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專題 | 混凝土腐蝕事故鏡鑒錄

2017-07-27 15:35:12 作者：王妮來源：《腐蝕防護(hù)之友》分享至：

20 世紀(jì) 30 年代建造的美國俄勒岡州Alsea 海灣上的多拱大橋，施工質(zhì)量很好，但因混凝土的水灰比太大，較短時(shí)間內(nèi)大量氯離子侵入混凝土，導(dǎo)致鋼筋嚴(yán)重銹蝕，引起結(jié)構(gòu)損壞。用傳統(tǒng)的方法局部修補(bǔ)破壞處，不久就發(fā)現(xiàn)修補(bǔ)處的附近鋼筋又加劇腐蝕，不得不拆除、更換。

1962 ～ 1964 年，Gjorv 對(duì) 挪威大約 700 座混凝土結(jié)構(gòu)作了耐久性調(diào)查，當(dāng)時(shí)已使用 20 ～ 50 年的鉆 2/3，在浪濺區(qū)，混凝土立柱顯示破損的斷面損失率大于 30% 的占 14%，斷面損失率為10% ～ 30% 的占 24%，板和梁鋼筋腐蝕引起嚴(yán)重破損的占 20%。

在阿拉伯海灣和紅海上建造的大量海工混凝土結(jié)構(gòu)，由于氣溫高，在含鹽、干熱、多風(fēng)的白晝，混凝土表面溫度高達(dá) 50℃，而晚上涼得結(jié)露，晝夜溫差很大，構(gòu)成了特別嚴(yán)重侵蝕環(huán)境，加上混凝土等級(jí)和混凝土保護(hù)層厚度不夠，施工質(zhì)量差等原因，往往在使用的第一年后鋼筋就遭到嚴(yán)重腐蝕。

印度孟買某河上的第一座橋是后張預(yù)應(yīng)力混凝土橋，上干預(yù)應(yīng)力筋過早地發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，不得不重修第二座橋。

第二座橋預(yù)應(yīng)力筋在安裝前就為大氣中的鹽分所污染，灌注的水泥漿又用了咸水，因而不到 10 年所有的鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋及其套管都遭到了嚴(yán)重腐蝕破壞。

原西德有兩座橋梁，1953 年建成后幾小時(shí)內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼絲突然脆斷，1955 年又出現(xiàn)同樣的事故，原西德1935 ～ 1937 年建成的位于火車站鐵路之上的公路橋梁，梁中配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，由于該橋經(jīng)常受蒸汽機(jī)車的煤煙作用，在二氧化硫煙氣和濕氣的影響下，鋼筋和錨固件銹蝕嚴(yán)重，預(yù)應(yīng)力損失約達(dá)35%, 主梁裂縫寬度達(dá) 0.18mm, 最大撓度達(dá) 12mm，不得不拆除重建。

前南斯拉夫一座預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土公路橋，于 1957 年建成，部分采用體外預(yù)應(yīng)力，有 6m 長的支座附近矩形段穿過混凝土體，1957 年 10 月施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，因冬季來臨未來得及噴射混凝土保護(hù)層，張拉后經(jīng) 5 ～ 6 個(gè)月，發(fā)生鋼絲自行斷裂事故。

美國南部海岸的一幢 11 層住宅樓 ,建于上世紀(jì) 80 年代初，采用后張雙向無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力板，1993 年發(fā)現(xiàn)張拉端錨具及其附近鋼絞線銹蝕，不得不進(jìn)行維修；位于沙特阿拉伯東部的一條冷卻用水輸送渠道，采用直徑為 2m 的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土虹吸管，在完全投入使用前就發(fā)現(xiàn)鋼筋存在腐蝕現(xiàn)象，運(yùn)行 2 ～ 3年后鋼筋斷面損失了 1/4。

德國柏林議會(huì)大廈預(yù)應(yīng)力混凝土屋頂曾經(jīng)倒塌，調(diào)查表明，其原因是預(yù)應(yīng)力鋼絲孔道灌漿質(zhì)量不好，發(fā)生很少見的預(yù)應(yīng)力鋼絲氫脆破壞現(xiàn)象。

我國二十世紀(jì) 60 年代曾對(duì)華南、華東地區(qū)沿海 27 座鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查表明 , 因鋼筋銹蝕導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞的 74%, 第四航務(wù)工程局科研所對(duì)我國華南 18 座使用 7 ～ 25 年的鋼筋混凝土海港碼頭的調(diào)查結(jié)果 , 發(fā)現(xiàn) 89% 的碼頭出現(xiàn)鋼筋銹蝕，只有兩座水灰比較低的碼頭尚基本完好。

對(duì)華南地區(qū) C 港和 Z 港共 20 個(gè)泊位進(jìn)行腐蝕破壞情況的調(diào)查表明，二十世紀(jì) 80 年代建成的許多碼頭，使用5 ～ 14 年后，普遍出現(xiàn)寬度為 1 ～ 3mm的順筋裂縫，其中最嚴(yán)重部分碼頭，由于未按規(guī)定設(shè)計(jì)施工，混凝土保護(hù)層厚度不足，僅使用 12 年和 14 年，己發(fā)生嚴(yán)重的銹蝕損壞，碼頭的縱橫梁普遍發(fā)生了寬度大于 3mm 的順筋銹蝕裂縫，損壞率高達(dá) 80% 以上，即使按設(shè)計(jì)施工的碼頭，也有使用僅 5 年便開始出現(xiàn)了順筋裂縫。

青島市發(fā)生過一 16 層混凝土結(jié)構(gòu)大樓鋼筋腐蝕工程事故 , 該大樓位于海邊，離海岸不足 100m, 建筑面積 10700 ㎡ ,結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆剪力墻密肋樓蓋，肋間填充輕質(zhì)加氣混凝土塊，1989 年 11 月竣工，1990 年 4 月交付使用。3 年后樓蓋鋼筋嚴(yán)重腐蝕，致使結(jié)構(gòu)失效，16層樓蓋全部拆卸。經(jīng)分析，其氯離子遠(yuǎn)超標(biāo)，設(shè)計(jì)上沒有采取必要的措施，如摻入鋼筋阻銹劑等，施工質(zhì)量低劣，是很快造成結(jié)構(gòu)耐久性失效的重要原因。

深圳赤灣港，自 1982 年建設(shè)以來，雖然一直十分重視碼頭的耐久性設(shè)計(jì)與施工，但到 1997 年底進(jìn)行檢測時(shí)，發(fā)現(xiàn)使用 10 年左右的碼頭鋼筋混凝土構(gòu)件普遍出現(xiàn)耐久性問題，構(gòu)件銹裂或剝落，雖然銹脹開裂的原因主要是混凝土保護(hù)層厚度偏低（設(shè)計(jì)為 50 ～ 70mm,實(shí)際為 20 ～ 90mm），但即使按設(shè)計(jì)保證混凝土保護(hù)層厚度，恐怕也難以滿足設(shè)計(jì)使用期 50 年的要求。

在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)方面也出現(xiàn)過不少破壞實(shí)例，我國呼和浩特鐵路局呼和浩特西機(jī)務(wù)段的中檢庫屋頂為高強(qiáng)鋼絲束配筋的 21m 跨預(yù)應(yīng)力梯形屋架，由于灌漿內(nèi)摻 5%CaCl, 且灌漿不徹底，并在蒸汽機(jī)車的噴煙排氣的作用下，使用10 年后，于 1972 年 2 月 11 日屋架塌落，鋼絲束早在幾年前就陸續(xù)被銹蝕斷裂，最后一次拉斷時(shí)，僅有 7 根鋼絲。

我國鋼筋混凝土耐久性災(zāi)害最嚴(yán)重的在沿海地區(qū)，我國海岸線很長，存在著廣泛的“鹽害”環(huán)境，廣西沿海某大橋，位于海水與淡水交匯處，建成運(yùn)行僅 4 年便出現(xiàn)鋼筋銹蝕，主要原因?yàn)榛炷帘Ｗo(hù)層厚度不足，混凝土水灰比過大，設(shè)計(jì)時(shí)未采取有效的提高混凝土耐久性的措施，經(jīng)評(píng)定該橋安全使用期僅為 7 年。

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