杜曉虎

(新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局，新疆 烏魯木齊 830000)

渡槽的應(yīng)用歷史悠久，在南水北調(diào)工程中獲得了大量的使用。在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)較多不確定性因素從而影響其性能的不斷劣化，降低渡槽的整體耐久性和使用壽命。影響渡槽性能的因素主要有內(nèi)部環(huán)境因素，如材料種類、外加劑、水膠比、施工設(shè)計(jì)質(zhì)量等；外部環(huán)境，如濕度、酸堿度、凍融情況等；運(yùn)行環(huán)境，如后期的運(yùn)行維護(hù)管理、運(yùn)行的荷載等[1- 6]。

王鎧對(duì)水工混凝土在硫酸環(huán)境下的腐蝕情況進(jìn)行了探討分析，論述了微觀氣候條件下對(duì)混凝土干濕交替帶的影響規(guī)律[7]。劉江等對(duì)礦物摻合量、配合比等對(duì)橋梁樁基混凝土的耐久性的影響規(guī)律進(jìn)行了研究，認(rèn)為粉煤灰比礦渣粉摻合料更適合用于提高混凝土的抗酸性能[8]。馬保國(guó)等模擬了在中國(guó)酸雨的情況下，將普通硅酸鹽水泥空白砂漿作為參比組，對(duì)礦渣微細(xì)粉對(duì)于改善混凝土抗酸雨性能的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究[9]。

本文在總結(jié)前人研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究了南水北調(diào)工程某漿砌石渡槽所采用的混合砂漿在硝酸和硫酸兩種水環(huán)境下不同水膠比、pH值及腐蝕時(shí)間對(duì)耐久性的影響規(guī)律，為漿砌石渡槽的長(zhǎng)久運(yùn)行提供了試驗(yàn)支撐。由于強(qiáng)度是耐久性的主要指標(biāo)之一，本文主要以強(qiáng)度變化率來(lái)分析。

1 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)所用漿砌石混合砂漿試件為150mm×150mm×150mm的正方體，水泥采用po42.5普通硅酸鹽水泥，根據(jù)水膠比的不同，共設(shè)有4種不同的試驗(yàn)配合比，主要材料配比見(jiàn)表1。酸性水溶液共分為兩種：硝酸溶液和硫酸溶液，pH值分別調(diào)整為1、2、3、4，并在試驗(yàn)過(guò)程中保持不變；對(duì)試件分別在酸性溶液下侵蝕3d、7d、14d、28d后測(cè)定其抗壓強(qiáng)度和計(jì)對(duì)應(yīng)的質(zhì)量，計(jì)算其強(qiáng)度變化率。

表1 試驗(yàn)配合比

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 水膠比對(duì)耐久性的影響

在pH值為2的酸性溶液中分別侵蝕3d、7d、14d、28d后的強(qiáng)度變化值見(jiàn)圖1。從圖中可以看出，pH值等于2且水膠比一定時(shí)，隨著侵蝕時(shí)間的增加，混合砂漿的強(qiáng)度變化率呈先增后減的趨勢(shì)，這是因?yàn)樵谠缙谇治g作用下，試件內(nèi)部未水化的水泥會(huì)繼續(xù)水化，而侵蝕作用還難以抵消這部分水化作用，因此試件的強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)的增加。當(dāng)酸性侵蝕作用造成的強(qiáng)度損失率超過(guò)水化作用形成的后續(xù)強(qiáng)度時(shí)，試件強(qiáng)度就會(huì)呈現(xiàn)降低現(xiàn)象，水膠比越小，試件在同一侵蝕時(shí)間下的強(qiáng)度損失率越小，這是因?yàn)樗嗟饶z凝材料越多，水化作用產(chǎn)生的堿性物質(zhì)越豐富，能夠最大程度上消耗侵入試件內(nèi)部的酸根離子，從而延緩或者減小試件的強(qiáng)度降低率。

圖1 不同水膠比下強(qiáng)度變化率隨侵蝕時(shí)間變化關(guān)系

2.2 pH值對(duì)耐久性的影響

在J1配合比下，不同pH值下砂漿的強(qiáng)度變化情況見(jiàn)圖2。從圖中可看出，當(dāng)酸溶液的pH值變化時(shí)，強(qiáng)度變化率隨侵蝕時(shí)間的變化趨勢(shì)是不同的。在強(qiáng)酸環(huán)境下(pH=1)，試件的強(qiáng)度值一直呈降低趨勢(shì)，當(dāng)pH=2和3時(shí)，試件的強(qiáng)度值呈先增后減的整體趨勢(shì)，只是出現(xiàn)強(qiáng)度變化拐點(diǎn)的時(shí)間先后不同，當(dāng)pH值等于4時(shí)，試件在28d侵蝕時(shí)間下，強(qiáng)度值呈一直的增加趨勢(shì)，且pH值越大，在相同侵蝕時(shí)間下，試件的強(qiáng)度值越小。出現(xiàn)上述情況的原因在于：pH值與溶液中所含的酸根離子濃度相關(guān)，當(dāng)酸根濃度大大超過(guò)了水泥后期水化產(chǎn)生的堿性離子濃度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度一直降低的趨勢(shì)(侵蝕強(qiáng)度一直處于主導(dǎo)地位)；當(dāng)酸根離子濃度不夠大，但又足以消耗水化堿性離子量時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度先增后減的趨勢(shì)，即表現(xiàn)為早期強(qiáng)度增加，后期降低；當(dāng)酸根離子濃度較稀，且總離子數(shù)量小于水化堿性離子的數(shù)量時(shí)，試件的強(qiáng)度則會(huì)像正常環(huán)境下一樣隨著后期水化作用的發(fā)生，結(jié)構(gòu)不斷密實(shí)，強(qiáng)度不斷增長(zhǎng)。

圖2 不同pH值下強(qiáng)度變化率隨侵蝕時(shí)間的變化關(guān)系

2.3 兩種酸性溶液下強(qiáng)度變化率對(duì)比

圖3 兩種酸性溶液強(qiáng)度變化率對(duì)比

2.4 討論

影響漿砌石混合砂漿抗酸腐蝕性能的因素眾多，并不局限于本文所研究的對(duì)象，但是從試驗(yàn)結(jié)果可以看到，除了侵蝕時(shí)間、pH值以及水膠比等因素的影響，混合砂漿的抗酸腐蝕性能還與酸溶液的種類相關(guān)。在現(xiàn)實(shí)中，水中的酸性物質(zhì)往往比本文的試驗(yàn)條件還要復(fù)雜，這就造成了漿砌石渡槽在運(yùn)行過(guò)程中復(fù)雜的自然環(huán)境，不斷更替的水環(huán)境會(huì)使其使用耐久性大打折扣。而適當(dāng)降低水灰比，增加水泥用量，可以提高漿砌石渡槽的抗酸腐蝕性和使用壽命。

3 結(jié)論

(1)強(qiáng)酸條件下，混合砂漿的強(qiáng)度隨侵蝕時(shí)間逐漸減??；較強(qiáng)酸條件下，混合砂漿的強(qiáng)度隨侵蝕時(shí)間呈先增后降的趨勢(shì)；弱酸環(huán)境下，混合砂漿的強(qiáng)度則呈逐漸增加趨勢(shì)。

(2)硝酸溶液對(duì)混合砂漿的腐蝕性要大于硫酸溶液；適當(dāng)降低水膠比，增加水泥用量，可以有效減小酸性溶液對(duì)漿砌石混合砂漿的腐蝕率。

[1] 蔣林華. 鋼筋混凝土渡槽耐久性研究進(jìn)展[J]. 第七屆全國(guó)混凝土耐久性學(xué)術(shù)交流會(huì), 2009．

[2] 李小東. 渡槽病害檢測(cè)及治理措施[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2017, 25(04): 31- 32．

[3] 楊錢昌, 張建華. 砌石渡槽襯砌混凝土裂縫的處理[J]. 浙江水利科技, 1997(02): 40- 41．

[4] 楊偉. 輸水工程大跨度現(xiàn)澆拱式渡槽施工技術(shù)[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2016, 24(05): 119- 122．

[5] 楊永民, 陳澤鵬, 張君祿, 等. 工程使用條件因素對(duì)渡槽水封橡膠止水帶老化的影響[J]. 廣東水利水電, 2014(02): 15- 19．

[6] 方廣文. 趙山渡輸水渠系渡槽伸縮縫漏水處理方案探析[J]. 水利規(guī)劃與設(shè)計(jì), 2017(01): 144- 146．

[7] 王鎧. 論混凝土干濕交替帶水中硫酸鹽腐蝕的微觀氣候——2012年《巖土工程勘察規(guī)范》全面修訂的建議[J]. 勘察科學(xué)技術(shù), 2012(05): 6- 8．

[8] 劉江, 曾逢春, 蔡老虎, 等. 酸性水環(huán)境下橋梁樁基混凝土的配制與耐久性研究[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 34(06): 91- 95．

[9] 馬保國(guó), 肖君, 汪海貴, 等. 礦渣微細(xì)粉對(duì)水泥基材料抗酸雨侵蝕特性研究[J]. 混凝土, 2009(01): 23- 26．

簡(jiǎn)訊

水利部召開2018年第1次河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制工作
月推進(jìn)會(huì)要求確保按期全面建立河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制

本站訊 3月9日，水利部副部長(zhǎng)周學(xué)文主持召開2018年第1次全國(guó)河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制工作月推進(jìn)視頻會(huì)，強(qiáng)調(diào)各地要進(jìn)一步提高認(rèn)識(shí)，加大工作力度，確保河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制各項(xiàng)目標(biāo)任務(wù)落地見(jiàn)效。

周學(xué)文指出，2017年第5次月推進(jìn)會(huì)以來(lái)，全面推行河長(zhǎng)制工作取得重要階段性成果。北京等25個(gè)省份已全面建立河長(zhǎng)制，遼寧、廣西、西藏、陜西、甘肅、新疆等6個(gè)省份將于2018年6月底前全面建立河長(zhǎng)制，中央要求的全面建立河長(zhǎng)制目標(biāo)有望提前實(shí)現(xiàn)。

周學(xué)文要求，各地要重點(diǎn)做好五方面工作：一是制定實(shí)施好年度工作計(jì)劃，確保2018年6月底前全面建立河長(zhǎng)制。二是貫徹落實(shí)好湖長(zhǎng)制指導(dǎo)意見(jiàn)，細(xì)化目標(biāo)任務(wù)，落實(shí)責(zé)任分工，將實(shí)施湖長(zhǎng)制納入河長(zhǎng)制工作體系，確保2018年年底前全面建立湖長(zhǎng)制。三是組織開展好河湖專項(xiàng)行動(dòng)，重點(diǎn)解決人民群眾反映強(qiáng)烈的熱點(diǎn)問(wèn)題，整治一片、鞏固一片，防止問(wèn)題反彈，確保河湖面貌有效改善。特別是要做好入河排污口調(diào)查摸底和規(guī)范整治專項(xiàng)行動(dòng)，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(直轄市)要不打折扣堅(jiān)決完成長(zhǎng)江入河排污口整改任務(wù)，其他省份必須在3月底前全面啟動(dòng)調(diào)查摸底工作，并逐級(jí)、逐河、逐段分解落實(shí)各級(jí)河長(zhǎng)湖長(zhǎng)責(zé)任，分類提出整改措施并推進(jìn)實(shí)施，納入“一河一策”方案。四是開展水利部2018年第1次河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制工作督導(dǎo)檢查。五是組織好全國(guó)河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)填報(bào)工作。

會(huì)上，水利部建設(shè)與管理司、信息中心分別通報(bào)了長(zhǎng)江干流岸線保護(hù)和利用專項(xiàng)檢查及長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶固體廢物點(diǎn)位排查、全國(guó)河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)填報(bào)等有關(guān)情況；遼寧、福建、河南、湖南等省作了交流發(fā)言。

水利部機(jī)關(guān)有關(guān)司局和直屬單位負(fù)責(zé)人在主會(huì)場(chǎng)出席會(huì)議，各流域機(jī)構(gòu)、各省(自治區(qū)、直轄市)和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)水行政主管部門主要負(fù)責(zé)人、分管負(fù)責(zé)人，各省級(jí)河長(zhǎng)制辦公室負(fù)責(zé)人在分會(huì)場(chǎng)參加會(huì)議。

(來(lái)源：水利部網(wǎng)站)