摘要: 桥梁的腐蚀问题是桥梁工程建设中必须考虑的十分重要的问题。本文对桥梁的腐蚀机理、具体类型以及相应的治理方案做了一定的介绍和论述。
关键词: 桥梁;腐蚀;钢铁;混凝土
腐蚀是材料(通常指金属)与环境间的物理－化学相互作用，其结果是使材料的性能发生变化，并常可导致材料、环境或由它们作为组成部分的技术体系的功能受损伤。大桥是横跨江河湖海的，桥梁的墩梁等不可避免的会处于水的腐蚀环境中。
一、桥梁的腐蚀机理及环境分析
在周围环境作用下，材料的退化和变质是一种自然现象，包括金属的腐蚀和非金属的老化。在相对湿度较低时金属的腐蚀速率非常缓慢，到达临界相对湿度时，腐蚀速度突然加大，这一临界值随金属种类、金属表面状态和潮湿空气中所含污染程度而有所不同，一般来说，金属的临界相对湿度在70%左右，铁、锌、铜的临界值均在70%左右，而这些潮湿空气(在金属表面上形成水膜)一旦含有SO2，Cl2等污染物时，腐蚀速度呈几十倍上百倍地增加。
CO2、H2S、NH3等污染物也促进腐蚀，CO2遇水溶解后生成H2CO3促进了金属的腐蚀(但也有人认为，CO2的存在使铜和铁的腐蚀都各有下降)；H2S溶入水膜后，使水膜酸化、导电度上升，阳极去极化容易，所以潮湿空气中含少量H2S也强烈加速腐蚀，NH3的溶入水膜，使其pH显著上升，含13%～25%NH3时，pH可达9～10，显著加速铜的腐蚀。
温度升高，显著加速化学或电化学反应，加速腐蚀。
在环境侵蚀同时，存在静应力(使用应力和残余应力)，某些合金会引起应力腐蚀，存在循环应力，绝大部分材料会引起腐蚀疲劳。某些钢出现应力腐蚀开裂的应力源包括残余应应力、装配应力和使用应力。据统计，有些合金其引起应力腐蚀开裂的比例分别为40%、25%、25%，可见，要谨慎设计使用应力，处理好装配应力和残余应力，才能有效地避免应力腐蚀开裂。
二、桥梁腐蚀情况分类
1、淡水腐蚀。淡水的含盐量少，一般呈中性，如江河湖泊的水等。一般情况下，淡水的腐蚀性较弱。在淡水中的腐蚀是氧去极化腐蚀，即吸氧腐蚀。水中有着足够的溶解氧的存在是金属腐蚀的最根本原因。淡水中含盐量低，导电性差。电化学腐蚀的电阻比在海水中大。由于淡水的电阻大，淡水中的腐蚀主要以微电池腐蚀为主。但是随着工业排放物对淡水的污染， 都会加剧腐蚀的进行，这些因素对淡水腐蚀的影响不可忽视。
2、海水腐蚀。海水是一中含有多种盐类的电解质溶液，除了电位很负的镁及其合金外，大部分金属材料在海水中都发生氧去极化腐蚀。对于处于海水环境中的桥梁结构来说，除了大气部位受海洋性大气腐蚀影响之外，可以把桥梁如同海洋工程一样分为飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区。 具体有以下几方面：
（1)飞溅区。指平均高潮线以上海洋飞溅所能湿润的位置。该部位的金属材料表面连续不断的被海水湿润，海水又与空气充分接触，含氧量充分，含盐量很高，加上海水的冲击作用，腐蚀在这个部位最为严重。当很高的风速和海流速造成强烈的海水运动时，海水的冲击会在飞溅区成磨耗-腐蚀联合作用的破坏。同时强烈的海水冲击不断的破坏腐蚀产物和保护涂层，增加了飞溅区的腐蚀。
（2)潮差区。指平均高潮位与平均低潮位之间的区段，金属表面与含氧充分的海水周期性的接触，引起腐蚀。与飞溅区相比，潮差区的氧扩散没有飞溅区那样快，也无强烈的海水冲击。潮差区金属表面温度受气温的影响也受海水温度的影响，通常接近于表层海水温度。潮差区的腐蚀通常是平均高潮位和平均低潮位最为严重。在工程设计上，有时把潮差区并入飞溅区一起考虑，并不是因为两段间的腐蚀是一样的，而是从施工、维护和阴极保护方面加以综合考虑，使之协调一致。
（3)全浸区。平均低潮线以下的位置为海水全浸区。海洋环境因素如温度、含氧量、盐度、pH值等随海洋的深度而变化，所以海水深度必然影响到全浸区金属的腐蚀行为。一般来说，20m水深以内的海水较深层海水具有更强的腐蚀性。
（4)海泥区。主要有海底沉积物构成，含盐度高，电阻率低，因此是良好的电解质，对金属的腐蚀要比陆地上土壤要高。由于氧浓度十分低，所以海泥区的腐蚀比全浸区要弱。
三、桥梁的腐蚀治理方案
我国地处较为严酷的气候条件，所建钢结构桥梁普遍会存在腐蚀，恶劣的环境污染又显著地加速腐蚀，国外已有钢结构大桥因为应力腐蚀而突然塌落，以及三座预应力桥梁因压浆不饱满使钢绞线钢筋严重锈蚀而突然倒塌的报道，这是我们必须面对的事实，也就是说，我国任何钢结构桥梁的建设，必须从设计开始，贯穿制造过程和维护保养过程，进行卓有成效的腐蚀控制，使每一座建在我国大地上的钢铁桥梁都是一座美丽、壮观、安全、长寿、维护少的艺术精品。卓有成效的腐蚀控制措施可包括：
1、控制和治理环境污染，我国自上而下拥有一支庞大的强有力的环境保护领导、管理和科技队伍，环境治理成效显著，这对减缓钢结构桥梁的腐蚀意义重大，然而一个国家的环境治理决非易事，没有几十年花大力气是达不到理想境界的；
2、隔离污染的环境侵蚀，例如悬索桥钢缆采用不干性密封胶隔离侵蚀环境，高强度钢螺栓与钢梁的连接部分选用密封胶密封；
3、选用耐蚀材料，例如选用耐候钢、不锈钢，不过价格过于昂贵，对于发展中国家也有困难；
4、选用先进制造技术，例如预应力钢绞线是桥梁的心脏，这是确保桥梁使用寿命的关键之一，传统压浆工艺常造成压浆不饱满，造成钢绞线锈蚀，选用真空辅助压浆新工艺克服了这个问题，提高了质量；
5、研制和使用保护涂层，这是最现实、最有效、最经济、几十年实践证明为最好的措施。
参考文献:
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[2]廖景娱.斜拉桥钢索坠落事故原因分析[J]•腐蚀与防护,1999
[3]曾荣昌.桥梁的腐蚀与防护[J]•材料保护,2000