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        混凝土水工建筑物的凍融破壞及防治

        2016-03-29 02:03:14楊凱
        甘肅農(nóng)業(yè) 2016年22期
        關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu)施工

        楊凱

        (甘肅省水務(wù)投資有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730000)

        混凝土水工建筑物的凍融破壞及防治

        楊凱

        (甘肅省水務(wù)投資有限責(zé)任公司,甘肅蘭州730000)

        凍融破壞是緩凝土水工建筑物最為常見的破壞形式,會(huì)降低水混凝土水工建筑物使用性能發(fā)揮,還會(huì)縮減建筑物的使用年限,增強(qiáng)建筑物維護(hù)修理費(fèi)用投入。相關(guān)工作人員必須要對(duì)混凝土水工建筑物凍融破壞的原因進(jìn)行分析,找尋有效措施避免凍融破壞情況出現(xiàn)。對(duì)混凝土水工建筑物的凍融破壞及防治進(jìn)行深入分析是具有現(xiàn)實(shí)意義的,下面就對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。

        混凝土;水工;建筑物;凍融破壞;防治

        凍融情況發(fā)生后對(duì)混凝土水工建筑物使用功能發(fā)揮會(huì)造成嚴(yán)重影響,特別是在我國較為寒冷區(qū)域,很多混凝土水工建筑物根本無法達(dá)到預(yù)期設(shè)定的使用年限,建筑物在使用5-10年后就發(fā)生了嚴(yán)重的損害情況,相關(guān)單位需要花費(fèi)大量資金對(duì)建筑物進(jìn)行維護(hù)和修理。在氣候環(huán)境較為溫暖區(qū)域混凝土水工建筑物凍融情況也常有發(fā)生。只有明確凍融情況預(yù)防的重要性,對(duì)凍融情況產(chǎn)生實(shí)際原因進(jìn)行深入分析,找尋有效措施有針對(duì)性的進(jìn)行預(yù)防,這樣才能使得建筑物一直處于健康運(yùn)行狀態(tài)中,延長(zhǎng)混凝土水工建筑物的使用年限。本文就是對(duì)混凝土水工建筑物的凍融破壞及防治進(jìn)行分析,希望對(duì)相關(guān)人員有所啟示。

        一、導(dǎo)致水工建筑物凍融破壞情況發(fā)生的主要因素

        (一)內(nèi)部因素影響分析

        從理論層面進(jìn)行分析,在水工混凝土結(jié)構(gòu)澆筑過程中,因?yàn)闀?huì)有水分從混凝土結(jié)構(gòu)中析出,結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)形成眾多的孔隙,這些孔隙存水達(dá)到飽和程度,外界環(huán)境溫度達(dá)到零攝氏度以后,原有的水分會(huì)逐漸凝結(jié)成為冰晶,這樣混凝土內(nèi)部孔隙與外界相連接的孔洞會(huì)被封閉,水由液體形態(tài)轉(zhuǎn)變成為固體形態(tài)后體系會(huì)增大,混凝土內(nèi)部孔隙承擔(dān)的壓力也會(huì)逐漸增加,這種壓力一旦超過了混凝土結(jié)構(gòu)自身承受的極限,那么混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生斷裂,而且在水融化之后混凝土結(jié)構(gòu)也無法在重新恢復(fù)到正常狀態(tài)。多次循環(huán)影響下,混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p害,其承載能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會(huì)大幅度的降低。而且混凝土材料制備過程中骨料直徑越大,那么凍脹應(yīng)力也好就越大,混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍能力也就越低?;炷翝仓Y(jié)構(gòu)最薄弱的地方就是卵石與砂漿結(jié)合面,結(jié)合面凝聚水分時(shí)就會(huì)導(dǎo)致凍脹應(yīng)力產(chǎn)生。所以在混凝土材料制備過程中,對(duì)骨料直徑必須要進(jìn)行嚴(yán)格控制。

        (二)外部因素影響分析

        通常情況下,因?yàn)槠G艷區(qū)域外界溫度較為寒冷,所以水紅混凝土建筑物受凍融情況影響程度較深,但是不能片面性的認(rèn)為外界環(huán)境越為寒冷,那么水工建筑物凍融情況也就越為嚴(yán)重。需要重點(diǎn)思考兩方面因素:第一方面就是凍融的循環(huán)次數(shù)。凍融循環(huán)次數(shù)是影響凍融破壞程度的主要因素,混凝土的抗凍性能都是根據(jù)混凝土的抗凍次數(shù)進(jìn)行評(píng)判的。凍融循環(huán)次數(shù)越多,那么水工混凝土結(jié)構(gòu)凍融破壞程度也就越為嚴(yán)重。第二方面就是外部水不給情況。存在補(bǔ)給水來源的水平施工縫經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫問題,混凝土水壩水平施工縫經(jīng)常會(huì)受到溫差情況影響導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫??p面水分凝結(jié)成冰之后,體積會(huì)增加百分之九以上,會(huì)導(dǎo)致裂縫逐漸擴(kuò)張并且向內(nèi)部延伸。裂縫張開之后,沒有被凍裂的裂縫會(huì)產(chǎn)生一定的吸引力,會(huì)使得更多的水分進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)孔隙中去,從而導(dǎo)致二次凍結(jié)情況產(chǎn)生,原有的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫會(huì)進(jìn)一步的擴(kuò)張。水分融化后,原有的裂縫不能愈合,其中還會(huì)含有眾多的雜質(zhì),經(jīng)過幾個(gè)冬季的循環(huán),最終水平縫也會(huì)達(dá)到貫通狀態(tài)。

        (三)施工質(zhì)量影響

        施工質(zhì)量也是導(dǎo)致凍融破壞情況產(chǎn)生的重要因素,對(duì)以往已經(jīng)建設(shè)完成的水工建筑物運(yùn)行分析。處于同一區(qū)域的水工建筑物,施工質(zhì)量較為良好的水工建筑物使用年限較長(zhǎng),其抗凍能力也較為良好。同樣,如果水工建筑物施工質(zhì)量較差,那么混凝土水工建筑物使用年限也較短,其抗凍能力也較差。施工質(zhì)量的好壞主要表現(xiàn)在水平施工縫設(shè)置是否規(guī)范,混凝土結(jié)構(gòu)是否存在嚴(yán)重的蜂窩、麻面情況。所以必須要加強(qiáng)混凝土水工建筑物施工質(zhì)量控制力度,建設(shè)高質(zhì)量的混凝土水工建筑物。

        二、混凝土水工建筑物凍融情況防治策略分析

        只有對(duì)混凝土水工建筑物凍融情況產(chǎn)生原因,以及影響凍融破壞程度的因素進(jìn)行分析,才能不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),找尋有效措施對(duì)凍融情況產(chǎn)生進(jìn)行預(yù)防。

        (一)避免水位變化情況影響

        在氣候較為寒冷區(qū)域混凝土水工建筑物受凍融情況影響程度較深,必須要采取有效措施進(jìn)行治理,保證水工建筑物長(zhǎng)期處于健康運(yùn)行狀態(tài)中。本文以某一水工建筑物為例,該水工建筑物消力池設(shè)計(jì)可以使得消能水位于最低水位之下,池中水位在冬季并不會(huì)發(fā)生變化。一些灌區(qū)首站采用的是挑流型式消能方式,從而使得反弧部分充滿水資源,水位保持不變避免水工建筑物底部發(fā)生不良凍融情況。

        (二)做好水泥材料和骨料的選擇

        對(duì)于水泥應(yīng)優(yōu)先選擇碳酸鹽水泥和硅酸鹽水泥,抗凍性混凝土最好用純熟料水泥,鋁酸三鈣含量不應(yīng)超過5%~8%,不能采用火山灰或粉煤灰水泥。還應(yīng)保持水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性,嚴(yán)禁使用受潮變質(zhì)的水泥。選出質(zhì)地堅(jiān)實(shí)的砂石骨料,保證砂石骨料中的有機(jī)質(zhì)和含泥量不超過1%~3%,同時(shí)要求級(jí)配良好。

        (三)加強(qiáng)水工建筑物施工質(zhì)量控制

        對(duì)混凝土材料制備必須要嚴(yán)格控制,原材料需要準(zhǔn)確稱量,振搗時(shí)間也需要達(dá)到規(guī)范要求?;炷翝仓┕ね瓿珊笮枰皶r(shí)落實(shí)養(yǎng)護(hù)工作,避免混凝土澆筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的裂縫問題。溫度低時(shí)施工要根據(jù)具體情況,必須采取保溫措施,對(duì)混凝土加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)或適當(dāng)摻入早強(qiáng)劑或防凍劑。施工中必須做好質(zhì)量監(jiān)督、檢測(cè)工作,嚴(yán)格按施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。根據(jù)地質(zhì)、氣溫變化及發(fā)現(xiàn)實(shí)際與設(shè)計(jì)上的缺陷時(shí)應(yīng)及時(shí)提出修改措施。對(duì)于溫度低地區(qū),為增加混凝土耐久性,使其具有更大的抗裂能力,無結(jié)構(gòu)鋼筋時(shí),宜在表層外露側(cè)面配置適量的鋼筋。水平施工縫往往已成為混凝土壩滲漏的一個(gè)薄弱點(diǎn),應(yīng)處理好水平施工縫。

        總之,作為我們水利工作人員,只要在各項(xiàng)水利工程建設(shè)過程中,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),那么混凝土水工建筑物凍融破壞是可以防治和減輕的。

        [1]趙躍林.混凝土裂縫成因和防治[J].山西建筑,2011,(36):16-17.

        [2]杜慧鵬.提升現(xiàn)場(chǎng)管理的“可視力”[J].施工企業(yè)管理.2014,(03):87-88.

        [3]李濤.混凝土水工建筑物的凍融破壞及防治[J].黑龍江科技信息.2011,(08):15-17.

        [4]王松,邵蕾.淺談水利工程管理存在的問題[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2011,(5):101-103.

        (編輯:劉國華)

        TV85

        A

        1673-9019(2016)22-0044-02

        2016-10-20

        楊凱(1973-),甘肅慶陽人,工程師,主要從事水利水電工程建設(shè)管理工作。

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