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涂层钢筋的研究

     80~90年代,北美以及世界其他地方的政府机构和学术科研单位也对涂层钢筋进行了大量的研究计划和报告。


    (1)宾西法尼亚州交通部调查了几种防锈保护系统包括涂层钢筋的有效性。尽管周围混凝土的氯离子浓度较高,涂层钢筋基本处于良好状态。

    (2)1990年纽约州报告70年代中修建的一座桥的桥面板出现分层和剥落,进一步调查显示该钢筋涂层使用最早准许使用的环氧树脂涂料,易于出现大量空隙,仅在几座桥梁中使用。同在1990年纽约州交通部对14座建成7~12a的桥梁进行更加细致的调查,使用最坏事例试验设计选择桥面板有横向裂缝的桥梁。桥面板没有其他原因引起破坏在54个芯样中有个的钢筋有较微锈蚀。锈蚀形式为涂层破损处轻微锈斑,涂层没有脱粘。

    (3)1992年明尼苏达州交通部检查了10座老桥的桥面板。从每座桥面板裂缝处以钢筋为中心取芯样,有一根钢筋出现锈蚀,但很轻微,因此结论为没有发现涂层钢筋发生锈蚀。

    (4)1993年北卡罗来纳州交通部检查了3座沿海桥梁下部结构的涂层钢筋的状况。这些桥梁建于1985年,是该州在下部结构构件中首次使用涂层钢筋在钢筋部位氯离子浓度已超过锈蚀限值,但环氧涂层状况良好。

    (5)1993~1994年美国联邦公路管理局进行了一次较大规模的桥梁考察。13座应用涂层钢筋的桥梁均已建成超过20a,按联邦公路管理局对桥梁的评级标准,全部被评为整体状况极佳。

    (6)1993~1994年,印度政府地面交通部就评估涂层钢筋和其他防腐方法进行了一个研究计划。报告总结大部分采用涂层钢筋的混凝土结构都远比采用其他抗腐蚀方法的表现为佳。

    (7)1994年,美国海军科研办公室在弗罗里达州西部进行了76个月的海洋浪溅区、水位变动区的浸泡外露试验。评比几种防腐方法的抗腐效果环氧涂层钢筋的防腐效果最佳,热浸镀锌次之,采用阻锈剂保护普通钢筋第三,最后是使用阻锈剂做预处理的普通钢筋。

    (8)1993~1998年,美国联邦公路管理局对多种有成本效益的防腐方法进行比较。

    对含有12种不同种类的钢筋混凝土构件进行测试。其中包括普通钢筋、3组可弯曲环氧涂层钢筋、3组不可弯曲环氧涂层钢筋、304型和316型号不锈钢钢筋、镀铜钢筋、热浸镀锌钢筋和喷涂金属涂层钢筋。试验采用锈蚀大电池电流、半电池电位、电抗阻分析、线性极化和钢筋网与网抗阻等测试方法,再结合目视观察,评定各种方法的有效性。报告总结环氧涂层钢筋的防腐效果仅次于316号不锈钢钢筋,而316号不锈钢钢筋可考虑用于设计年限在75~100a的工程上。即使在有预制裂缝的混凝土构件中这种钢筋的锈蚀速度比一般钢筋慢800倍。钢筋的成本限制了这种钢筋被普遍采用在混凝土结构中。但是,对于难以修补腐蚀破坏的构件来说,采用不锈钢钢筋所增加的额外成本或许可以接受。交通流量较大的水下结构、隧道和桥梁,因停用会带来高昂的成本,有潜在使用可能。

    本报告支持继续使用环氧涂层钢筋作为防腐保护措施在各种情况下,涂层钢筋的锈蚀速度都比所观察的普通钢筋低。然而,采用涂层钢筋适宜在同一板块中,上下层钢筋网均为涂层钢筋在运输及铺置涂层钢筋的过程中,尽量减少涂层破损,并需修补裂缝。只在桥梁板上层钢筋网使用涂层钢筋的结构耐久性不如上下两层全用,可是相比只用一般钢筋的结构,其构件的耐久性仍然有明显改善。