融雪剂对混凝土桥涵和路面的危害分析

张 勇 凌云志

（大庆油田路桥工程有限责任公司，黑龙江 大庆 163453）

0 引言

我国在桥涵的修建中采用的主要为砼结构，在桥面的铺设中采用沥青或者混凝土路面，但是如果在混凝土中渗入氯盐会导致混凝土出现冻融，进而造成钢筋的腐蚀，使得混凝土路面受到影响。同时如果氯离子在钢筋的表面聚集一定的程度，达到一定的临界值后将会造成钢筋的腐蚀。腐蚀物的聚集会导致钢筋体积扩大数倍，进而造成混凝土开裂、脱落，影响桥涵和路面的承载能力。

1 融雪剂的应用原理

当前公路的融雪剂主要为氯化钠、氯化镁以及氯化钙等氯化物，也被称为冰化盐。融雪剂融雪的原理是通过对水冰点的降低实现融雪的效果。比如，如果在100g的冰雪中融入33g的氯化钠就能够将水的冰点将为-21oC，换言之将水的0oC冰点降低到即使-20oC也不会结冰[1]。如果采用氯化钙冰点会更低。氯盐的融雪剂在除雪的过程中主要有两点作用，第一盐类本身具有一定的溶解吸热作用，同时盐水的凝固点更低，在雪溶解后盐难以再结冰，有利于对雪的清理。同时融雪剂溶于水之后，水中离子的浓度也会大幅度提升，水液相蒸汽压下降的同时冰的固态蒸汽压恒定。

2 融雪剂对混凝土桥涵以及路面的破坏

2.1 融雪剂对混凝土剥蚀的作用

通过融雪剂对混凝土破坏的试验来看，融雪剂对混凝土的剥落主要表现在以下几个方面。首先，导致混凝土表面的裂纹会扩大，开裂的程度加剧，破坏速度加快，相对于耐水冻的破坏来说，100次的破坏对于耐盐冻的混凝土来说只能承受20次左右，而且耐盐冻的混凝土会出现斑块状的脱落。破坏层会不断的发展，进而暴露出内部的骨料。在经过10次左右的盐冻后，普通混凝土的砂浆层就会开始出现剥落，在骨料彻底暴露后向内部不断的发展，使得混凝土各个层次都会出现疏松的情况，导致路面出现凹凸不平的情况[2]。此外，表层出现剥蚀，氯化钠结晶在混凝土底部大量的聚集，遇到湿气或者受潮后会导致氯化钠与混凝土互融，在干燥后再进行结晶，而且产生的结晶压力超过骨料以及水泥砂浆的结合力。

2.2 融雪剂对混凝土的影响原理

通过融雪剂的融入能够提升混凝土的保水度，盐类会降低水的冰点，使水的膨胀率降低9%左右，但是同时也会对混凝土的保水度进行提升，如果混凝土的保水度达到一定程度，混凝土将会在拉应力的作用下，由于冻融循环而不断的提升，进而导致混凝土的破坏。所以如果混凝土在受到冰冻后，会产生大量的结冰压，相对于无融雪剂的水来说要高出数十倍。同时还会产生高渗透压。由于融雪剂洒落在路面上时是不均匀的，容易发生堆积，在车轮的碾压下又进行分散。

2.3 融雪剂对钢筋的锈蚀作用

首先，氯盐本身是一种促锈剂，特别是当金属物质暴露在比较湿润的空气中时，氯盐的存在会进一步加剧金属的锈蚀。而氯盐的促锈原因为氯离子会对混凝土中钢筋的保护膜进行破坏，氯离子通过与氧化膜的化学反应，会提升氯离子的活性，从而被氧化膜的电极吸附，并进一步取代氧化膜中的氧离子，使得钢筋上生成颗粒状的锈蚀孔或者小气泡。氧化铁是一种可溶性的物质，从而在钢筋保护层阳极的位置出现小孔。

其次，混入氯盐的混凝土酸性增加，导致混凝土的pH值会明显降低。而pH值的降低与掺盐量存在正比例关系。同时氯离子在钢筋的锈蚀过程中会聚集在阳极的位置，通过与铁离子的反应在阴极产生碱性离子，由于自由氧吸收的作用导致在阳极的电子被还原。如果阴极的氧充足，将会不断的发生还原反应，加剧钢筋的锈蚀。

通过以上的分析可知，混凝土中钢筋的锈蚀反应是一种电化学的反应过程，当氧气以及水分条件充足，将会导致氧化膜破坏。而氧化膜的破坏是钢筋发生锈蚀的基础，通过氧化的作用，导致氯离子的量不断的增加，加剧钢筋的锈蚀作用。

3 结束语

综上所述，通过撒融雪剂能够促进冰雪融化，有利于交通的顺畅运行，为人们的出行提供便利，但是融雪剂也会对路面造成一定的破坏作用。虽然当前在融雪剂中已经开始逐渐减少盐量，但是撒盐的情况仍然广泛存在。为了减少这种危害，从长远来看必须要进行科学化的管理，发展多元化的除雪技术，尽可能的采用人工除冰的方式，减少撒盐的负面影响，保护路面。