2015年一级建造师《公路工程》预习：隧道衬砌腐蚀病害

　　(一）原因分析

　　1. 隧道衬砌物理性腐蚀

　　( 1 )冻融交替冻胀性裂损：在寒冷和严寒地区，由于普通混凝土是一种非均质的多孔性材料，其毛细孔、施工孔隙和工作缝等，易被环境水渗透。所以，充水的混凝土衬砌部位，受到反复的冻融交替冻胀破坏作用，产生和发展冻胀性裂损病害，造成混凝土裂损。

　　( 2 )干湿交替盐类结晶性胀裂损坏：渗透到混凝土衬砌表面毛细孔和其他缝隙的盐类溶液，在干湿交替的条件下，由于低温蒸发浓缩析出白毛状或梭柱状结晶，产生胀压作用，促使混凝土由表及里，逐层破裂疏松脱落。常见在边墙脚高l m，混凝土沟壁，起拱线接缝和拱部等处裂缝呈条带状，局部渗水处成蜂状腐蚀成孔洞，露石、骨料分离，疏松用手可掏渣。干湿交替盐类结晶性胀裂损坏会造成混凝土或不密实的砂石衬砌和灰缝起白斑、长白毛，逐层疏松剥落。沿渗水的裂缝和局部麻面处，呈条带状和蜂窝状腐蚀成凹槽和孔洞，深10～25cm。

　　2. 隧道衬砌化学性腐蚀
( 1 )硫酸盐侵蚀：水中的浓度过高时，与水泥石中的Ca(OH)₂发生反应，生成石膏。石膏体积膨胀，形成混凝土物理性的破坏。浓度低时，铝酸三钙与Ca(OH)_{2 、}—共同作用，生成硫铝酸盐晶体。体积较原来增大2. 5 倍，产生巨大的内应力，破坏混凝土。

　　( 2 )镁盐侵蚀：水中含MgS0₄、MgCl₂、镁盐与水泥石中的Ca(OH)₂发生反应，形成CaS0₄，产生硫酸盐侵蚀，形成的CaCl₂易溶于水而流失，形成的Mg(OH)₂胶结力很弱，易被渗透水带走。

　　( 3 )溶出性侵蚀（软水侵蚀）：水中HC0₃^—含量过少，在渗透水的作用下，混凝土中的Ca(OH)₂随水陆续流失，使得溶液中的Ca0₂浓度降低。

　　( 4 )碳酸盐侵蚀：水中的C0₂含量过高，超过了与Ca( HC0^₃)₂平衡所需的C0₂数量。在侵蚀性C0₂ 的作用下，混凝土表层的Ca( HC0^₃)₂溶于水中。

　　(5) —般酸性侵蚀：水中含有大量H ⁺ ，各种酸与Ca(OH)₂作用后，生成相应的钙盐。

　　以上几种腐蚀有时是同时发生的。

　　(二)预防措施

　　1 .坚持以排为主，排堵截并用，综合治水。

　　2 .用各种耐腐蚀材料敷设在混凝土衬砌的表面，作为防蚀层。

　　3 .在各种腐蚀病害较为严重的地段，除采取排水降低水压外，同时采用抗侵蚀材料作衬砌，使防水、防蚀设施与结构合为一体。

　　4 .在隧道的伸缩缝、变形缝和施工缝都设置止水带，从而达到防蚀的目的。