混凝土水工建筑物维护管理

【摘要】水利工程是基

摘自：本科生毕业论文范文www.udooo.com

础产业工程，但是水工混凝士却经常受到裂缝、冻胀、冲磨、空蚀、等病害的成胁，增加了水工建筑物使用过程中的修理与加固费用，影响或限制了结构的正常使用功能并缩短结构的使用年限，影响效益和安全，不仅造成经济损失，而且严重浪费资源，引发社会问题。本文对混凝土水工建筑物发生的通病进行了归纳阐述，针对不同的病害提出了防治措施，
【关键词】水工建筑物；混凝土病害；维护措施

一、混凝土水工建筑物的病害概况

（1）混凝土裂缝。水利工程中的混凝土拦河坝，拦河闸、进水闸、闸房、桥、涵等建筑物，几乎都存在混凝土裂缝问题。有些拦河坝的坝体，拦河闸的底板和挡墙，管理房等，混凝土裂缝十分严重，导致了建筑物的冻融、渗漏，直接危及了建筑物安全。（2）冻融破坏。由于严寒的气候条件及水工建筑物长期在水流作用下工作，冻融破坏十分严重，已成为混凝土建筑物的主要病害之一。特别是它与裂缝、重刷、渗透等相互作用造成了建筑物的渗漏，剥蚀，断裂等严重破坏，乃至水毁失事。分析其已被破坏的和水毁的建筑物，多数存在冻融的问题。（3）磨损和风化。水利工程受冰凌碰撞，水流的冲刷，几乎所的混凝土坝和拦河闸堰顶和边墩的混凝土表面仅运行l0多年（有的仅5～6年），混凝土表面已剥蚀，钢筋已外露，混凝土磨成蜂窝。（4）侵蚀和锈蚀。由于混凝土缝，剥蚀而造成空气中的对混凝土的侵蚀，及对钢筋的锈蚀。特别是有些工业污水对建筑物的侵蚀更为严重，造成了对水工建筑物的潜在威胁。

二、混凝土病害原因

（1）物理原因。一是由于冰凌等漂浮物的碰撞，水流的冲刷，泥流的磨损，水流气泡的冲刷等所造成混凝土表面剥落，骨料被冲掉，严重的形成空洞；二是因荷载等外力作用，温度变化等所产生的裂缝、沉陷、断裂等建筑物的变形。（2）化学原因。可分为3种类型：一是溶出性侵蚀。硅酸盐水泥中，氢氧化钙的溶解度最大，在流动水作用下，氢氧化钙会逐渐溶出，石灰浓度随之降低，这将引起必须在一定浓度的氢氧化钙溶液中才能稳定存在的水化硅酸钙和水化铝酸钙的分解。因而氢氧化钙的溶出会导致水泥砂浆和混凝土的强度下降，为外界的侵蚀性介质进入创造了条件。二是离子交换侵蚀。酸在水中电离生成氢氧离子，相互交换生成水和盐。生成易溶的盐能被水带走，使混凝土内部空隙增大，强度降低，加剧侵蚀作用，另一些虽然所生成的是不溶解物质，体积也不一定发生膨胀，但是使水泥浆体的结构软化，孔隙增大，渗透性也增大；还有一种反应，在水中电离生成镁离子等，能与水泥石电离生成的氢氧根离子生成溶解度极小的氢氧化物，促使水泥石分解。氢氧化镁不仅溶解度极小，促使了水泥分解，而且本身是白色松软物质，无胶结能力，能使水泥浆体软化。三是硫酸盐侵蚀。主要是硫酸盐与水泥水化产物的作用生成钙矾石（水化硫铝酸钙结晶）和石膏。生成物在混凝土的毛细孔隙中膨胀，使混凝土产生较大的内应力而破坏，当水中同时含有硫酸根和镁离子时，对水泥石的破坏特别严重，因为这时不仅有上述破坏作用，而且硫酸镁还能和水化铝酸钙反应生成石膏，铝胶和氢氧化镁，加剧了破坏；此外钢筋的锈蚀也是引起混凝土破坏的一种形式。

三、混凝土水工建筑物的维护管理

（1）混凝土病害的预防。第一，为保证混凝土的质量在工程建设时对混凝土防渗、防冻、抗磨配制混凝土的水泥、骨料、水灰比，施工方法等应提出具体要求。第二，混凝土质量的好坏，工程施工是关键。在施工中必须做好质量监督、检测工作严格按设计要求和施工规范施工。第三，冻害是混凝土的主要病害，为提高混凝土抗冻性能，多采用下列措施：选用较小水灰比，尽量减少用水量，减少多余的游离水分所造成的结构空隙的渗水通道；掺用加气剂。加气剂可使混凝土产生互不连通的微细气泡，截断渗水通道。同时气泡有一定的适应变形能力，可以缓冲冰冻的膨胀破坏；施工中做好平仓，振捣，保证混凝土均匀，密实；为提高混凝土的抗冲耐磨性能，应选用硅酸盐水泥。（2）混凝土病害治理。第一，对于建筑物表面损坏采用水泥砂浆修补、预缩砂浆修补、喷浆修补、喷混凝土修补、混凝土真空作业修补等方法。第二，对于混凝土裂缝表面处理，采用表面涂抹，表面粘补，凿槽嵌补、喷浆修补方法。第三，混凝土裂缝内部处理采用水泥灌浆、化学灌浆的修补措施。第四，混凝土裂缝渗漏处理，坎（闸）裂缝渗漏处理，根据裂缝发生原因及其结构影响程度、渗漏量的大小和集中分散等情况，分别采用埋管导渗、钻孔导渗、灌浆充填漏水通道。涵洞（管）裂缝渗漏的处理采用环氧胶剂粘贴橡皮，灌浆处理，涵洞地基加固、涵洞结构补强等措施。第五，散渗式集中渗漏采用灌浆处理，表面涂抹、筑防渗层一种或多种相结合的方法处理。第

六、止水结构缝渗漏采用补灌沥青、化学灌浆、补做止水设施的方法处理。

水工混凝土建筑物从建成到使用，牵涉到设计、施工、监理、管理等各个方面。后期的维护管理非常重要，对混凝土水工建筑物的使用年限的延长以及水工建筑物使用过程中的修理与加固费用减少有着明显的作用。在水工建筑物维护管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的一个环节。