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        膠東輸水明渠混凝土襯砌板腐蝕破壞原因探析

        2010-07-12 09:58:56
        中國水利 2010年10期
        關(guān)鍵詞:預(yù)制板腐蝕性土樣

        王 兵

        (山東省萊州市膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程建設(shè)管理局,261400,萊州)

        2009年2月20日,山東省膠東輸水工程平度市境內(nèi)襯砌完畢不到一年的部分渠段混凝土預(yù)制板出現(xiàn)龜裂、脫皮現(xiàn)象,嚴(yán)重的甚至崩解破碎,強(qiáng)度完全喪失?;炷林唤?jīng)歷了一個(gè)冬季就產(chǎn)生如此嚴(yán)重的破壞現(xiàn)象比較罕見,應(yīng)盡快找出破壞原因,尋找解決方案,避免在后續(xù)工程建設(shè)中埋下質(zhì)量隱患。

        一、研究辦法

        混凝土材料的破壞主要是物理破壞和化學(xué)腐蝕破壞,本次研究主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行:

        1.混凝土預(yù)制板質(zhì)量檢測

        混凝土預(yù)制板的生產(chǎn)質(zhì)量對(duì)混凝土的耐久性有著直接影響,因此首先檢查在混凝土生產(chǎn)和施工環(huán)節(jié)是否存在質(zhì)量問題,是否會(huì)因自身強(qiáng)度等級(jí)和抗凍融等級(jí)達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)而產(chǎn)生凍融破壞。因此,在混凝土板預(yù)制廠隨機(jī)抽取2塊,用回彈儀測其抗壓強(qiáng)度,然后在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行抗凍融實(shí)驗(yàn)。

        2.混凝土環(huán)境介質(zhì)檢測

        環(huán)境介質(zhì)對(duì)混凝土的腐蝕性各不相同,明渠段對(duì)混凝土襯砌可能產(chǎn)生腐蝕破壞的介質(zhì)主要是地下水和土壤,為此,對(duì)相關(guān)渠內(nèi)地下水和回填土壤取樣并進(jìn)行室內(nèi)測試,以檢驗(yàn)并確定這些介質(zhì)中是否存有對(duì)混凝土具有腐蝕性的物質(zhì)及其含量。對(duì)照 《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50046—95) 中腐蝕性土、水對(duì)建筑材料的腐蝕性等級(jí)劃分,確定環(huán)境水、土對(duì)混凝土的腐蝕性等級(jí)(表 1、表 2)。

        3.混凝土破壞體成分檢測

        混凝土預(yù)制板腐蝕破壞殘?bào)w是混凝土與腐蝕性介質(zhì)相互作用的產(chǎn)物,通過對(duì)破壞預(yù)制板取樣進(jìn)行室內(nèi)分析檢測,對(duì)比非破壞體,可以確定是何種腐蝕性介質(zhì)對(duì)混凝土產(chǎn)生了腐蝕破壞。

        二、檢測成果及分析

        1.檢測成果

        混凝土預(yù)制板檢測成果見表3,土樣烘干消解后檢測成果見表4,土樣浸水提取后水溶液檢測成果見表5,水樣檢測結(jié)果見表6,六邊形混凝土預(yù)制板對(duì)比檢測成果見表7。

        表1 污染土對(duì)建筑材料的腐蝕性等級(jí)

        表2 腐蝕性水對(duì)建筑材料的腐蝕性等級(jí)

        2.檢測結(jié)果分析

        ①從預(yù)制板檢測結(jié)果看,從預(yù)制場抽取的混凝土板抗壓強(qiáng)度等級(jí)、抗凍融等級(jí)均能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo),因此可排除因混凝土自身質(zhì)量問題而產(chǎn)生凍融破壞的可能。

        ②從土樣結(jié)果看,土中含有對(duì)混凝土能產(chǎn)生腐蝕的Cl-、、Mg2+中,含量達(dá)到了中腐蝕等級(jí),對(duì)土浸水過濾后,水溶液也達(dá)到弱腐蝕等級(jí)。

        ③從水樣檢測結(jié)果看,水的pH值接近中性水,水中對(duì)混凝土有腐蝕作用的 Cl-、、Mg2+含量分別達(dá)到265.34~379.57 mg/L、78.85~253.6 mg/L、37.79~79.48 mg/L。 其中,含量在局部達(dá)到253 mg/L,為弱腐蝕等級(jí)水,這主要因?yàn)樗畼犹崛r(shí)地下水的大量滲入,各種離子濃度相對(duì)低一些。

        ④從腐蝕破壞的混凝土預(yù)制板破碎殘?bào)w與未腐蝕破壞的混凝土預(yù)制板對(duì)比試驗(yàn)看,MgO、CaO含量基本相同,只有含量差值較大。

        三、結(jié)論及建議

        表3 混凝土預(yù)制板檢測成果表

        表4 土樣烘干消解后檢測成果表

        表5 土樣浸水提取后水溶液(水∶土=5∶1)檢測成果表

        表6 水樣檢測結(jié)果表

        表7 混凝土預(yù)制板對(duì)比檢測成果表

        建議在受腐蝕性土壤和地下水影響的渠段,采用抗硫酸鹽水泥護(hù)砌,對(duì)已經(jīng)形成腐蝕破壞的閘及橋墩底部,采用噴射或批抹抗硫酸鹽水泥的聚合物(丙乳)砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。

        [1]工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50046—95)[S]1995.

        [2]申春妮,等.混凝土硫酸鹽侵蝕影響因素的探討[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào),2004(2).

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