紀艷

摘 要 在冬季，水結冰時體積膨脹率遠大于混凝土的極限變形力，因此當毛細孔中的水結冰時，經(jīng)過多次凍融，混凝土的強度開始降低，甚至遭到破壞，最終造成冷卻塔風筒內(nèi)的外壁混凝土脫落。

關鍵詞 冷卻塔 風筒 混凝土 脫落 原因 處理 措施

一、概述

某熱電聯(lián)項目冷卻塔為鋼筋混凝土雙曲線冷卻塔。冷卻塔高度約55 m；主體為32對鋼筋混凝土人字柱支撐的雙曲線形筒體結構；筒壁厚度由 400 mm～120 mm沿高度變化，筒體鋼筋混凝土強度等級為C30。該工程從2011年10月竣工，經(jīng)一個冬季運行，2012年4月發(fā)現(xiàn)冷卻塔風筒混凝土開始脫落，存在質(zhì)量問題及安全隱患。因此受業(yè)主委托，對該冷卻塔風筒混凝土脫落原因進行分析及處理。

二、工程調(diào)查及檢測情況

1.該工程設計圖紙齊全，施工資料不齊全。

2.對該鋼筋混凝土雙曲線冷卻塔筒體自下而上第1～第39模外壁混凝土外觀質(zhì)量進行檢測：（1）自下而上第1～14模的混凝土外觀質(zhì)量較好。（2）自下而上第15模東南側(cè)約有4 500 mm×1 300 mm（b×h）的混凝土存在露筋、蜂窩、孔洞、夾渣、疏松等質(zhì)量缺陷；自下而上第15模東側(cè)與第16模接槎處約有4 000 mm×200 mm（b×h）的混凝土有疏松現(xiàn)象，北側(cè)約有8 000 mm×1 300 mm（b×h）的混凝土有露筋、蜂窩、孔洞、疏松等現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。（3）自下而上第16模東側(cè)約有1 000 mm×800 mm（b×h）的混凝土存在疏松現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。（4）自下而上第17模東側(cè)上部局部約有550 mm×200 mm（b×h）的混凝土存在空鼓現(xiàn)象；自下而上第17模東側(cè)與18模接槎處約有1 200 mm×200 mm（b×h）混凝土存在空鼓現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。（5）自下而上第18模東側(cè)頂部約有3 500×200 mm（b×h）混凝土存在空鼓、疏松現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。（6）自下而上第26模北側(cè)約有6 000 mm×1 300 mm（b×h）的混凝土及南側(cè)混凝土存在蜂窩、孔洞、疏松等現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。（7）自下而上第27模東側(cè)約有1 300×1 300 mm（b×h）的混凝土表面存在疏松現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。（8）自下而上第29模至39?；炷帘砻娲嬖谑杷涩F(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。

3對該鋼筋混凝土雙曲線冷卻塔筒體自下而上第1～第39模內(nèi)壁混凝土外觀質(zhì)量進行檢測：（1）自下而上第4～10模的混凝土外觀質(zhì)量較好。（2）自下而上第11模西側(cè)防腐局部有起皮、脫落現(xiàn)象且混凝土有疏松現(xiàn)象。（3）自下而上第12模東、北側(cè)局部防腐局部有起皮、脫落現(xiàn)象且混凝土有疏松現(xiàn)象。（4）自下而上第14模北側(cè)防腐局部有起皮、脫落現(xiàn)象。（5）自下而上第15模東、南、西、北側(cè)防腐均有有起皮、脫落現(xiàn)象且混凝土有疏松、露筋現(xiàn)象。（6）自下而上第17模至29模之間均有防腐局部有起皮、脫落現(xiàn)象且混凝土有疏松現(xiàn)象。

4.對冷卻塔風筒密實處混凝土強度用回彈法及鉆芯法進行檢測，設計強度C30，經(jīng)實測，該風筒自下而上第1模至第39模的混凝土強度滿足設計強度要求。

5.對該鋼筋混凝土雙曲線冷卻塔筒體防腐進行檢測，該工程防腐圖紙設計為風筒內(nèi)壁水平模板接縫處上下300刮環(huán)氧膩子，外壁進風口下緣至塔頂涂J55氯磺化聚乙烯涂料，現(xiàn)場檢測未按設計圖紙要求施工。

6.商品混凝土拌和公司提供的風筒混凝土澆筑時間表顯示，自下而上第15模、第16模、17模、19模、25模至39?；炷辆嬖诓糠只炷翝仓r間較長（六到十小時之間）。

三、冷卻塔風筒混凝土脫落原因分析

該工程冷卻塔風筒混凝土脫落的主要原因為外界水侵入和混凝土凍融的綜合作用。當冷卻塔使用以后，冷卻水由外界滲入混凝土，水中的硫酸根離子、氯離子、氫氧離子與混凝土內(nèi)部成分發(fā)生作用產(chǎn)生腐蝕；在使用的一年里混凝土經(jīng)正負氣溫變化，使混凝土孔隙中反復發(fā)生凍融循環(huán)，達到混凝土內(nèi)部破壞應力極限后，混凝土開始發(fā)生損傷，綜合作用造成混凝土局部表面有白色晶體析出現(xiàn)象以及混凝土脫落現(xiàn)象。

造成混凝土凍融損傷的因素有以下幾點：

（1）混凝土澆筑質(zhì)量不良?；炷翝仓嬖诜涓C、麻面、夾渣等質(zhì)量缺陷；混凝土澆筑所用的商品混凝土運距比較遠，現(xiàn)場采用塔吊進行向上的運輸，澆筑時間比較長，部分混凝土超過了終凝時間。

（2）該冷卻塔風筒未按設計要求進行防腐。當濕空氣靠近塔筒內(nèi)壁時，在冬季，瞬間凝固成的水珠順塔筒內(nèi)壁滑下，由于風筒內(nèi)壁拆模時遺留的橫豎縫凹凸不平，由于對水平縫未用環(huán)氧膩子添平縫隙，淌下的水滴就層層滯留在縫隙之間，慢慢的由塔筒內(nèi)壁滲到塔筒外壁。在冬季，水結冰時體積膨脹率遠大于混凝土的極限變形力，因此當毛細孔中的水結冰時，經(jīng)過多次凍融，混凝土的強度開始降低，甚至遭到破壞，最終造成冷卻塔風筒內(nèi)、外壁混凝土脫落。

四、處理意見

1.對冷卻塔風筒混凝土逐一檢查，將冷卻塔風筒存在疏松、孔洞、露筋及表面有白色晶體析出的混凝土剔鑿至密實處，并委托有資質(zhì)的施工隊采用C40灌漿料壓實抹平處理。

2.以上處理完畢后，風筒防腐工作應嚴格按照設計圖紙和規(guī)范要求返工處理。