探讨水工混凝土的常见病害及预防对策(2)

发布时间：2013-11-29 | 所属分类：水力：论文发表 | 浏览： | 加入收藏

3.1.1　工程设计

工程设计包括方案设计和结构分析两个内容。实践证明，除了施工和材料方面的原因，影响结构耐久性的决定性因素是来自设计上的缺陷。

①水工混凝土建筑物的设计要从按强度设计的模式中解脱出来，更多地考虑建筑物长期使用过程中由于环境作用引起结构材料性能劣化、腐蚀对结构安全性与适用性的影响，尽可能延长工程寿命，避免资源浪费。

②水工混凝土建筑物的设计要严格按照国家现行有关标准执行，严格考虑建筑物正常使用过程中构件的预定检测和维护，开展病、老混凝土安全评估、检测技术、评判准则、补强加固技术等研究与应用。并在结构设计时为此项工作提供可能性和工作面。

③水工混凝土遭受病害是不可避免的，只是程度轻重可以控制。所以，混凝土构件在考虑了环境的侵蚀性和材料性能的老化过程后，要仍然可以保证结构应有的安全性和稳定性，进一步开展高抗冲磨材料、水下修补材料与结构补强加固材料的研发与应用。

④同一建筑物中的不同构件所处的工作环境可能存在差异，其遭受病害的可能性和程度也会不一样，因此其耐久性就不同，所以对于局部可能遭受病害严重，同时可以更换的构件可以设计成拆装和可更换型的，从而延长建筑物使用寿命。

⑤在建筑物的构造设计中，也可以有很多措施，比如，对混凝土表面进行粉刷或涂膜延缓碳化或减少水质侵蚀，在有效范围内增大混凝土钢筋保护层，对混凝土裂缝最大宽度的允许值进行认真论证和严格限定，设置合理的伸缩缝、沉降缝和施工缝，让结构可以自由变形，避免裂缝和不均匀沉降等。另外，还可以设置有效的防渗、排水、抗冲刷和抗磨蚀措施等。

3.1.2 工程原材料

在这个不断创新的年代里，人们对混凝土材料的认识，已从以往片面追求高强度逐渐转变为采用高性能混凝土，这种转变的本身就是重大的变革。近年来，高性能混凝土技术取得了长足进步，大量研究和工程实践表明，科学的选择材料和配合比，混凝土的性能改善还有巨大的潜力。经验表明，今后应优先考虑采用新材料、新工艺、新技术维修带病运行的建筑物和把不断更新的专门技术应用于新建筑物。通过材料改性尽量提高水工混凝土的材料抗裂性，即提高混凝土极限拉伸变形、徐变变形、自生体积膨胀变形，降低水化热温升而减小温度变形等。

3.1.3　施工工艺

建筑物的施工要符合工程设计和国家现行的施工规范、质量评定与验收规范的要求;严格执行工程施工监理和竣工验收制度，并进行耐久性专项质量检验;大体积混凝土要事先制定完备的温控措施计划，并在施工中严格执行;改进施工机械，改善施工操作方法，确保混凝土均匀密实;混凝土浇筑过程中严格控制钢筋保护层不受影响和破坏;混凝土临空面要从模板和浇筑过程中的振捣等方面进行控制，避免蜂窝、麻面的出现，对于已经造成的混凝土缺陷，要及时科学地进行修补和处理;加强混凝土养护，要从养护方法、时间和材料等方面下工夫。

3.1.4 运行管理

严格按照设计预定的工况进行运行，不应有超出设计范围的工况，对于设计预定的但是不常用的工况，运行期间要加强监测和控制;建立严格的运行管理规章制度并在运行中严格执行;设计人员要向建设单位或运行单位的相关人员提出建筑物使用过程中日常维护措施、设计预定的定期维修、部件更换、监测要求和定期安全鉴定计划的内容，做好运行安全技术交底;对于建筑物的特殊部位要经常性检测，特别是处于严重腐蚀性环境作用下的构件和部位，定期进行安全鉴定，对于检测和安全鉴定中发现的问题，要及时进行科学规范的处理。

3.2 修补方法

3.2.1 裂缝的修补方法

修补某些裂缝可达到克服渗漏的目的，修补方法有3种:

(1)开槽填充法

施工时先把裂缝开凿成V型或U型截面的槽，然后用压缩空气或高压水清除槽内碎碴，烘干后在槽内涂抹粘结剂，然后充填砂浆等封缝材料。

(2)灌浆注入法

此法适用于较细、较深的混凝土内部或基础岩石的裂缝。施工步骤如下:① 钻灌浆孔;② 用开槽填法封住表面裂缝以防灌浆时浆液流失，封缝时每隔2m左右留有一个排气孔;③ 压水试验;④ 灌浆;⑤ 灌浆后用水泥砂浆或其它封缝砂浆封住灌浆孔。

(3)表面覆盖法

这种方法通过在混凝土表面覆盖防渗材料，达到封住混凝土的裂缝的目的。覆盖方法有4种:① 浇注沥青混凝土;② 喷射砂浆;③ 用现成的片材通过粘贴或压边锚固进行覆盖;④ 涂刷涂料。

3.2.2 提高混凝土抗碳化和抗腐蚀能力的措施

(1)提高混凝土的密实性，以减少有害介质进入混凝土内部的机会。如加强振捣;使用一些增加混凝土密实性的改性剂。

(2)用涂层覆盖混凝土表面，使之同外界有害介质隔绝。如涂刷热沥青。