【外加剂】混凝土腐蚀老化已成世界性难题

意大利西北部海港城市热那亚市市长、桥梁重建负责人马尔科·布奇15日宣布，正式启动对今年8月垮塌的莫兰迪桥残存桥体的拆除工作。布奇在社交媒体发表声明称，拆除工作的启动“意味着我们将履行承诺：在2019年圣诞节之前建成一座新桥”。五家企业联合执行残存桥体拆除工作，预计将花费1900万欧元（约2150万美元）。此次拆除工作将在明年3月份之前完成。

莫兰迪公路桥建于上世纪60年代，是热那亚工业港口连接欧洲的重要基础设施。该桥梁于今年8月14日发生垮塌事故，造成43人死亡，多人受伤。目前对莫兰迪桥垮塌事故的原因及责任调查仍在进行之中。

混凝土腐蚀老化 已成世界性难题

莫兰迪大桥的坍塌并非孤例，世界各地建造的各类桥梁，特别是使用钢筋混凝土的桥梁，处境都在不断恶化。早在1999年一项研究就发现，欧洲大约30％公路桥梁存在某种缺陷，尤其是钢筋混凝土预制板的腐蚀。土木工程师们担忧，许多钢筋混凝土桥梁的损毁速度会比预期的更快。

美国道路与交通建设者协会1月一份报告更加直言不讳。报告称，美国61万多座桥梁中估计有5万多座存在“结构性缺陷”。这些问题桥梁的平均年龄为67岁，每天有1.7亿车次在其上经过。协会首席经济学家艾莉森·普雷莫布莱克说，按目前的维修和更换率，需要37年才能解决所有问题。

这些桥梁的核心问题在于加入混凝土之中的钢材可能以各种方式失去作用。盐分、冰和天气的冲击会导致混凝土表面产生微小裂缝，当这些裂缝向内深入时，水会进入其中并腐蚀钢筋，从而进一步扩大裂缝，最后导致混凝土崩溃。

英国南安普顿大学结构力学专家梅迪·迪卡沙尼表示，一些其他因素也会加剧桥梁情况恶化，例如来自车辆的持续循环振动。这对20世纪60年代设计的桥梁来说尤其严峻，因为当初建造时交通流量较低，汽车更小更轻。

好在如今新方法可以帮助工程师在问题变得严重之前发现并解决，无需再攀爬桥梁或架设脚手架。无人机可以轻松拍摄几乎任何一座桥梁的特写照片，电子传感器可以定期读取桥梁结构中的任何变动，激光扫描仪可能拾取精确细节并显示为三维图像。

但这一切的前提是制度能够确保仔细监测和预防性维护，倘若没有这些，结果可能是灾难性的。“莫兰迪大桥不是第一座倒塌的桥梁。”迪卡沙尼说，“不幸的是，也不会是最后一座。”

成千上万座桥梁 或即将寿终正寝

在许多桥梁建成的上世纪五六十年代，许多人预计这些桥梁寿命将超过100年。但钢筋混凝土的腐蚀可能导致桥梁寿命大大缩短，只有50至60年。这意味着成千上万桥梁即将寿终正寝，而翻新维修它们可能比建造新桥更昂贵。

美国近期新建的马里奥大桥耗资约40亿美元，计划替代纽约哈德逊河上的塔本西大桥，预计将于年内全面投入运营。塔本西大桥落成于上世纪50年代，主要由钢筋和混凝土建造而成，当时耗资约6000万美元，按今天的价格计算约合5.64亿美元。塔本西大桥设计寿命仅为50年,却服役了62年，新建桥梁预计将有100年寿命。

新桥梁可以利用工程技术的最新成果，目前材料科学取得了巨大进步，可以修补物质内部结构，使混凝土更坚固，钢铁更能防锈。一些国家已经在制造超高性能混凝土，以防止建筑物遭遇地震和炸弹等。除了砂子和水泥之外，其他成分也添加到这些超级混凝土中，例如石英和各种增强材料。在一些试验中，植物纤维的添加造就了更坚固的混凝土。另一项正在探索的技术是自修复混凝土，这种材料一旦产生裂缝，将引发化学反应将裂缝封闭。