淺談混凝土水工建筑物的維護(hù)管理

【摘 要】水利工程是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)工程，但是水工混凝士卻經(jīng)常受到裂縫、凍脹、沖磨、空蝕、等病害的成脅，增加了水工建筑物使用過程中的修理與加固費(fèi)用，影響或限制了結(jié)構(gòu)的正常使用功能并縮短結(jié)構(gòu)的使用年限，影響效益和安全，不僅造成經(jīng)濟(jì)損失，而且嚴(yán)重浪費(fèi)資源，引發(fā)社會問題。本文對混凝土水工建筑物發(fā)生的通病進(jìn)行了歸納闡述，針對不同的病害提出了防治措施，

【關(guān)鍵詞】水工建筑物；混凝土病害；維護(hù)措施

一、混凝土水工建筑物的病害概況

（1）混凝土裂縫。水利工程中的混凝土攔河壩，攔河閘、進(jìn)水閘、閘房、橋、涵等建筑物，幾乎都存在混凝土裂縫問題。有些攔河壩的壩體，攔河閘的底板和擋墻，管理房等，混凝土裂縫十分嚴(yán)重，導(dǎo)致了建筑物的凍融、滲漏，直接危及了建筑物安全。（2）凍融破壞。由于嚴(yán)寒的氣候條件及水工建筑物長期在水流作用下工作，凍融破壞十分嚴(yán)重，已成為混凝土建筑物的主要病害之一。特別是它與裂縫、重刷、滲透等相互作用造成了建筑物的滲漏，剝蝕，斷裂等嚴(yán)重破壞，乃至水毀失事。分析其已被破壞的和水毀的建筑物，多數(shù)存在凍融的問題。（3）磨損和風(fēng)化。水利工程受冰凌碰撞，水流的沖刷，幾乎所的混凝土壩和攔河閘堰頂和邊墩的混凝土表面僅運(yùn)行l(wèi)0多年（有的僅5～6年），混凝土表面已剝蝕，鋼筋已外露，混凝土磨成蜂窩。（4）侵蝕和銹蝕。由于混凝土縫，剝蝕而造成空氣中的對混凝土的侵蝕，及對鋼筋的銹蝕。特別是有些工業(yè)污水對建筑物的侵蝕更為嚴(yán)重，造成了對水工建筑物的潛在威脅。

二、混凝土病害原因

（1）物理原因。一是由于冰凌等漂浮物的碰撞，水流的沖刷，泥流的磨損，水流氣泡的沖刷等所造成混凝土表面剝落，骨料被沖掉，嚴(yán)重的形成空洞；二是因荷載等外力作用，溫度變化等所產(chǎn)生的裂縫、沉陷、斷裂等建筑物的變形。（2）化學(xué)原因?？煞譃?種類型：一是溶出性侵蝕。硅酸鹽水泥中，氫氧化鈣的溶解度最大，在流動水作用下，氫氧化鈣會逐漸溶出，石灰濃度隨之降低，這將引起必須在一定濃度的氫氧化鈣溶液中才能穩(wěn)定存在的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣的分解。因而氫氧化鈣的溶出會導(dǎo)致水泥砂漿和混凝土的強(qiáng)度下降，為外界的侵蝕性介質(zhì)進(jìn)入創(chuàng)造了條件。二是離子交換侵蝕。酸在水中電離生成氫氧離子，相互交換生成水和鹽。生成易溶的鹽能被水帶走，使混凝土內(nèi)部空隙增大，強(qiáng)度降低，加劇侵蝕作用，另一些雖然所生成的是不溶解物質(zhì)，體積也不一定發(fā)生膨脹，但是使水泥漿體的結(jié)構(gòu)軟化，孔隙增大，滲透性也增大；還有一種反應(yīng)，在水中電離生成鎂離子等，能與水泥石電離生成的氫氧根離子生成溶解度極小的氫氧化物，促使水泥石分解。氫氧化鎂不僅溶解度極小，促使了水泥分解，而且本身是白色松軟物質(zhì)，無膠結(jié)能力，能使水泥漿體軟化。三是硫酸鹽侵蝕。主要是硫酸鹽與水泥水化產(chǎn)物的作用生成鈣礬石（水化硫鋁酸鈣結(jié)晶）和石膏。生成物在混凝土的毛細(xì)孔隙中膨脹，使混凝土產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力而破壞，當(dāng)水中同時(shí)含有硫酸根和鎂離子時(shí)，對水泥石的破壞特別嚴(yán)重，因?yàn)檫@時(shí)不僅有上述破壞作用，而且硫酸鎂還能和水化鋁酸鈣反應(yīng)生成石膏，鋁膠和氫氧化鎂，加劇了破壞；此外鋼筋的銹蝕也是引起混凝土破壞的一種形式。

三、混凝土水工建筑物的維護(hù)管理

（1）混凝土病害的預(yù)防。第一，為保證混凝土的質(zhì)量在工程建設(shè)時(shí)對混凝土防滲、防凍、抗磨配制混凝土的水泥、骨料、水灰比，施工方法等應(yīng)提出具體要求。第二，混凝土質(zhì)量的好壞，工程施工是關(guān)鍵。在施工中必須做好質(zhì)量監(jiān)督、檢測工作嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范施工。第三，凍害是混凝土的主要病害，為提高混凝土抗凍性能，多采用下列措施：選用較小水灰比，盡量減少用水量，減少多余的游離水分所造成的結(jié)構(gòu)空隙的滲水通道；摻用加氣劑。加氣劑可使混凝土產(chǎn)生互不連通的微細(xì)氣泡，截?cái)酀B水通道。同時(shí)氣泡有一定的適應(yīng)變形能力，可以緩沖冰凍的膨脹破壞；施工中做好平倉，振搗，保證混凝土均勻，密實(shí)；為提高混凝土的抗沖耐磨性能，應(yīng)選用硅酸鹽水泥。（2）混凝土病害治理。第一，對于建筑物表面損壞采用水泥砂漿修補(bǔ)、預(yù)縮砂漿修補(bǔ)、噴漿修補(bǔ)、噴混凝土修補(bǔ)、混凝土真空作業(yè)修補(bǔ)等方法。第二，對于混凝土裂縫表面處理，采用表面涂抹，表面粘補(bǔ)，鑿槽嵌補(bǔ)、噴漿修補(bǔ)方法。第三，混凝土裂縫內(nèi)部處理采用水泥灌漿、化學(xué)灌漿的修補(bǔ)措施。第四，混凝土裂縫滲漏處理，坎（閘）裂縫滲漏處理，根據(jù)裂縫發(fā)生原因及其結(jié)構(gòu)影響程度、滲漏量的大小和集中分散等情況，分別采用埋管導(dǎo)滲、鉆孔導(dǎo)滲、灌漿充填漏水通道。涵洞（管）裂縫滲漏的處理采用環(huán)氧膠劑粘貼橡皮，灌漿處理，涵洞地基加固、涵洞結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)等措施。第五，散滲式集中滲漏采用灌漿處理，表面涂抹、筑防滲層一種或多種相結(jié)合的方法處理。第六，止水結(jié)構(gòu)縫滲漏采用補(bǔ)灌瀝青、化學(xué)灌漿、補(bǔ)做止水設(shè)施的方法處理。

水工混凝土建筑物從建成到使用，牽涉到設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、管理等各個(gè)方面。后期的維護(hù)管理非常重要，對混凝土水工建筑物的使用年限的延長以及水工建筑物使用過程中的修理與加固費(fèi)用減少有著明顯的作用。在水工建筑物維護(hù)管理過程中，進(jìn)一步加強(qiáng)巡查和管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題，也是相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。