1含氯离子的融雪剂对大桥结构的影响

  1.1 氯离子对预应力混凝土的侵蚀

  据美国 Texas 大学和中国东南大学的预应力钢筋混凝土构件的耐久实验表明： 在应力状况下， 混凝土中氯离子扩散变化显著。在拉应力状态下， 混凝土的氯离子扩散系数变化呈线性增长。预应力混凝土梁体在日常运行中， 底部处于受拉区， 即在拉应力的状态下， 因此氯离子吸附在这个区域很容易对混凝土造成侵蚀。

  1.2 氯离子对混凝土中钢筋的腐蚀

  上海大气层中氯离子的成分相当少 （ 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。如使用含氯离子的融雪剂， 则将会使大量的氯离子吸附在混凝土表面， 如渗入到混凝土中， 就会降低混凝土的 pH值，使混凝土中钢筋钝化膜逐步酸化而导致破坏。钢筋钝化膜破坏区与未破坏区之间所产生的电位差， 还将会形成腐蚀电流，加速钢筋的电化学腐蚀。锈蚀产物的发展与体积膨胀 （ 2～6倍） , 会使混凝土保护层发生顺钢筋向开裂和脱落，最终造成构件或结构承载力的下降或丧失。

  1.3 盐冻破坏

  冰融化为水， 要吸收一定的热量，会降低混凝土表面的温度， 使得混凝土中水分子产生结晶体，从而使混凝土冻融循环破坏。融雪剂的盐类渗入混凝土中后， 在低温情况下产生的结晶体要远比水分子的结晶体大， 即所谓的“盐冻” ,盐冻破坏要比单纯的冻融破坏严重得多。

  1.4 氯离子对钢构件的腐蚀

  钢结构腐蚀同样也是一个电化学过程。钢结构腐蚀主要需要 3 个条件： 在钢结构表面不同区域之间 （ 宏观、微观） 存在电位差； 钢结构表面接触潮湿气体、水、酸雨、含盐分的雾和液等； 钢结构表面接触大气， 特别是氧气。

  因此当钢构件的裸露区域接触到空气中的氧，同时又接触到了融雪剂中的氯离子后， 正好满足了电化学腐蚀条件， 即发生电化学腐蚀，就会严重破坏钢构件的强度。

  1.5 氯离子对结构影响的相关报道

  有资料显示， 1972 年英国一条高速公路上修的11 座桥梁， 由于采用工业盐除雪， 开通几年就出现了混凝土沿钢筋开裂的现象。调查之后才发现， 钢筋因盐水渗入导致的锈蚀膨胀是主要原因。在北京、天津等地， 一些桥梁也出现因氯离子渗入造成钢筋锈蚀断裂和混凝土沿钢筋开裂等病害。

  2大桥易受融雪剂中氯离子侵蚀的结构部位

  根据以上分析得知， 含氯离子的融雪剂对大桥的结构会产生腐蚀， 影响大桥结构的耐久性。为了保证大桥结构在化学融雪时不受侵蚀、少受侵蚀，或能在短时期内清除侵蚀， 因此对大桥所有的构件和部位做了全面的分析， 并查阅了结构图纸， 以了解哪些构件、哪些部位易受融雪剂的侵蚀， 从而对今后的桥面除雪工作与除雪善后工作起到一定的指导作用。

  2.1 主桥桥面板

  当桥面的沥青混合料路面产生裂缝且防水涂层损坏时， 融雪剂中的氯离子就会随着雪水渗透到主桥的预制混凝土桥面板上。

  2.2 主桥的钢梁

  融雪剂中的氯离子会顺着主桥的落水管， 在泄水过程中随风飞溅到主桥的钢梁上。

  2.3 大位移伸缩缝、型钢伸缩缝、四防伸缩缝

  伸缩缝表面的融雪剂会被雨水稀释和冲洗干净，但当伸缩缝的橡胶止水带密封性不好、伸缩缝防撞墙处的侧向挡水性能不好时， 含氯离子的融雪剂就会从渗漏处到达伸缩缝的下部， 腐蚀伸缩缝下部的钢构件和混凝土结构。

  2.4 盖梁

  当伸缩缝的防水性能失效时， 融雪剂中的氯离子还会随雪水渗漏到引桥的盖梁及盖梁与箱梁、 T梁、板梁的交接处。

  2.5 箱梁、 T 梁和板梁

  引桥段沥青混合料路面有裂缝， 融雪剂的氯离子不但会侵蚀箱梁、 T 梁和板梁上部、板梁与板梁拼接面， 甚至还会渗漏到梁的底部，且此处正是受拉部位。

  2.6 钢结构支座

  有的大桥 （ 如南浦大桥） 转角伸缩缝， 机动车路面处改造为型钢伸缩缝， 而观光道下面仍为橡胶伸缩缝， 因此在型钢与橡胶的交接处无疑成了渗漏点。融雪剂中的氯离子会顺渗漏点沿转角伸缩缝渗漏到锚固墩上方的球型支座上， 对支座的钢构件产生腐蚀。

  此外， 如大位移伸缩缝的止水性能不好，融雪剂会渗漏到过渡孔 T 梁下的活动支座和引桥箱梁下的盆式橡胶支座上， 对支座上的钢构件和周围的混凝土产生腐蚀。