楊旭光

(河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院試驗(yàn)檢測(cè)室)

高速公路防撞護(hù)欄防腐措施淺析

楊旭光

(河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院試驗(yàn)檢測(cè)室)

目前就高速公路混凝土防撞護(hù)欄防腐蝕措施的重要性，業(yè)內(nèi)已經(jīng)達(dá)成共識(shí)。同時(shí)在具體的方案制定和材料使用上，不同的工程案例也具有不同的選擇。對(duì)于北方地區(qū)部分省份的現(xiàn)有的工程實(shí)踐進(jìn)行分析，綜合考慮了施工、造價(jià)以及防腐蝕效果耐久性等各種因素，以期對(duì)同類工程起到一定的參考比對(duì)作用。

防撞護(hù)欄;工程實(shí)踐;施工工藝

1 混凝土護(hù)欄腐蝕病害成因分析

造成高速公路混凝土防撞護(hù)欄病害的原因主要包括以下幾個(gè)方面:首先，噴灑除冰鹽是北方地區(qū)冬季雨雪天氣時(shí)保證高速公路安全暢通的一個(gè)重要的手段。除冰鹽中還有大量氯離子，氯離子滲入混凝土后，會(huì)破壞鋼筋鈍化膜，在混凝土內(nèi)部形成腐蝕電池，引起鋼筋銹蝕，鋼筋銹蝕過(guò)程的體積膨脹作用會(huì)引起混凝土順筋開裂等病害。

其次，對(duì)于混凝土防撞護(hù)欄來(lái)說(shuō)，使用階段會(huì)接觸到大量的汽車尾氣，尾氣中的酸性氣體會(huì)與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而破壞其內(nèi)部的堿性環(huán)境，導(dǎo)致混凝土的中性化，也可能減弱了混凝土對(duì)鋼筋的堿性鈍化作用。外觀上表現(xiàn)為混凝土表面膠凝料松散粉化。

第三，凍融也是造成混凝土腐蝕的主要原因之一，混凝土中游離水在凍脹的過(guò)程中產(chǎn)生的凍脹壓力有可能使混凝土損傷并引起混凝土強(qiáng)度降低，隨著凍融作用的發(fā)生，混凝土中的損傷不斷增大，強(qiáng)度也逐漸消失，外觀上表現(xiàn)為表面開裂或剝落樓骨料等病害，也使二氧化碳和氯離子更易侵入，加速了鋼筋的銹蝕。

總之，高速公路混凝土防撞護(hù)欄的腐蝕病害是一個(gè)多種因素綜合作用的結(jié)果，而近年來(lái)，冬季寒冷地區(qū)的混凝土防撞護(hù)欄的腐蝕防護(hù)方法也得到廣泛的重視。本文首先對(duì)于國(guó)內(nèi)北方地區(qū)部分高速公路的護(hù)欄防腐蝕養(yǎng)護(hù)工程實(shí)踐進(jìn)行對(duì)比，然后以某高速公路護(hù)欄防腐工程為工程案例，對(duì)其防腐蝕方案的選擇進(jìn)行探討，并給出施工工藝，以期對(duì)相似工程有一定的借鑒意義。

2 國(guó)內(nèi)混凝土防撞護(hù)欄的腐蝕防護(hù)工程典型案例

2.1 聚合物水泥砂漿

采用丙乳砂漿作為防腐防護(hù)材料是吉林省長(zhǎng)平、長(zhǎng)吉、長(zhǎng)營(yíng)等多條高速公路混凝土防撞護(hù)欄防腐處治所采用的方案，此方案因丙乳砂漿低廉的價(jià)格以及相較于普通水泥砂漿的更好的防水性能而入選。吉林省和河北省同處北方，混凝土護(hù)欄所處的腐蝕環(huán)境具有一定的相似性，因此這一方案對(duì)于我省的混凝土護(hù)欄防腐工程來(lái)說(shuō)，具有一定的借鑒意義。國(guó)內(nèi)的《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50046－2008)以及《聚合物水泥防水砂漿》(JC/T 984－2011)中對(duì)于聚合物水泥砂漿的使用做出了明確的規(guī)定，目前除了常用的丙乳砂漿、氯丁膠乳砂漿以及環(huán)氧砂漿之外，一些通過(guò)改性來(lái)獲得更好的抗?jié)B性、抗凍性、粘結(jié)性和抗氯離子滲透性的聚合物防水砂漿也開始在實(shí)際工程中使用。

施工過(guò)程中首先要進(jìn)行基面處理，確?；娓稍?，嚴(yán)格按照乳液和水泥的比例進(jìn)行調(diào)配，需綜合考慮材料性質(zhì)、施工環(huán)境以及施工和易性。應(yīng)保證避免反復(fù)抹面，保證表面密實(shí)。需要特別指出的是，應(yīng)盡量采用不需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的聚合物水泥砂漿，大面積施工時(shí)或造成整體施工費(fèi)用過(guò)高。

2.2 硅烷浸漬

遼寧省的遼開高速公路采用了硅烷浸漬的方法。硅烷浸漬能顯著降低混凝土的吸水率和氯離子滲透率，對(duì)于氯鹽環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，此方法是提高混凝土耐久性的重要技術(shù)手段。

按硅烷的主要成分可將硅烷浸漬材料分為烷基烷氧基硅烷和烯烴基烷氧基硅烷，工程中經(jīng)常使用的異辛基三乙氧基硅烷以及異丁基三乙氧基硅烷均屬于前者。就形態(tài)來(lái)分，又可分為膏體硅烷、有機(jī)溶劑型硅烷、水性硅烷乳液、凝膠狀和干粉狀硅烷。其中膏體硅烷是為了避免在垂直立面施工時(shí)，有效成分的大量流失而開發(fā)的，滲透深度大，活性組分含量高而且不容易損失，但是費(fèi)用較高;溶劑型硅烷具有易揮發(fā)、易燃、易爆、對(duì)施工人員的健康有危害性的特點(diǎn)，因此在施工時(shí)應(yīng)特別注意施工安全性;水性硅烷乳液克服了有機(jī)溶劑型硅烷的缺點(diǎn)，雖然活性組分含量及滲透深度不及膏體硅烷，但是也具有價(jià)格低廉的特點(diǎn)，對(duì)于非極端腐蝕環(huán)境下的非承重混凝土構(gòu)件基面防腐，不失為一種性價(jià)比較高的處治方案。

2.3 環(huán)氧涂層體系

河北省的宣大高速公路采用了環(huán)氧封閉底漆+環(huán)氧砂漿+聚氨酯面漆的防腐體系，其中環(huán)氧砂漿是由無(wú)溶劑中間涂層材料與石英砂及滑石粉按照1∶2∶1的體積比配制而成。其中環(huán)氧砂漿用來(lái)修復(fù)已經(jīng)產(chǎn)生的坑槽、露骨料等病害。這種防腐涂層體系在《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》(JTG.T B07－01－2006)中有詳盡的說(shuō)明，包括涂層的性能、涂裝的工藝以及質(zhì)量控制等方面內(nèi)容。其中無(wú)溶劑涂層材料是相對(duì)于溶劑型涂層材料而言的。溶劑型涂層材料，無(wú)論是普通型還是高固體分型，都含有一定量的有機(jī)溶劑，會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染，高固體分型的有機(jī)溶劑含量低于普通型，環(huán)境友好性也更好;而無(wú)溶劑型涂料完全不含有機(jī)溶劑，可以做到不污染環(huán)境。

在施工的過(guò)程中，首先要對(duì)基面進(jìn)行露新處理，涂刷時(shí)，對(duì)于雙組份的涂料，需要經(jīng)過(guò)充分的熟化并及時(shí)使用。在中間層涂料完成后，要經(jīng)過(guò)充分的干燥并打磨確保平整，然后再進(jìn)行面漆的施工。這種涂層體系的施工工序較多，但是在保證施工質(zhì)量的前提下能夠發(fā)揮良好的防水防腐效果。

2.4 施工復(fù)雜性及防腐耐久性能比較

如果將以上三種方法就施工復(fù)雜性由復(fù)雜到簡(jiǎn)單來(lái)排序，應(yīng)依次為環(huán)氧涂層體系＞聚合物防水砂漿＞硅烷浸漬，施工復(fù)雜性可以側(cè)面反映施工費(fèi)用以及施工工藝的可控性。但是目前的試驗(yàn)結(jié)果顯示，單純的硅烷浸漬并不能完全防止結(jié)構(gòu)內(nèi)部氯離子的堆積，只是延緩氯離子的滲透速率，在這一點(diǎn)上不及涂層防腐體系。在本文后續(xù)的工程方案制定的過(guò)程中，采納了這一結(jié)論。

2.5 防腐處治時(shí)段的選擇

無(wú)論采取哪種防腐措施，國(guó)內(nèi)大部分護(hù)欄防腐均為混凝土護(hù)欄出現(xiàn)病害后，進(jìn)行的被動(dòng)型防腐處治;病害處理難度大、造價(jià)較高。對(duì)于新通車的高速公路，部分高速公路在竣工完成后未投入使用前進(jìn)行防腐處治，進(jìn)行主動(dòng)型防腐處治，相對(duì)于被動(dòng)型防腐，大大減小了施工難度，病害處理量小，造價(jià)低。大廣高速衡大段在竣工后，病害尚未發(fā)生前進(jìn)行的防腐處治，工期短，施工難度小，造價(jià)低。通過(guò)近幾年的驗(yàn)證，防腐效果很理想。

3 高速公路混凝土防撞護(hù)欄防腐方案

(1)清除油漬、混凝土白霜、浮塵、苔蘚等污物。必要時(shí)用高壓水槍或壓縮空氣，將基面徹底清理干凈;對(duì)于較寬的裂縫(大于0.5 mm)，要事先進(jìn)行填縫處理;混凝土表面必須干燥、干凈、堅(jiān)實(shí)無(wú)松動(dòng)，無(wú)任何污物。

(2)防水液采用噴涂、刷涂、滾涂、浸泡均可，施工溫度為:5～35℃;推薦用量大于300 g/m2(實(shí)際用量應(yīng)視基面的滲透能力而定);作業(yè)時(shí)要做到均勻、連續(xù)、足量，確保使用效果。每層噴涂以立面不流掛、平面不集聚為宜。推薦噴涂2道。噴涂方向要與上一道垂直。避免大風(fēng)天和陰雨天施工。

(3)噴涂?jī)杀闀r(shí)的間隔控制原則為“濕接濕”。根據(jù)上一遍的滲透情況，表面潮濕并沒(méi)有明顯的水跡時(shí)，即可噴涂下一遍。否則一旦表面干燥后，將會(huì)降低滲透效果;

(4)對(duì)于坑槽部位，在滿刮防水膩?zhàn)又?，?yīng)采用防水砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)時(shí)，要視坑凹深度分次進(jìn)行，對(duì)于較深的凹坑應(yīng)盡量分多次進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后的表面與原混凝土表面齊平，并且有良好的平整度。

4 結(jié)語(yǔ)

本文首先明確指出了高速公路混凝土防撞護(hù)欄防腐蝕措施設(shè)計(jì)的重要意義，然后給出了國(guó)內(nèi)北方地區(qū)含河北省在內(nèi)的部分省份在混凝土護(hù)欄防腐方面的工程實(shí)踐，最后結(jié)合以往的工程經(jīng)驗(yàn)以及已有試驗(yàn)結(jié)果，綜合確定了黃石高速公路的混凝土護(hù)欄防腐設(shè)計(jì)方案。目前該方案的有效性已經(jīng)在護(hù)欄防腐工程項(xiàng)目中得到了有效的證實(shí)。

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