混凝土結構中鋼筋腐蝕導致結構物破壞或失效,已成為當今世界關注的重大課題之一,它在影響結構物耐久性因素中占主導地位。在混凝土工程中,因為鋼筋的腐蝕造成眾多的工程事故,形成無法預計的經濟損失人員傷亡,鋼筋混凝土中鋼筋受腐蝕的現象正逐步受到我國各方的重視。
鋼筋混凝土結構中鋼筋腐蝕現象
混凝土結構中鋼筋腐蝕已成世界性難題
在北美,混凝土結構中鋼筋腐蝕已經成為一個嚴重的問題。它是一個幾十億美元的問題。保守估計 美國工業界用于腐蝕的總成本每年超過3000億美元。
截止到1986年,美國已花費240億美元用于修復被腐蝕橋梁,并且以每年5億美元的速度增長。美國1984年報道,57.5萬座鋼筋混凝土橋梁出現鋼筋腐蝕破壞,其中40%的橋梁需要耗費54億美元來修理承載力不足與加固處理。建于1967年的美國明尼蘇達州境內一座跨越密西西比河標號為1-35W的鋼筋混凝土公路拱橋,在使用僅二十多年時橋體出現重大腐蝕現象,用局部修補的方法進行了修復,不久后又出現裂縫和腐蝕現象,但未及時采取有效措施,最終于2007年發生重大坍塌事故,造成了重大的人員傷亡。
美國橋梁倒塌現場圖
鋼筋混凝土結構如何修復
根據1994年鐵路秋檢統計,我國鐵路中有損壞的鋼筋混凝土橋為2675座,其中由于鋼筋銹蝕而發生損傷的為722座,占27%。2001年,位于我國四川的宜賓大橋突然垮塌,僅使用了11年,使用不到20年就需重建或修理的橋比比皆是,如澎湖大橋、北京西直門立交橋等。我們必須認識到很多被修復的混凝土結構在幾年后就遭受嚴重的惡化。混凝土維修行業正面臨著一個主要挑戰:如何維修、修復和保護混凝土結構的當前狀況以延長其使用壽命。
現有的混凝土結構達到預期的使用壽命不僅是初始設計和施工的一個問題,也是如果在問題擴大時,有效維修/修復的一個問題,或者如何精確和有效的維修/修復。這將需要創新性維修和保護技術來確保基礎設施能夠持續工作。
目前,許多被修復混凝土結構僅過了幾年就遭受嚴重的鋼筋腐蝕。在許多情況下,由于在氯污染混凝土上或相鄰現有氯污染混凝土的持續新材料疊加會造成持續腐蝕。腐蝕的結果是鄰近維修物結構的混凝土的開裂和剝落——這就是所謂的“暈輪效應”。由于“暈輪效應”使混凝土維修項目過早失效,也是混凝土修復行業已存在了很多年的一個問題。解決方案通常要么是非常昂貴,要么不可靠。
法赫引進嵌入式犧牲陽極用于鋼筋混凝土修復
法赫引進國際先進技術——嵌入式犧牲陽極可用于混凝土修復,以防止在相鄰鋼筋上形成新的腐蝕位置,是一個實際的解決辦法。該技術提供了一個低成本的最佳替代品,延長混凝土維修結構的使用壽命。該方法依賴于由鋅制成的陽極,這些陽極連接到維修區域暴露的鋼筋上,以犧牲腐蝕來保護鋼筋。因為鋅比鋼更有活性,因此鋅可提供此犧牲防腐蝕保護。
法赫嵌入式犧牲陽極已廣泛應用在國內各大建筑修復工程中,2016年南京長江大橋修復工程中使用了法赫FH-N嵌入式犧牲陽極。嵌入式犧牲陽極作為混凝土鋼筋防銹保護的措施,操作簡單,性能可靠,一次投資費用較低,在混凝土結構物維修工程中值得推廣。
FH-N在南京長江大橋修復工程中成功應用
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