水工混凝土结构耐久性影响因素及控制措施
水工钢筋混凝土结构耐久性问题分析

水工钢筋混凝土结构耐久性问题分析摘要:在土木工程结构发展过程中,钢筋和混凝土是一种重要的技术变革,二者的结合达到了充分利用,钢筋不仅能提高混凝土的抗弯曲、抗拉伸能力,而且能优化混凝土的韧性,在碱性环境下,水工钢筋混凝土能保证钢筋表面更加锐利,与外界隔离,特别能避免钢筋腐蚀。
在这种情况下,钢筋混凝土就成了建筑界最常用的结构形式。
关键词:水工钢筋混凝土结构;耐久性;研究前言在建筑物的建造过程中,最常用的是混凝土,而在长期的使用中,钢筋混凝土结构会出现耐久性问题。
钢筋混凝土结构在现阶段耐久性问题比较突出,分为北方冻裂、南方锈蚀。
据资料显示,因耐久性问题而产生的经济损失可达千亿元,带来安全问题,因此,对钢筋混凝土结构的耐久性应进行评价与分析。
对于水工钢筋混凝土的耐久性问题,我国很早就对钢筋混凝土进行了分析,设计出耐久性结构,以减少因水工钢筋混凝土耐久性引起的事故。
文章分析了建筑混凝土耐久性产生的原因,同时提出了耐久性设计。
1水工钢筋混凝土结构耐久性的重要性就耐久性而言,是指由于钢筋混凝土结构处于特殊环境中,内部结构在较长的时间内,由于自身的问题,会产生抗性,从而受到自然环境和化学腐蚀的影响。
当前的建筑工程施工中,钢筋混凝土已将钢筋的优点完美地结合在一起,它不仅成本经济,而且稳定,已成为建筑结构的重要形式,但钢筋混凝土结构由于受各种因素的影响,性能下降,此外,气候的影响,使我国沿海地区的钢筋混凝土结构受到氧化破坏,耐久性丧失,维修费用偏高,经济损失较大,为此,必须针对耐久性进行设计。
2影响水工钢筋混凝土结构耐久性的原因2.1钢筋混凝土水灰比由于水工钢筋混凝土的抗冻性,它更多的是内部结构、含水率、冻融时间、强度等因素引起的,其中内部孔洞结构影响最大。
确定水工钢筋混凝土结构有以下几个方面:水工钢筋混凝土水灰比、养护和添加剂。
在一定程度上,水灰比限制了钢筋混凝土的孔隙结构及其数量。
若增大水灰比,则随之增大饱和水开孔面积和孔径,当冻融时,则增加冻胀和渗透压力,使水工钢筋混凝土抗冻能力大大降低。
码头水工建筑物结构耐久性研究及健康监测

《河南水利与南水北调》2023年第9期工程建设与管理码头水工建筑物结构耐久性研究及健康监测李灿(江苏省太湖水利规划设计研究院有限公司,江苏苏州215103)摘要:水工建筑物结构的耐久性影响着水工建筑物的安全及稳定。
通过对影响水工建筑物结构的各种因素进行分析,及对评估方法的研究,提出了提高建筑物结构耐久性的有效措施。
由于如今建筑物的结构日益复杂,水工建筑物所处环境的特殊性,所以对建筑物结构健康的监测尤为重要,通过对健康监测系统硬件软件的分析,在具体情境中进行运用,使相关工作人员能对建筑物的健康进行全面监测,以便在第一时间发现问题,及时采取补救措施。
关键词:水工建筑物;混凝土结构;耐久性;健康监测中图分类号:TU311文献标识码:B文章编号:1673-8853(2023)09-0110-021影响水工建筑物结构耐久性的因素1.1工作环境化学伤害、混凝土碳化等因素会导致水工建筑结构耐久性的降低。
依据工作的环境科学地对混凝土结构形式、构造和原材料等方面进行选择,把控好混凝土施工的过程,确保施工质量,达到提升水工建筑物结构的耐久性。
主要对建筑物结构所处地区的水文地质条件等环境因素进行监测,结合相关规定,确定建筑物工作环境的类别,为后续的各项工作提供重要依据。
1.2结构设计通过研究表明,对建筑物的结构及尺寸等进行科学的设计与调整,对水工建筑物结构的质量,特别是耐久性具有一定的影响。
依据地基基本承载能力、荷载分布等因素设立永久缝,可以有效预防水工建筑结构裂缝的产生。
合理设计钢筋保护层的厚度,有效的提升水工建筑结构的耐久性能。
确定了整体结构强度等级后,在综合多方面因素后设计出钢筋保护层的厚度,厚度的设计要满足建筑物结构耐久性的相关技术要求。
1.3材料及施工质量在施工的过程中,如果对混凝土的配比出现严重偏差,会使混凝土的质量严重下降,容易出现裂缝,影响施工进程。
原材料包括胶凝材料、骨料、外加剂等。
在胶凝材料的选择上,码头的水工建筑物处于经常受水流冲刷,会经历寒冷恶劣气候的区域,适合选用高强度的中、低热水泥。
水工混凝土常见病害与对策探讨(最新分享)

水工混凝土常见病害与对策探讨(最新整理分享)【摘要】水利工程是我国的基础性工程,但是水工混凝土却经常受到冻胀、空蚀、冻胀、碱骨料反应、侵蚀、溶蚀等病害威胁,严重影响了工程的耐久性。
本文针对水工混凝土中的常见病害进行分析,并提出了相应的解决对策。
【关键词】水工混凝土;常见病害;对策1、水工混凝土常见病害1.1 裂缝。
裂缝是影响水工混凝土耐久性的关键因素,同样也是混凝土构件最长发生的病害之一。
许多工程在施工过程中就存在裂缝,有的裂缝是在工程的后期或者是在工程运营之后才产生的。
裂缝的阐述并不是因为运行时间过长造成的,而是早期的问题。
裂缝的出现将直接降低混凝土构件的抗拉性能,而且还会导致其他有害物质进去混凝土内部,导致钢筋锈蚀,严重的还会导致混凝土结构破坏。
对于水库蓄水发电或者灌溉来说,挡土混凝土结构一旦出现裂缝就会造成渗漏,当渗漏量达到一定程度时就会直接影响水库的蓄水能力。
就混凝土重力坝而言,当混凝土裂缝的宽度和深度达到一定程度时,就会导致坝体的扬压力大幅度增大,使得坝体的抗滑能力大幅度下降,使得结构的抗震性能受到一定的影响,坝体的安全性和结构稳定性也存在一定的威胁。
1.2 冲磨和空蚀。
冲磨是水流中的泥沙作用产生的,我国河流中的泥沙含量较多,泥沙与高速水流同时运动对附近的混凝土直接接触,造成混凝土腐蚀。
空蚀是水工泄水建筑物工作中水流产生的一种特有现象,由于混凝土局部受到不规则的积压产生的破坏。
因此,冲磨和空蚀均是物理病害,两者之间互相促进,互相交替,使得混凝土表面的粗骨料直接暴露在外,导致表面凹凸不平,进而造成钢筋外露和锈蚀。
1.3 冻胀。
通常情况下,随着温度正负交替,混凝土微孔中的水会变的很冷甚至结冰,水遇冷膨胀,导致体积变大,产生冻胀压力。
过冷的水在迁徙过程中会产生较大的渗透压力,当混凝土的抗拉强度小于产生的渗透压力时,混凝土构件就会破坏。
因此,冻胀同样属于物理破坏。
水工混凝土受到冻融作用的影响,就会产生鼓包、开裂、酥松甚至是剥落现象,导致建筑物的稳定性受到破坏。
影响混凝土耐久性的因素及改善措施分析

影响混凝土耐久性的因素及改善措施分析摘要:混凝土作为目前主要的土木建筑工程材料,其使用范围不仅仅局限于各种土木工程建设项目,在造船,开发海洋,机械制造,地热工程建设等方面,其使用量也越来越大。
而耐久性是衡量混凝土结构优劣的重要指标之一,故然对混凝土耐久性影响因素的研究意义重大。
本文主要论述了影响混凝土耐久性的主要因素,并进行了针对性的分析。
最后,对如何提高混凝土的耐久性提出了有效的解决和控制措施。
关键词:混凝土;耐久性;钢筋锈蚀;冻融循环;碱集料反应Abstract: The concrete as the main civil engineering and construction materials, its usage scope is not confined to all kinds of civil engineering construction projects, such as shipbuilding, the development of ocean, machinery manufacturing, geothermal engineering construction and so on, and its usage is also bigger and bigger. And durability of concrete structure quality measure is one of the important indexes; it ran to the durability of concrete effect factors of the study is of great significance. This paper mainly discusses the main factors of influence the durability of concrete, and the analysis of the specific. Finally, on how to improve the durability of concrete, it advances some effective solutions and control measures.Key Words: concrete; durability; corrosion of reinforcement; freeze-thaw cycle; Jianjiliao reaction1 引言混凝土凭借其高强度的抗压能力,好的耐久性以及宽广的强度等级范围成为土木建筑工程中最主要也是最重要的材料之一。
水工建筑物耐久性的影响因素和预防对策

I ■
水 工建 筑物耐久 性 的影 响 因素和预防对策
陈榕 志
( 远市 水利 水 电建筑 ]程有 限公 司佛 冈分公 司) 清 二 [ 摘 要 ] 本文 介绍 了水 工建筑 物 混凝 土 碳化 冻 融破坏 影 响 及防 治, 并提 出 为 了改善 水利 ]程 的 耐久 性, 从建 筑物 材料 、设 计 、施工 、运 行管 理等 方 二 应 面 采取 适 当 的预 防对 策,以延 长 工程 的使用 寿命 。 [ 关键 词] 水工 建筑物 耐久性 使用年 限 预 防对 策 中 图分类号 :V 9 .+ T 6 8 23 文献标 识码 : A 文章编号 :0 99 4 (00 1 120 10—置3  ̄9m n 0 0i 后才使 用的干 硬性砂 浆, 此种 方法 适 高速水 流区 混凝土表 面 的损坏 : 喷浆修补 , ③ 多用于混 凝土 冻融破坏 化较 严重 的部位 : 混凝 土修补 , 指经施 高压将 混凝 土拌料 以高速 运动 注入被 修补 的 喷 是 部 位, 其密度 及抗 渗性较 一般 混凝土 好, 且具有 快速 , 高效的特 点 : 环氧材 料 ④ 修 补, 般 有环氧 基液 、环氧砂 浆和环 氧混 凝土 等, 这种材 料具 有较高 的强度 和抗 蚀, 抗渗能力, 并与混 凝土结合 力较强, 但价 格较 贵, 施工工 艺复杂, 材料配 比严格, 法可 与其它 修补 方法配 合使用 , 此 效果更 佳 。总之 我们 应当根 据水工 建筑 物所处 的环境, 位置 和冻 融破坏 的程 度 以及 原混凝土 构件制 作的主要 材料 性 能综 合选 用不 同的修 补 方法, 能获 得较 好 的效 果 。 才 3提 高水 工建 筑物 耐久性 的 主要预 防对 策 水工建 筑物 出现 的耐 久性病 害, 不仅 与建筑 物材 料有 关, 设计 、施工 、 与 运 行和 管 理等 也 密切 相 关 .为 了提 高耐 久 性,必须 采取 相应 的预 防对 策 。 3 1建筑物 材料 要求 现 行 的一 些 建 筑物 设 计规 范 均对 材 料 的耐 久 性要 求 作 了明 确规 定,如 《 _ 混 凝土 结构 设计 规范 》 S T 9 9 ) 水 [ ( L 1 1 6 对水 工结 构混凝 土 的耐 久性提 出 了最 低 强度 等 级 、最 大 水灰 比 、最 小 水 泥用 量 、抗 渗 等 级 、抗 冻 等 级 以 及采 用 抗侵 蚀水 泥 和抗 冲 耐磨 的措 施 等要 求 .为 了保 证结 构 混凝 土 的耐 久 性, 国家标 准 《 混凝 土结 构设 计规 范》 6 5 0 - 0 2 还 对结 构混 凝土 的 (B 0 1 2 0 ) 0 最 大氯 离 子含 量 和最 大 碱含 量 作 了规 定 。 混 凝土 质量评 判不 能仅 以强度指 标, 还应 有耐久 性 要求 . 凝土 中, 混 尽可 能低 的水泥 用量 是提 高混凝 土抗裂 和耐 久性能 的重 要途径 .混凝土 的强 度与 耐久性之 间并 不一定存 在相关性, 比如掺入 粉煤灰后 的早期 强度往往 有所 降低 ( 代掺 粉煤灰 技术 也可做 到不 降低) 而抗氯 盐侵入 的耐 久性却 能成倍增 长 : 现 , 混凝土 引气 后的 强度也 会受 到影 响, 抗冻融 等 多种 耐久 性却可 有很 大改善 . 但 所 以在混 凝 土 中掺 用粉 煤 灰 、矿 渣 、引气 剂 等掺 合料 也 是提 高 混凝 土耐 久 性 重要 的 技术 手 段 。 3 2建 筑物 设计要 求 水 1建筑物 的设计 除应 严格按 国家 现行 的有关标准 的规定执 行外, 二 还应 考 虑到 建筑 物 正常 使用 过 程 中构 件 的预 定检 测 、维护 及 必要 的更 换 .建筑 物 设计 不仅 应满 足 强度 、稳 定 、变形 等要 求外 , 还应 满足 结构 的耐久 性要 求, 其基本 目标就是在 结构 的使用寿 命内, 在考 虑了环境 的侵蚀性 作用或材 料性 能 的老化 过程 后, 仍能保 证 结构 应有 的安全 性 与适用 性 .材料 性能 的老化 是 一 个 长期 的过 程, 从可修 复 的角度看 , 不能等 到结 构 已临近安全 性极 限状态 再进 行修理 , 样将 付 出更 大 的代价 .同时结 构各 部分 由于 受力状 态 、使用条 件 这 及 预计 使用 寿命 的不 同, 耐久程度 会有 很大 差异, 其 这些构 件使 用年 限 比主 体 结构 短 时, 设计 成 可更 换 的构 件 。 应 3 3施 工要 求 建筑 物 的施 工应 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 的规定 .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。 混凝 土 结构 中的原材 料 、# ) 剂 、掺合 料
干湿—盐侵—冻融耦合作用下水工混凝土耐久性研究

干湿—盐侵—冻融耦合作用下水工混凝土耐久性研究干湿—盐侵—冻融耦合作用下水工混凝土耐久性研究一、引言下水工程中使用的混凝土结构常受到多重环境因素的影响,如干湿交替、盐侵和冻融作用。
这些因素单独存在时已被广泛研究,但它们同时作用时对混凝土耐久性的影响尚未被很好地理解。
本文旨在探讨这些耦合作用对下水工混凝土结构耐久性的影响,并提出相应的防护措施。
二、干湿—盐侵—冻融耦合作用对混凝土性能的影响1. 干湿交替作用干湿交替作用使水分侵入混凝土中,引起水胀和收缩。
这种变化容易导致混凝土的龟裂和破坏。
同时,干湿交替作用还会引起饱和-干燥循环中盐分的迁移和聚集,加剧盐碱侵害的程度。
2. 盐侵盐侵是指含盐水通入混凝土内部,溶解盐类并迁移至混凝土内部,当含盐水蒸发时,盐类晶体形成并沉淀。
盐侵对混凝土结构造成的危害主要表现为盐膨胀、盐碱反应和盐蚀。
其中,盐膨胀会引起混凝土体积膨胀,导致龟裂和破坏;盐碱反应会产生较大的内部应力,导致混凝土开裂;盐蚀则破坏混凝土的表面。
3. 冻融作用冻融作用是指水在冻结和融化过程中对混凝土结构的破坏影响。
当水在低温下冻结时,会产生膨胀力,导致混凝土内部张力增加,从而引起微裂缝和破坏。
当温度升高,冻水融化,体积减小,产生收缩力,导致混凝土结构的龟裂和剥落。
三、干湿—盐侵—冻融耦合作用下的混凝土结构耐久性干湿—盐侵—冻融耦合作用下,混凝土的耐久性受到更严峻的挑战。
这些耦合作用相互加剧了混凝土内部的应力和变形,导致结构劣化的速度加快。
具体表现为:干湿交替作用使混凝土表面饱和和干燥的频繁变化,加速了盐分的迁移和聚集;盐侵加剧了冻融作用的程度,使混凝土更容易遭受冻融循环的破坏。
四、干湿—盐侵—冻融耦合作用下的防护措施1. 控制水胀和收缩通过合理设计混凝土配合比、使用高性能外加剂、加强养护措施等方法,控制混凝土水胀和收缩的程度,提高混凝土的抗裂性能。
2. 抑制盐侵采取防渗盐策略,如增加混凝土的致密性、提高抗渗性能、加强表面涂层的耐盐性等。
水工混凝土质量的影响因素及改进措施

浅析水工混凝土质量的影响因素及改进措施摘要:混凝土目前广泛用于水工建筑物中,混凝土的质量好坏对我国的水利建设有着重大的影响。
对当前工程上影响水工混凝土质量若干因素和产生的各种问题进行简要的分析和总结,找出相应处理办法和有效的工程施工措施,提高水工建筑物混凝土的质量。
关键词:混凝土质量;原料;温度人为控制因素中图分类号:tu5 文献标识码:a1 前言混凝土是一种十分重要的建筑材料。
混凝土的制作需要通过试配、配合比设计、养护等若干环节,这些环节的每一步都会影响水利工程最终的质量。
通过对混凝土制作整个过程的分析,可将混凝土质量影响因素主要分为三个大的方面,即原料因素、温度因素和人为控制的因素。
2 影响因素2.1原料因素2.1.1水泥强度越高的水泥,混凝土一般质量也就越好。
而水泥的强度则与水泥细度、矿物组成和碱含量有关。
水泥中细颗粒越多,能增加水泥的比表面积从而提高水泥的水化速率,提高早期的强度。
而粗颗粒越多则稳定体积的未水化颗粒越多,提高了混凝土的长期性能。
水泥组成的矿物水化性质不同,故其各自在水泥中占的比例不同,水泥的整体性质会受到影响。
因此水泥的质量对混凝土至关重要,质量不合格的水泥会在后续施工中产生裂缝等一系列问题。
2.1.2砂石砂是指直径在5mm以下的岩石颗粒,图1为试验测得的在不同水灰比下混凝土抗压强度与石子最大粒径的关系图[1]。
图1 混凝土抗压强度与石子最大粒径之间的关系在工程实践中我们要选择好的砂石,要重点注意砂的含泥量、粗细程度和泥块含量,及碎石颗粒的大小、含泥量和泥块大小。
2.1.3水水的性质对水利工程混凝土的影响相对较小,但其用量对混凝土质量影响很大,其中水灰比是一个很重要的影响参数。
根据试验研究,混凝土抗压强度和水泥抗压强度及水灰比之间存在以下经验公式[2]:式中:为混凝土28d龄期的抗压强度,mpa;为水泥28龄期的实际抗压强度,mpa;c/w为混凝土的灰水比;a、b为经验系数。
水利工程混凝土存在的问题及防控措施

第2 5期
S I N E&T C NO O CE C E H L GYI F MA I N N OR T O
0建筑 与工程 。
科技信息
Байду номын сангаас
水利工程 混凝土存在的问题及防控措施
刘风 光
( 沂水 县 富官庄 镇 水利 站
山东
沂水
260 ) 7 4 0
【 摘 要】 水工混凝土的耐久性直接 关 系工程 的使 用寿命 、 固费用、 加 效益发挥和 运行安 全。 分析 了水工混凝土的常见病害, 工程设 计、 并从 工程 原材料 、 工工艺、 施 运行 管理 等方面提 出了预 防对策, 高水工混凝 土的耐久性 。 以提 【 关键词 】 水工混凝土 ; 常见病害 ; 防对策 预
侵蚀主要是环境水质对水工混凝 土的危害。 这也是一种化学病 害, 水 利工程是基础产业 工程 冰 工混凝土 的耐久性 直接 关系到工程 的使用 寿命 、 固费用 、 益发挥和运行 安全。 加 效 因此有必 要对水 工混凝 虽然不是特别普遍, 但有些工程却受害很深 比如, 环境水 中的 S 一 。 离 土的常见病 害进行分析 和研究. 反馈到设 计 、 工和运行 管理等方 子与混凝 土中的 C O )反应生成 C S 产生第 1 并 施 a( H a O 时, 次体积膨 胀, 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 C s a0 又与混 凝土中的 C A反应 生成硫铝酸钙, 3 产生第 2次体积膨 胀, 地提高水工 混凝土的质量和耐久 性, 长工程使用寿命, 国家 可持 巨大 的膨胀应力导致混凝土胀裂 、 延 确保 变酥。 甚至变成 粉末状 。另一个就是 续发展战略在水利建设开发过程 中的有效施行 氯盐 的渗入, 当混凝 土结构处 于含有氯盐 的海水 、 岩土或 空气环境 中 时. 氯离子 也会 从混凝土表面逐渐扩散 到钢 筋表 面并使钢筋脱钝 而锈 1 水 工 混 凝 土 常 见 病 害 蚀
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水工混凝土结构耐久性影响因素及控制措施
发表时间:2018-03-06T13:54:53.960Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第29期作者:蔺鹏
[导读] 部分水利工程设计、施工等单位的从业人员重点关注水工混凝土结构荷载承载力安全,而对结构耐久性能关注不够,导致部分水工混凝土结构耐久性能不良。
宁夏新建水利电力工程有限公司宁夏固原 756000
摘要:文章介绍了控制水工混凝土结构耐久性的意义,分析了影响水工混凝土结构耐久性的主要因素,并提出了控制水工混凝土结构耐久性措施。
关键词:水工混凝土;结构;耐久性;控制措施
引言:
目前,部分水利工程设计、施工等单位的从业人员重点关注水工混凝土结构荷载承载力安全,而对结构耐久性能关注不够,导致部分水工混凝土结构耐久性能不良。
一、影响水工混凝土结构耐久性的主要因素
1工作环境
工作环境是影响水工混凝土结构耐久性的重要因素之一。
化学侵蚀、混凝土碳化、冻融破坏、渗透等环境作用会降低水工混凝土结构的耐久性能。
2结构和构造设计
不合理的结构型式、形体尺寸及构造设计,可以显著降低水工混凝土结构质量,尤其是结构耐久性能。
3原材料质量
原材料质量是保证水工混凝土结构质量、尤其是耐久性能的重要基础。
原材料选择不合理或质量不合格,会显著降低水工混凝土结构抗裂、抗碳化、抗冻、抗渗等耐久性能。
4施工质量
施工质量是影响水工混凝土结构质量、尤其是耐久性的关键因素之一。
如果不严格控制混凝土配合比,水灰比过大、用水量过多,会导致混凝土硬化后密实程度差,甚至出现干缩裂缝,从而降低结构抗化学侵蚀、混凝土碳化、冻融破坏、渗透等耐久性能。
5维护保养合理、必要的管理和养护可提升水工混凝土结构的耐久性能,反之,则会影响结构的耐久性能和安全运行。
二、水工混凝土结构耐久性主要控制措施
确定结构设计合理使用年限,并根据水工混凝土结构工作环境等因素,合理设计结构和构造、严把原材料质量关、严格控制施工质量及进行必要的维护保养,从而保证和提高水工混凝土结构耐久性能。
1确定合理使用年限
根据SL654-2014《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》,依据水工建筑物工程等别和建筑物级别确定永久性水工混凝土结构合理使用年限。
对于综合利用的水工混凝土结构,其设计合理使用年限按其中最高的年限确定。
2确定环境类别
重点调查和监测水工混凝土结构工作所处的大气、水文地质等环境条件,依据有关技术标准确定环境类别,为结构和构造设计、原材料选用、施工质量控制及维护保养等提供依据。
3结构和构造设计
3.1强度等级设计
水工混凝土结构不仅仅根据结构承载力确定强度等级,同时应根据工作环境类别确定结构耐久性对强度等级的要求。
并按二者所确定的较高的强度等级作为结构的设计强度等级。
3.2钢筋保护层厚度设计
应根据水工混凝土结构设计合理使用年限、工作环境、构件尺寸等因素,合理设计钢筋保护层厚度。
构件混凝土保护层最小厚度应满足有关技术标准对结构耐久性能的要求。
3.3结构外形设计
结构外形应力力求简单,并有利于减轻荷载作用或约束变形、外加变形下产生的应力集中和约束应力。
3.4永久缝设计
通过合理设置沉降缝、变形缝、诱导缝等可有效防治和减少结构产生裂缝;同时永久缝的设置宜避开局部环境作用不利的部位,防止有害物质的渗入,从而提高结构的耐久性能。
4原材料质量控制
水工结构混凝土所用材料应根据结构设计合理使用年限和所处的环境条件进行质量控制,以满足稳定、强度、变形及耐久性等要求。
4.1胶凝材料水位变化区、溢流面及经常受水冲刷、有抗冻要求的水工混凝土结构,宜选用较高强度等级的中、低热水泥;有温度控制要求或处于氯化物环境及化学侵蚀环境中的水工混凝土结构,宜使用矿渣硅酸盐水泥。
4.2骨料对于水工混凝土结构而言,骨料大约占总体积80%的左右,骨料对混凝土的耐久性及抗裂性能有很大的影响。
所以应选用清洁、质地坚硬、级配良好的骨料。
细骨料宜选用细度模数2.2~3.0天然河砂或细度模数2.4~2.8的人工砂;粗骨料宜采用连续级配;使用碱活性骨料时,应采取抑制措施并进行专门论证。
4.3外加剂
外加剂的品种、掺量应根据工程技术要求、环境条件通过试验确定。
不同外加剂之间、外加剂与水泥及矿物掺合料之间应具有良好的相容性;有抗冻要求的混凝土结构,宜掺用引气剂。
5施工质量控制
施工质量是保证混凝土耐久性的极为关键因素。
只有按照有关技术标准严格控制水工混凝土结构施工质量,才能保证水工混凝土结构满足设计强度等级和耐久性能等质量要求。
5.1混凝土配合比控制
(1)混凝土理论配合比控制
配合比是影响混凝土耐久性能的关键因素之一。
应根据结构设计合理使用年限、工作环境、结构型式、设计强度等级、耐久性能要求及原材料状况等,通过试验试配确定经济合理的混凝土理论配合比,尤其是最大水胶比、最小水泥用量等关键性技术指标应满足有关技术标准对耐久性能方面的要求。
(2)混凝土施工配合比控制采用现场拌和混凝土时,应严格控制原材料质量及称量偏差,尤其应根据骨料级配、细度模数及含水率的变化及时调整施工配合比,确保混凝土施工配合比与理论配合比一致;采用预拌混凝土时,供应商应提供质量保证资料,包括配合比及原材料质量检验证明材料。
5.2混凝土保护层厚度控制
(1)钢筋工序钢筋保护层厚度控制
厚度控制重点是设置足够的混凝土保护层垫块,且垫块的强度和耐久性能不应低于结构本体,垫块的尺寸和形状应满足保护层厚度和定位要求。
混凝土浇筑开仓前,施工单位及监理单位应对保护层厚度、垫块布设和固定情况及模板系统进行检查,发现问题及时进行处理。
(2)拆模后结构实体钢筋保护层厚度控制
采取无损检测方式或其他手段抽检混凝土结构实体保护层厚度控制质量。
对于混凝土结构实体保护层厚度不满足设计和规范要求的部位,应进行必要的分析或计算,采取合适的附加措施进行处理。
5.3混凝土浇筑质量控制混凝土浇筑前应按规定对基础面或施工缝进行凿毛处理,浇筑前,水平缝应铺厚10~20mm的同配合比水泥砂浆,垂直缝应随浇筑层刷素水泥浆或界面剂;混凝土和易性较差时,严禁在仓面加水,应采取加强振捣等措施改善混凝土和易性;浇筑过程中仓面有积水时应及时排除,排除积水时不能带走灰浆;按规定频次对混凝土坍落度等指标进行检测,确保混凝土拌和物质量合格;浇筑过程因故中断而混凝土发生初凝的,应按施工缝进行处理。
5.4混凝土裂缝控制和处理
(1)混凝土浇筑温度控制。
在高温季节浇筑混凝土时,应严格控制混凝土入仓温度,并采取措施减小混凝土内外部温差,防止和减少由于内外温差大而产生温度裂缝。
在低温季节浇筑混凝土,应采取添加外加剂、保温等措施防止混凝土冻伤。
(2)减小基础约束。
尽可能缩短新老混凝土浇筑时间间隔,防止和减少由于基础约束导致混凝土开裂。
(3)混凝土的养护和保护。
拆模后应采取塑料薄膜包裹、喷涂养护剂、喷淋洒水等保湿养护措施,并根据混凝土掺合料的种类确定养护时间,养护时间应满足有关规定要求。
(4)裂缝处理。
对于干缩产生的缝宽未超标的表面裂缝,经论证后采用灌浆等方法进行封闭处理;对于应力产生的裂缝及缝宽超标的表面裂缝,应制定专项处理方案进行处理。
6运行维护
应根据有关规定加强对水工混凝土结构运行情况的检查、监测及评估。
重点监测水工混凝土结构工作环境、混凝土病害发生发展情况等;按规定定期对水工混凝土结构进行安全鉴定,全面评估结构的安全性能和耐久性能。
结语
水工混凝土结构耐久性能是影响水利工程质量的重要因素之一,直接关系到工程的使用寿命、安全运行,水利行业从业人员应高度重视。
本文重点从结构和构造设计、原材料质量、施工质量等环节介绍了控制水工混凝土结构耐久性能措施。
参考文献
[1]张晓,汪潇,郭勇志.影响钢筋混凝土耐久性的因素及改善措施[J].建筑技术,2015,46(S2):290-291.
[2]李慧.混凝土耐久性的影响因素及控制措施[J].江西建材,2014,(15):73.。