融雪劑對混凝土橋涵和路面的危害分析

張 勇 凌云志

（大慶油田路橋工程有限責任公司，黑龍江 大慶 163453）

0 引言

我國在橋涵的修建中采用的主要為砼結構，在橋面的鋪設中采用瀝青或者混凝土路面，但是如果在混凝土中滲入氯鹽會導致混凝土出現凍融，進而造成鋼筋的腐蝕，使得混凝土路面受到影響。同時如果氯離子在鋼筋的表面聚集一定的程度，達到一定的臨界值后將會造成鋼筋的腐蝕。腐蝕物的聚集會導致鋼筋體積擴大數倍，進而造成混凝土開裂、脫落，影響橋涵和路面的承載能力。

1 融雪劑的應用原理

當前公路的融雪劑主要為氯化鈉、氯化鎂以及氯化鈣等氯化物，也被稱為冰化鹽。融雪劑融雪的原理是通過對水冰點的降低實現融雪的效果。比如，如果在100g的冰雪中融入33g的氯化鈉就能夠將水的冰點將為-21oC，換言之將水的0oC冰點降低到即使-20oC也不會結冰[1]。如果采用氯化鈣冰點會更低。氯鹽的融雪劑在除雪的過程中主要有兩點作用，第一鹽類本身具有一定的溶解吸熱作用，同時鹽水的凝固點更低，在雪溶解后鹽難以再結冰，有利于對雪的清理。同時融雪劑溶于水之后，水中離子的濃度也會大幅度提升，水液相蒸汽壓下降的同時冰的固態蒸汽壓恒定。

2 融雪劑對混凝土橋涵以及路面的破壞

2.1 融雪劑對混凝土剝蝕的作用

通過融雪劑對混凝土破壞的試驗來看，融雪劑對混凝土的剝落主要表現在以下幾個方面。首先，導致混凝土表面的裂紋會擴大，開裂的程度加劇，破壞速度加快，相對于耐水凍的破壞來說，100次的破壞對于耐鹽凍的混凝土來說只能承受20次左右，而且耐鹽凍的混凝土會出現斑塊狀的脫落。破壞層會不斷的發展，進而暴露出內部的骨料。在經過10次左右的鹽凍后，普通混凝土的砂漿層就會開始出現剝落，在骨料徹底暴露后向內部不斷的發展，使得混凝土各個層次都會出現疏松的情況，導致路面出現凹凸不平的情況[2]。此外，表層出現剝蝕，氯化鈉結晶在混凝土底部大量的聚集，遇到濕氣或者受潮后會導致氯化鈉與混凝土互融，在干燥后再進行結晶，而且產生的結晶壓力超過骨料以及水泥砂漿的結合力。

2.2 融雪劑對混凝土的影響原理

通過融雪劑的融入能夠提升混凝土的保水度，鹽類會降低水的冰點，使水的膨脹率降低9%左右，但是同時也會對混凝土的保水度進行提升，如果混凝土的保水度達到一定程度，混凝土將會在拉應力的作用下，由于凍融循環而不斷的提升，進而導致混凝土的破壞。所以如果混凝土在受到冰凍后，會產生大量的結冰壓，相對于無融雪劑的水來說要高出數十倍。同時還會產生高滲透壓。由于融雪劑灑落在路面上時是不均勻的，容易發生堆積，在車輪的碾壓下又進行分散。

2.3 融雪劑對鋼筋的銹蝕作用

首先，氯鹽本身是一種促銹劑，特別是當金屬物質暴露在比較濕潤的空氣中時，氯鹽的存在會進一步加劇金屬的銹蝕。而氯鹽的促銹原因為氯離子會對混凝土中鋼筋的保護膜進行破壞，氯離子通過與氧化膜的化學反應，會提升氯離子的活性，從而被氧化膜的電極吸附，并進一步取代氧化膜中的氧離子，使得鋼筋上生成顆粒狀的銹蝕孔或者小氣泡。氧化鐵是一種可溶性的物質，從而在鋼筋保護層陽極的位置出現小孔。

其次，混入氯鹽的混凝土酸性增加，導致混凝土的pH值會明顯降低。而pH值的降低與摻鹽量存在正比例關系。同時氯離子在鋼筋的銹蝕過程中會聚集在陽極的位置，通過與鐵離子的反應在陰極產生堿性離子，由于自由氧吸收的作用導致在陽極的電子被還原。如果陰極的氧充足，將會不斷的發生還原反應，加劇鋼筋的銹蝕。

通過以上的分析可知，混凝土中鋼筋的銹蝕反應是一種電化學的反應過程，當氧氣以及水分條件充足，將會導致氧化膜破壞。而氧化膜的破壞是鋼筋發生銹蝕的基礎，通過氧化的作用，導致氯離子的量不斷的增加，加劇鋼筋的銹蝕作用。

3 結束語

綜上所述，通過撒融雪劑能夠促進冰雪融化，有利于交通的順暢運行，為人們的出行提供便利，但是融雪劑也會對路面造成一定的破壞作用。雖然當前在融雪劑中已經開始逐漸減少鹽量，但是撒鹽的情況仍然廣泛存在。為了減少這種危害，從長遠來看必須要進行科學化的管理，發展多元化的除雪技術，盡可能的采用人工除冰的方式，減少撒鹽的負面影響，保護路面。