫落，最終造成構件或結構承載力的下降或喪失。

    1.3 鹽凍破壞

    冰融化為水， 要吸收一定的熱量，會降低混凝土表面的溫度， 使得混凝土中水分子產生結晶體，從而使混凝土凍融循環破壞。融雪劑的鹽類滲入混凝土中后， 在低溫情況下產生的結晶體要遠比水分子的結晶體大， 即所謂的“鹽凍” ,鹽凍破壞要比單純的凍融破壞嚴重得多。

    1.4 氯離子對鋼構件的腐蝕

    鋼結構腐蝕同樣也是一個電化學過程。鋼結構腐蝕主要需要 3 個條件： 在鋼結構表面不同區域之間 （ 宏觀、微觀） 存在電位差； 鋼結構表面接觸潮濕氣體、水、酸雨、含鹽分的霧和液等； 鋼結構表面接觸大氣， 特別是氧氣。

    因此當鋼構件的裸露區域接觸到空氣中的氧，同時又接觸到了融雪劑中的氯離子后， 正好滿足了電化學腐蝕條件， 即發生電化學腐蝕，就會嚴重破壞鋼構件的強度。

    1.5 氯離子對結構影響的相關報道

    有資料顯示， 1972 年英國一條高速公路上修的11 座橋梁， 由于采用工業鹽除雪， 開通幾年就出現了混凝土沿鋼筋開裂的現象。調查之后才發現， 鋼筋因鹽水滲入導致的銹蝕膨脹是主要原因。在北京、天津等地， 一些橋梁也出現因氯離子滲入造成鋼筋銹蝕斷裂和混凝土沿鋼筋開裂等病害。

    2大橋易受融雪劑中氯離子侵蝕的結構部位

    根據以上分析得知， 含氯離子的融雪劑對大橋的結構會產生腐蝕， 影響大橋結構的耐久性。為了保證大橋結構在化學融雪時不受侵蝕、少受侵蝕，或能在短時期內清除侵蝕， 因此對大橋所有的構件和部位做了全面的分析， 并查閱了結構圖紙， 以了解哪些構件、哪些部位易受融雪劑的侵蝕， 從而對今后的橋面除雪工作與除雪善后工作起到一定的指導作用。

    2.1 主橋橋面板

    當橋面的瀝青混合料路面產生裂縫且防水涂層損壞時， 融雪劑中的氯離子就會隨著雪水滲透到主橋的預制混凝土橋面板上。

    2.2 主橋的鋼梁

    融雪劑中的氯離子會順著主橋的落水管， 在泄水過程中隨風飛濺到主橋的鋼梁上。

    2.3 大位移伸縮縫、型鋼伸縮縫、四防伸縮縫

    伸縮縫表面的融雪劑會被雨水稀釋和沖洗干凈，但當伸縮縫的橡膠止水帶密封性不好、伸縮縫防撞墻處的側向擋水性能不好時， 含氯離子的融雪劑就會從滲漏處到達伸縮縫的下部， 腐蝕伸縮縫下部的鋼構件和混凝土結構。

    2.4 蓋梁

    當伸縮縫的防水性能失效時， 融雪劑中的氯離子還會隨雪水滲漏到引橋的蓋梁及蓋梁與箱梁、 T梁、板梁的交接處。

    2.5 箱梁、 T 梁和板梁

    引橋段瀝青混合料路面有裂縫， 融雪劑的氯離子不但會侵蝕箱梁、 T 梁和板梁上部、板梁與板梁拼接面， 甚至還會滲漏到梁的底部，且此處正是受拉部位。

    2.6 鋼結構支座

    有的大橋 （ 如南浦大橋） 轉角伸縮縫， 機動車路面處改造為型鋼伸縮縫， 而觀光道下面仍為橡膠伸縮縫， 因此在型鋼與橡膠的交接處無疑成了滲漏點。融雪劑中的氯離子會順滲漏點沿轉角伸縮縫滲漏到錨固墩上方的球型支座上， 對支座的鋼構件產生腐蝕。

    此外， 如大位移伸縮縫的止水性能不好，融雪劑會滲漏到過渡孔 T 梁下的活動支座和引橋箱梁下的盆式橡膠支座上， 對支座上的鋼構件和周圍的混凝土產生腐蝕。

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