水工建筑物混凝土病害及修补技术
水工建筑物混凝土裂缝缺陷问题及修补工艺

水工建筑物混凝土裂缝缺陷问题及修补工艺◎ 邓葳 中交四航局第三工程有限公司摘 要:在水工混凝土建筑结构中,裂缝是个普遍存在却又十分棘手的问题。
本文阐述了水工混凝土裂缝的种类和成因,以及裂缝的修复方法、修复工艺和工艺要求,最后,以实际工程为例,讨论了裂缝修复技术在实际应用中存在的问题。
关键词:水工建筑物;混凝土;裂缝;修补;处理裂缝是一种常见的水工建筑物结构病害。
几乎所有的混凝土建筑物都有裂纹,而且毫无例外。
裂缝的出现会加快混凝土的老化速度,加速钢筋腐蚀,使结构的刚度、完整性下降,使其使用寿命缩短。
目前,有关水工建筑物结构开裂、产生原因及治理技术等方面的研究已引起了世界各国学者的高度重视。
本文根据实际工程,对水工建筑物结构混凝土裂缝的类型、常见裂缝的处理、修复技术和使用中存在的问题作了简要分析和论述。
1.工程概况中船广西船舶及海洋工程有限公司钦州基地2#、5#码头工程的滑道出口处,由两个沉箱并列布置,形成了一种新的结构形式。
各沉箱长度为19.95m,净宽度为9.6m,高度为13.55m,前脚掌为1.0m,后脚掌为0.5m。
沉箱底板、前、后壁和侧壁各0.4m,隔板厚度0.25m。
滑道出口部分为2×2排,每节之间缝隙50 m m,沉箱之间空腔内回填料分两种:前沿部分回填粒径>80mm的碎石;后方回填混合倒滤层。
在沉箱中用10~100kg块石进行回填。
沉箱下部为抛石基床基础,其基础位于强风化或中风化岩表面,需要进行分层压实。
沉箱后方采用块石棱体、二片石垫层、碎石倒滤层以及土工布铺设等措施。
沉箱上部是现浇的钢筋混凝土滑道。
滑道板尺寸20m*40m,厚2.5m。
2.混凝土裂缝的种类和原因分析2.1裂缝种类混凝土是由砂石、骨料、水泥、水和其他添加剂组成的一种不均匀、多成分的复合型脆性物质,如果其拉伸应力比拉伸强度大,或者其拉伸变形比极限拉伸变形大,就会出现裂缝。
裂缝根据其产生的深度可分为表层型、深层型和贯通型;根据其活动特征,可将其划分为静态缝(不变宽、不变长)、活缝(其宽度随着外部环境及载荷的变化而发生周期变化)、增长缝(其长、宽随着外部因素而增大);根据产生原因将裂缝划分为温度裂缝、碱骨料反应裂缝、锈胀裂缝、干燥收缩裂缝、超载裂缝以及不均匀沉降裂缝等;根据裂缝的张开程度,裂缝可以划分为微观裂缝和宏观裂缝(即裂缝宽度>0.05mm,直观可见)。
水工混凝土建筑物裂缝的处理

水工混凝土建筑物裂缝的处理对于水工混凝土建筑来说,裂缝这种病害是比较常见的,对于不同种类裂缝来说,其危害程度是不同的,会导致内部钢筋被腐蚀,使得构造承载力以及耐久性与使用价值下降,严重的话,还会对人们生命安全以及财产安全造成威胁,所以,水利工作者需要对混凝土裂缝开展有效控制和处理。
一、原因分析对于水工混凝土构造来说,其裂缝产生原因比较复杂,有时是由多种因素影响造成的。
第一,荷载。
荷载会产生直接应力,从而造成直接应力裂缝。
在设计计算时,没有对构造开展计算或者是漏算了部分构造,计算模型存在不合理性,受力假设不符合实际受力,少算或者是漏算了部分荷载,在对内力和配筋开展计算的时候存在错误。
在对构造开展设计的时候没有对施工可能性开展考虑,断面设计不充足,刚度设计不合理,图纸交代不清楚等。
在施工的过程中,没有对施工机具以及材料开展合理堆放,没有按照设计图纸开展严格施工,随意更改施工顺序,对构造受力模式开展更改等。
在使用的过程中,超出了设计荷载范围都会造成裂缝。
第二,温度。
对于混凝土来说,在外部环境或者是内部温度改变的时候,就会变形,如果变形受到了约束,那么就会在构造内部有应力产生,如果这个应力比抗拉强度高时就会有温度裂缝产生,造成温度变化的因素比较多,比方,水化热、年温差、____、骤然降温等,最后两个因素是造成这种裂缝的最常见的因素。
第三,收缩。
由于收缩造成的混凝土裂缝是最为常见的。
塑性收缩以及缩水收缩是导致混凝土体积发生变形现象的最为主要的原因。
第四,钢筋锈蚀。
对于混凝土来说,其质量比较差或者是没有充足的保护层厚度,因此,在保护层受到二氧化碳侵蚀之后,会碳化到钢筋表面,从而使得周边混凝土具体的碱度下降,导致表面氧化膜被破坏,钢筋之中的铁离子会和混凝土之中的氧气以及水分等产生一定的锈蚀反应,对周边的混凝土会造成膨胀应力使得混凝土出现开裂以及剥离的现象,沿着钢筋的纵向会有裂缝产生,而且锈迹会深入到混凝土表面。
水工建筑物混凝土病害及修补技术

水工建筑物混凝土病害及修补技术发表时间:2018-08-31T11:27:58.613Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第11期作者:王国清刘忠鑫[导读] 目前水工混凝土建筑物由一般的建筑物、病坝和危险大坝组成。
国网东北分部云峰发电厂吉林集安 134200摘要:混凝土作为一种比较常见的建筑材料,混凝土有许多优点,所以,其适用范围越来越广。
但是,水工混凝土建筑物长期受到空气、温度和水流冲击的影响,很容易出现裂缝、渗漏等质量问题。
如果不能有效处理这些问题,将会产生严重的后果,甚至还会导致水利工程无法正常运行。
针对水工混凝土建筑物中出现的病害进行必要的检测,及时修补已出现的问题,从而提高水工混凝土建筑物的修补技术水平。
针对水工混凝土建筑物的老化问题,介绍了国际大坝委员会、欧洲、美国及日本的相关标准及研究进展。
同时,对我国的水工混凝土建筑物老化问题也做了具体的调研和研究。
在此基础上,总结了水工混凝土建筑物缺陷、评估和修补等情况,并对下一步工作内容提出了一些建议,同时进行分析和探讨。
关键词:水工混凝土;混凝土;病害检测;施工材料;评估与修补引言目前水工混凝土建筑物由一般的建筑物、病坝和危险大坝组成。
目前,我国拥有近 100 000 座水工建筑物,但是,大部分都存在质量问题,而问题最多的就是混凝土大坝。
水工混凝土建筑大坝存在质量问题会引发决坝和溃坝等危险,因此,在水工混凝土建筑物的建设过程中,病害检测是一项至关重要的工作。
人为合成的材料——水工混凝土比一般混凝土的耐水性要高,在施工过程中,不能忽视拌和、养护等各方面的问题,同时,还要不定时养护水工混凝土建筑,使其各个指标符合相关要求,有较强的抗力和防水能力。
温度、气候和各种自然状况会降低混凝土的抗衰能力,阻碍其正常使用。
水工混凝土建筑物受自然因素及温度变化等条件影响容易出现一些隐患,同时在工程竣工之后往往都是带病运行,而在运行之后又容易出现老化的趋势。
此就需要在工作中形成一项精心检查、维护和修理措施,以确保工程的运行安全。
水工建筑物混凝土的常见病害及防治

水工建筑物混凝土的常见病害及防治发表时间:2019-09-02T11:39:22.417Z 来源:《基层建设》2019年第11期作者:蒋志国[导读] 摘要:本文对水工混凝土的常见病害进行了分析,并在此基础上提出了相应防治和处理措施。
江苏省水利建设工程有限公司江苏省扬州市 225002 摘要:本文对水工混凝土的常见病害进行了分析,并在此基础上提出了相应防治和处理措施。
关键词:水工混凝土;病害;预防措施 1.引言水利工程是基础产业工程,目前我国正在大规模、高速度地进行水利开发,工程建设耗费了大量资源,水工混凝土的耐久性也直接关系到工程的使用寿命、加固费用、效益发挥和运行安全,但是水工混凝土却经常受到裂缝、冻胀、冲磨、空蚀、碱骨料反应、碳化、溶蚀和侵蚀等病害的威胁,由于工程耐久性不足,增加了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。
因此有必要对水工混凝土的常见病害进行分析和研究,并反馈到设计、施工和运行管理等方面来进行预防和控制,在工程建设管理的整个过程中,全方位、多渠道地提高水工混凝土的质量和耐久性,延长工程使用寿命,确保国家可持续发展战略在水利建设开发过程中的有效施行。
2、常见病害分析水工混凝土是水利工程建设中很重要的材料,使用种类繁多,也需要在各种各样复杂的环境条件下发挥作用和确保工程正常运行。
根据水工混凝土建筑物的结构性特点和所处工作环境的不同,常见病害主要有裂缝、冻胀、冲磨空蚀、碱骨料反应、碳化、溶蚀和侵蚀七大类,其中前三类属于物理性病害,后四类属于化学性病害。
由于工程自身因素和工作条件的差异,这几类病害对混凝土的危害程度也互不相同。
(1)裂缝裂缝是混凝土建筑物最常见的病害之一。
裂缝是材料的不连续现象,属于物理性病害,是水工混凝土耐久性的首要影响因素。
裂缝的出现,多数在施工期就存在,有的虽然在施工期以后,也多在运行初期5~10年以内,不是由于运行期长工程老化问题,而是早期的问题。
水利水电工程中水工混凝土建筑物的通病及处理措施

水利水电工程中水工混凝土建筑物的通病及处理措施随着我国水利水电工程项目的大量开发,水工混凝土中的裂缝、冻胀、冲磨以及空蚀等病害成为大家所关注的焦点,其病害在一定程度上加大建筑物使用过程的修理及加固费用,影响了结构正常的使用,对项目效益及其安全造成直接影响。
基于此,下面就结合作者的实际工作经验进行入手,简要的概述了水利水电工程中的水工混凝土的病害及其处理的措施,以供借鉴。
标签:水工建筑物;混凝土;病害;处理措施1 、水利水电工程中的水工混凝土类型的分析1.1 普通防水混凝土普通防水混凝土主要是在普通混凝土骨料级配基础上,经过对混凝土配合比方法的控制及其调整,实现对混凝土自身密实度和抗渗性的提升。
在混凝土硬化之后,醋骨料彼此之间就有着一定密实度的水泥砂浆进行填充,并且切断了混凝土内部沿石子表面形成的连通毛细渗水通道,使得混凝土有着较好抗渗性,普通防水混凝土是水利水电工程中应用较多的一种混凝土结构。
1.2外加剂防水混凝土外加剂防水混凝土主要是经过掺入适当的外加剂,实现对混凝土内部组织结构的改善,增加混凝土密实度,提升混凝土抗渗性。
外加剂主要是以吸附、分散、引气、催化,或与水泥的某种成分发生反应如物理、化学作用,使混凝土得到改性。
外加剂防水混凝土类型有着减水剂防水混凝土,加气剂防水混凝土、聚合物水泥混凝土等。
在现阶段,外加剂防水混凝土在水利水电甚至是其他行业都得到了广泛应用。
2、影响水工混凝土建筑物的施工质量因素2.1混凝土配合比例因素水工建筑物施工阶段,我们需要注意下面几点:第一,原材料配合比计算决定了最终的浆料强度,若是比例出现失衡,其拌合材料就不能继续使用。
第二,水泥强度的选择不恰当,极易造成强度的降低,工程结构在投入使用之后极易出现裂缝的问题。
第三,浆料在静止阶段中的原料将出现不同程度沉降,因为使用之前没有进行二次的振捣,使得结构强度不够均匀,比例的不够协调。
2.2 施工及现场养护因素(1)结构浇筑后要经历一段养护时间,此时如果产生振动则会影响到结构的完整度;(2)现场维护的技术要点也相当多,包括在浇注过程中插入振动棒,在混凝土中的水的使用,混凝土模板的操作时间;(3)在混凝土浇筑和振捣棒插入方法不正确,水化剂没有发挥效力,混凝土的模板拆除作业不规范或凝固时对时间的掌握不准确都会对混凝土的养护产生不良的影响。
水工建筑物常见病害问题的维修施工

水工建筑物常见病害问题的维修施工摘要:因水利工程建筑应用的环境具有特殊性,一些建筑长时间在水下工作,那么在面对不同外界因素的干扰下会发生病害问题,从而对水工建筑的质量造成影响。
水工建筑当中最常见的施工材料就是混凝土,它本身有着非常高的抗压强度,极限拉伸应变不大,那么时常发生变形和裂缝等现象,在很大程度上影响到水工建筑物的质量。
本文主要分析了水工建筑中常见的病害,并探讨出有效的维修技术解决,从而使水工建筑更好地运行。
关键词:水工建筑;病害;维修;施工近年来,我国中小型水利工程数量呈持续上升趋势,那么就需要有更高地质量。
水工建筑水下的部分会长时间被水侵蚀以及受到水力的冲击,还会被温差所影响,进而发生病害情况。
部分小型水利工程因没有定期维护,那么长时间在超负荷情况下工作,有关设施因老化问题而难以充分发挥其效果,进而对水利工程造成影响。
那么就需要重视水工建筑的病害问题从而提升其运行效率。
1 水工建筑常见病害对比别的建筑工程而言,水利工程具有特殊性,在建造过程中会出现较多的病害问题,从而在不同程度上影响水工建筑的应用价值,在问题严重到一定的情况下还会导致水利失控的问题,那么下面主要介绍了常见的集中水工建筑施工的病害。
1.1裂缝水利工程结构在初期材料应用上有着一定的缺陷,尤其是坝体、水库及溢洪道等筑造材料方面性能系数不高,对供排水流程中的效果造成影响。
当前采取的混凝土结构可以对以往存在的问题较好地解决,但由于应用该结构的裂缝病害依然明显,水工建筑混凝土硬化时,因混凝土脱水,出现收缩。
或是受到温度变化的影响,导致胀缩不均从而出现裂缝。
该裂缝前期形状不大,如果没有尽快解决那么就会不断扩张,从而使水利设施抗灾害能力降低。
1.2沉降部分水工建筑物面积较大,遇到巨大内外力作用的情况下就会出现沉降病害问题,该问题一般从地基逐步扩张,进而影响到上部设施,常见的有:瞬时沉降是在加压后地基瞬间出现的沉降,地基土在外荷载作用中体积不能及时改变,一般是地基土变形,也叫做初始沉降、畸变沉降或是不排水沉降。
水工混凝土缺陷和破坏的成因分析与修复方法

水工混凝土缺陷和破坏的成因分析与修复方法摘要:水工混凝土构筑物在施工过程中容易出现蜂窝、麻面、露筋、孔洞、裂缝等缺陷,在运行过程中难免也会遭受冻融、冲蚀、气蚀、钢筋腐蚀、水质侵蚀等原因形成破坏。
合理分析水工混凝土缺陷及破坏的成因,采取有效的修复措施,对提高混凝土构筑物的使用寿命、避免工程质量事故隐患、充分利用有效资源有着重要的现实意义。
关键词:水工混凝土;混凝土缺陷;混凝土破坏1水工混凝土缺陷和破坏的成因1.1水工混凝土缺陷成因1.1.1混凝土蜂窝、麻面、露筋、孔洞原因混凝土浇筑过程中,需严格控制施工质量,否则容易产生混凝土蜂窝、麻面、露筋、孔洞等缺陷。
例如,模板安装不牢固、不严密,表面不洁净、欠光滑;混凝土原材料质量不达标,骨料级配设计不合理,混凝土拌和计量有误;浇筑时振捣有欠振、过振、漏振现象,浇筑方式不妥当形成骨料分离;养护不当等施工工艺控制不严均会形成不同类型的混凝土缺陷。
1.1.2混凝土裂缝形成的原因水工混凝土建筑物的裂缝非常普遍且常见。
混凝土是一种多相复合脆性材料,凝结后的混凝土有许多微孔隙、气穴和微裂缝,当混凝土受到载荷、温差、干缩、地基变形、水泥水化热温升等作用时,混凝土拉应力大于其抗拉强度,混凝土微裂缝就会不断发展和连通成为宏观裂缝。
裂缝经常也会引起其他混凝土质量缺陷和破坏的产生与发展。
1.2水工混凝土破坏成因1.2.1冻融破坏混凝土内部有许多毛细孔,孔内的自由水在低温下冷冻结冰会产生很大的膨胀压力,导致混凝土材料产生疲劳应力,从而降低强度,当混凝土内部结构的微裂不断扩展连通即产生表面的剥落破坏。
影响混凝土的抗冻融性因素有很多,包括水灰比、含气量、气泡的类型、水泥类型及骨料等各种原材料性质的差异的内部因素和水结冰的速度、温度的高低、冻融介质等外部因素以及施工因素三类。
其中,外部因素是形成水工混凝土冻融破坏的主要因素。
1.2.2冲磨和空蚀破坏冲磨破坏有单纯高速水流冲刷磨损、破坏和携砂石水流的推移质以及悬移质冲刷磨损、破坏。
水工建筑物混凝土裂缝成因分析及处理措施

水工建筑物混凝土裂缝成因分析及处理措施【摘要】裂缝是水工建筑物混凝土常见的病害之一,若处理不当,很可能会影响到混凝土的使用功能和建筑物的质量。
为此,本文结合工程实例,就水工建筑物混凝土裂缝产生的原因进行分析,并在此基础上提出相应的裂缝处理措施,旨在提高混凝土质量,以指导实践。
【关键词】水工建筑物;裂缝;温差;处理措施水工建筑物是实现各项水利工程目标的重要组成部分,具有调节水流、防治水害和开发利用水资源等重要功能。
但在水工建筑物应用过程中,时常会出现混凝土裂缝的现象,这些混凝土裂缝的存在和发展,不仅会破坏到建筑物结构的整体性,影响混凝土结构的受力状况和稳定,而且也影响到建筑物的使用功能和使用寿命,严重情况下还会造成财产的损失。
造成水工建筑物混凝土裂缝的原因是多方面的,包括气温温差、水化热温差、混凝土收缩及水下墙基础水平阻力系数差异大等。
因此,分析混凝土裂缝产生的原因,寻找有效的处理措施解决以避免混凝土裂缝的产生,对保证建筑物的质量具有重要意义。
1.概述某水工建筑物长度42.47m,宽度13.2m。
发电机层高程185.75m,水轮机层和尾水平台高程180.40m,蜗壳层高程176.20m。
水电站主机间和水工建筑物水下墙长大约为31m,水工建筑物基础开挖至岩性为灰色细粒砂岩的新鲜基岩,并进行固结灌浆等基础处理。
水工建筑物分段长度基本符合《水电站厂房设计规范(SL266-2001)》中构造设计要求(永久变形缝间距宜为20-30m)。
尾水平台段水下墙与其下尾水管大体混凝土相接,长16.5m;其余段水下墙与岩基相接,并在岩基上辅设一层100mm厚C10素混凝土垫层。
水下墙底高程为180100m,顶高程为185.75m。
水下墙厚500mm,构造筋10@250,配筋率0.157%;混凝土C20,4.25号水泥。
混凝土配比:水、水泥、砂、碎石重量(kg/m3)分别为:168、309、654、1269。
混凝土建材试验结果正常,试块强度达到或超过设计强度。
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水工建筑物混凝土病害及修补技术
【摘要】本文分析船闸混凝土病害的原因,阐述船闸混凝土病害的危害、混凝土裂缝的成因、修补方法和采用材料,并对已采取的修补技术方案的问题进行了探讨。
【关键词】船闸混凝土;病害;裂缝;修补
水工混凝土各种病害、缺陷主要有裂缝、破损、腐蚀、渗漏、钢筋锈蚀以及结构外观变形等,而裂缝则是混凝土建筑物最常见的病害之一,另外结构物破坏常常是裂缝开始的,所以人们常常把裂缝的存在视作结构物濒临破坏的危险征兆。
因此。
在研究混凝土病害及修补技术时,应对裂缝危害及形成原因有充分的认识,并采取措施减少裂缝的开展,这对减轻混凝土病害,具有十分重要的意义。
1 混凝土裂缝对水工构筑物的危害
1.1 混凝土裂缝将使建筑物产生渗漏
渗漏的结果,一方面在水压力作用下使裂缝逐步扩宽和发展;另一方面当水渗人混凝土内部后将一部分水泥的某些水化产物溶解
并流失。
水泥水化产物中最容易溶解的Ca(OH)2,它的溶蚀会促使水泥水化物的水解。
首先引起水解破坏的是水化硅酸三钙和水化硅酸二钙的多碱性化合物,然后是低碱性的水化产物的破坏,由此可能导致混凝土结构物的破坏。
这种危害主要出现在水下建筑物、地下洞室、和建筑物外墙等。
1.2 加速混凝土碳化
混凝土裂缝的存在,使空气中二氧化碳极易渗透到混凝土内部与水泥的某些水化物相互作用形成碳酸钙,这就是混凝土的碳化。
碳酸钙中和水泥的基本碱性,使混凝土的碱度降低,使钢筋纯化膜遭受破坏,当水和空气同时渗人时,钢筋就会产生锈蚀,同时加剧混凝土收缩开裂,导致混凝土结构物破坏。
通常在空气中二氧化碳的浓度很低时,混凝土碳化速度非常缓慢,当混凝土不密实或布满裂缝时,则可能在1-2年内就使混凝土钢筋保护层完成碳化。
1.3 降低混凝土抵抗各种侵蚀性介质的耐腐蚀性能力
混凝土腐蚀有三种类型:
1.3.1 溶蚀型混凝土腐蚀。
即当水通过裂缝内部或是软水与水泥石作用时,将一部分水泥的水化产物溶解并流失,引起混凝土破坏。
1.3.2 酸盐腐蚀和镁盐腐蚀。
这类腐蚀的主要生成物是不具有胶凝性,且易被水溶解的松软物质。
这类物质能被通过裂缝或空隙渗透人混凝土内部的水所溶蚀,使混凝土中的水泥石遭受破坏。
1.3.3 晶膨胀型腐蚀。
它是混凝土受硫酸盐作用,在裂缝和混凝土空隙中形成低溶解度的新生物,逐步积累后将产生巨大的应力使混凝土遭受破坏。
1.4 影响混凝土结构物的结构强度和稳定性
混凝土裂缝直接影响混凝土结构强度和整体稳定性。
轻则会影响结构物的外观、正常使用和耐久性,严重的贯穿性裂缝可能使结构完全破坏。
2 混凝土裂缝的成因
工程实践中混凝土及其结构物裂缝成因复杂而繁多,但归纳起来,一般为:荷载裂缝,由施工和运行阶段的静荷载和动荷载所引起的裂缝;变形裂缝,由温度和湿度变形及不均匀沉降等所引起的裂缝;施工裂缝,由于施工操作引起的裂缝;碱骨料反应裂缝,由于混凝土骨料中某些矿物与混凝土微孔中的碱性溶液间.的化学反应引起的体积膨胀而导致的裂缝。
2.1 荷载裂缝
荷载裂缝有两种:外荷直接应力裂缝,荷载及结构次应力裂缝。
外荷直接应力裂缝:由外荷载引起的直接应力在结构体内超过一定数值后在相应部分产生的裂缝。
荷载及结构次应力裂缝:在外荷载作用下,由于结构物实际工作状态同计算模型有出人,从而在某些部位引起次应力导致裂缝。
2.2 变形裂缝
温度变形裂缝:当水工建筑物为大体积混凝土基础浇筑在岩石地基上时,因结构整体性要求,没有或不能采取隔离层等放松约束的措施,混凝土在人仓温度及水化热温升的作用下,混凝土内部温升很大,当混凝土因降温的收缩变形受约束时,将会在混凝土内部出现很大的拉应力而产生裂缝。
寒潮引起的混凝土裂缝:混凝土浇筑初期,水泥释放大量的水化热,如突遇寒潮使混凝土表面温度骤降而产生很大的温降收缩,因此表面因受内部混凝土的约束产生很大的拉应力引起裂缝。
干缩裂缝:在混凝土中其表面层水分散失,随着温度降低其
表层产生体积收缩导致干缩裂缝。
塑性裂缝:混凝土浇筑后硬化初期尚处于一定的塑性状态时,因骨料自重下沉导致塑性变形及因风吹日晒等原因引起混凝土表面
早期失水干燥而产生的裂缝。
沉陷裂缝:沉陷裂缝是由基础产生不均匀沉陷而产生的裂缝。
混凝土结构各部分荷载悬殊,而基础又未作必要的加固处理,在混凝土浇筑后因地基受力不均,产生不均匀沉陷,造成结构应力集中也会导致裂缝。
2.3 施工裂缝
在混凝土结构浇筑,构件制作、起模、运输、堆放、拼装及
吊装过程中,由于各种原因而产生的裂缝。
裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度、长度和深度都因产生的原因而异。
在水工混凝土施工中比较常见的有:混凝土振捣不密实,出现蜂窝,形成各种荷载作用裂缝的起点;混凝土浇筑过快,容易在浇筑1-2h后在板与墙或梁与柱等交接处发生纵向裂缝;混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的网状裂缝;混凝土初期养护时急骤干燥,使混凝土与大气接触的表面上出现不规则的裂缝;用泵送混凝土施工时,为了保证流动性,增加水和水泥用量,因其它原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,使得混凝土体积上出现了不规则的裂缝。
2.4 碱骨料反应裂缝
混凝土骨料中某些矿物与混凝土孔隙中的碱性溶液间的化学
反应称作碱骨料反应。
这种反应生成物吸水膨胀,使混凝土产生内应力,导致混凝土开裂和强河度降低。
3 船闸混凝土病害防治措施
3.1 碱骨料反应的预防措施
采用低碱水泥;掺用粉煤灰等掺合料降低混凝土的碱性;尽
量不用可能引起碱骨反应的骨料;改善混凝土结构的施工及使用条件,保证混凝土施工质量,防治蜂窝麻面、裂缝等质量事故,以防治外界水分侵人混凝土,这样对制止碱骨料反应也可起到重要作用。
在使用条件方面,应尽使混凝土结构处于干燥状态,特别是防止经常受到干湿交替作用,也能防治碱骨料反应引起的损坏。
3.2 混凝土裂缝的修补方法
为了提高建筑物的安全度,延长结构使用寿命,对混凝土的
各种裂缝都应及时进行修补处理。
裂缝修补方法很多,主要依据建筑物的结构型式、裂缝出现的部位、裂缝发生的原因、裂缝的性质及裂缝的宽度、深度的不同,以及结构受力特点和使用条件等,合理的选择修补方法。
3.3 水工混凝土结构的修补新材料
对旧混凝土的补强,已成为水工混凝土修补中日益突出的问题,而新型加固材料的研发也就成为补强关键问题,水工混凝土结构主要用的补强材料有:
3.3.1 聚合物水泥砂浆类材料
以少量有机材料对水泥砂浆进行改性的材料,主要有:氯丁、氯偏、丁苯、水溶性环氧等各种聚合物水泥砂浆,作为防渗、防腐、防冻材料在水工混凝土建筑物修补工程中得到广泛的应用。
3.3.2 喷射钢纤维混凝土或钢纤砂浆材料
喷射钢纤维混凝土已广泛用于水利工程洞室、闸墩、护坦及边坡加固,以及隧道衬砌、矿山基道、裂损桥墩等加固。
3.3.3 水泥渗透结晶防水材料
水泥基渗透结晶防水材料是由带有活性基团的化学物质与水泥、石英砂和石灰配置而成的灰色粉末状无机材料。
当结构表面裂缝宽度在0.3-0.5cm以内时,不必灌浆,只需用这种材料涂刷一层,由于活性物质渗人,再次发生水化作用,生产结晶体堵塞了裂缝,因而裂缝将逐步自动修复。
4 结束语
船闸是航道工程的重要组成部分,江苏内河航道建有船闸一百余座。
本文探讨了船闸在运行中出现的主要问题以及技术改造的措施,并提出相应建议,分析了船闸混凝土结构病害的原因以及以往采用修补材料及方案存在的问题。
本文的研究结果多工程技术人员有一定参考价值。
参考文献
[1]鲁一晖、孙志恒.水工混凝土建筑物病害评估与修补文集,中国水利水电出版社,2001
[2]冯乃谦.高性能混凝土结构,机械工业出版社,2004
[3]储传英.三峡工程混凝土材料研究,中国水利水电出版社,1999。