1 实际病害分析
水利施工中混凝土施工是极其重要的环节,由于施工中所使用的材料不同,因而会产生诸多种类,并且施工过程中还需要考虑环境条件影响,因而就需要严格的运行机制.但是由于混凝土结构的特性,导致了其必然会出现一些病害,着是由于结构以及工作环境导致,主要的病害包括裂缝、冻胀、空蚀以及冲磨,另外碱骨料反应、碳化和溶蚀侵蚀共称混凝土病害,其中包括三种物理病害以及四种化学病害.其中共称自身以及施工环境也是影响病害产生的主要因素之一,基于这一差异,在进行病害处理中便需要注意危害程度,以此作为基础进行处理.
1.1 裂缝
混凝土在使用过程中会受到外界环境的影响,因而会出现裂缝,这种材料的不连续现象是最典型的物理病害,严重影响水利工程项目的耐久度.很多裂缝的出现都为施工期,虽然施工后也会存在一些裂缝问题,但是很多都是在投入运营后的五年至十年,这种裂缝并非是后期由于使用年限过长而产生,而是早就存在的隐患.结构中如果出现裂缝问题,就会使得混凝土结构的抗拉性下降,导致结构中进入有害物质,引发钢筋锈蚀,破坏结构整体性.若是水库中的混凝土结构一旦出现裂缝,便会导致渗漏病害,并且当渗漏量超出一定范围,便会对蓄水能力造成影响,若在混凝土重力坝中出现裂缝,一旦裂缝的宽度以及深度超出一定的范围,便会削弱堤坝抗滑性、抗震性,直接对堤坝的整体结构安全与稳定造成威胁.
1.2 冻胀
在混凝土结构中存在微孔,而微孔中往往会存在水分,一旦温度发生正负交替,那么就会导致微孔中的水发生变化,一种情况是水分凝结成冰,由于凝结导致体积膨胀,从而出现膨胀压力;另一种情况则是水分成为过冷水,由于迁移而产生渗透压力.当两种压力结合到一起时就会导致混凝土结构遭到破坏,导致混凝土结构出现病害.
1.3 冲磨以及空蚀
在水流中,由于存在泥沙,因而便会产生冲磨作用,我国河流中泥沙随着水流会对混凝土结构造成直接的接触影响.其中,水流作用产生的空蚀现象便是最典型的破坏现象之一.而无论冲蚀还是空蚀都是物理病害.而二者的交替作用会造成混凝土病害的发生,导致粗骨料裸露,从而造成结构表面的坑洞、凹凸不平以及钢筋裸露.
1.4 碱骨料反应
骨料中含有的氧化硅等物质,容易和水泥或混凝土中的碱(Na2O、K2O)反应,即碱骨料反应,这是一种化学病害.该反应生成吸水膨胀的凝胶,使混凝土产生开裂.
1.5 碳化
碳化现象主要是指发生在混凝土内部的一种病害,空气中 CO2会扩散到结构粗毛细孔中,再由粗毛细孔不断的进行扩散,进入充水毛细孔,因而混凝土孔隙液中便会融入二氧化碳,当其同结构中的氢氧化钙发生反应后,孔隙溶液的酸碱度便会发生改变,逐渐的小于 10,在这种环境下,钢筋的保护膜便会被破坏,导致钢筋锈蚀.在锈蚀的过程中,钢筋的体积会发生膨胀,因而从内部引起结构开裂,另外,钢筋混凝土之间粘结力会发生改变,保护层逐渐剥离,严重影响结构耐久度.
1.6 溶蚀
溶蚀属于混凝土结构病害中的化学病害.混凝土中含有氧化钙,当遇到水后会发生化学反应生成氢氧化钙,但是接触到空气中的二氧化碳后会在一定条件下反应生成碳酸钙,此时混凝土结构便会发生病变,逐步的失去强度以及胶凝性,导致抗渗性下降,若混凝土结构中氧化钙反应超过33%,那么结构就会变得酥松.
2 防治手段
水利工程建筑结构会随着运行时间的推移而逐步的老化,因而需要及时的予以维修与养护,这是消除病害最有效的方式,但是有些病害并非是由于老化产生,而是在设计施工以及后期的管理中产生的隐患,所以减少水利工程病害最有效的方式便是从根本入手,具体包括以下几方面内容.
2.1 工程设计
混凝土建筑在强度要求上必须摆脱依照强度设计进行施工的方式,而是需要依照实际情况,例如建筑的使用寿命要求、结构安全性、抗腐蚀性以及实用性等方面的要求,最大程度的避免结构出现破坏,从而延长建筑寿命.在水利项目建设中各个环节都需要依照国家相关标准予以执行,并且还需要考虑构件维护以及检测,并在设计中将所有需要进行考虑的环节以及问题加以考虑.但是水利工程建筑不可避免的会出现病害问题.所以混凝土结构必须在充分考虑环境问题以及材料问题的基础上保证结构的稳定和安全.另外一所建筑的不同部位由于所处环境的不同以及起到的作用不同,因而其耐久度要求以及受到的损害程度也具有差异,针对一些极易受到病害的部位可以通过将其设计成可更换的结构,方便拆卸,以此延长建筑的使用寿命.
2.2 工程原材料
合理选择水泥品种和标号,尽可能选用水化热小的水泥,适量掺加粉煤灰或矿渣等掺和料.严格对混凝土拌合用水进行检验,避免氯离子含量超标.尽可能采用较小的水灰比,减少混凝土的孔隙率.采用杂质少、粒径适中、级配好、坚固性好的砂石骨料.合理使用和掺加减水剂和引气剂等外加剂.
2.3 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.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.
2.4 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,在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的日常维护措施、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特别是处于严重腐蚀性环境作用下的构件和部位要经常性检测.定期进行安全鉴定.对于检测和安全鉴定中发现的问题,要及时科学规范地进行处理.
3 结束语
水工建筑极易容易出现病害,其耐久度以及稳定性因此而受到影响,一些水工建筑由于受到病害的影响,产生不同程度损坏,而想要彻底解决病害问题,就需要针对其根本原因进行论证和分析,以此提出最有效的控制方案,并在此基础上制定出最佳的预控方案予以处理,同时必要的引导以及教育宣传工作都是必不可少的.另外造成混凝土结构出现结构病害并非是单纯的施工中某一环节出现问题所致,而是涉及施工以及管理运营所有环节的综合因素,因此所有的病害问题都应当予以相当的重视.各个单位都应当予以重视,齐心协力保证水利工程施工隐患都能够被及时的发现并予以解决.
参考文献
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