淺談混凝土水工建筑物的維護管理

王春雨

[摘 要]我國水利工程減少是一項重要的民生基礎(chǔ)工程，其質(zhì)量和使用過程中的維護管理牽涉到水工建筑物的安全使用問題，然而我國的水工建筑物基本由混泥土構(gòu)造的，由于是水體工程，容易受到各種破壞，從而使得混泥土水工建筑物出現(xiàn)各種問題。本文就混泥土水工建筑物在使用過程中發(fā)生的各種問題進行分析，為保障建筑物的壽命，提出了相關(guān)的維護管理對策。

[關(guān)鍵詞]水工建筑物；混凝土；裂縫；維護管理

中圖分類號：TU528 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）16-0178-01

1.混凝土水工建筑物的病害概況

混凝土水工建筑物經(jīng)常出現(xiàn)的病害有裂縫、凍漲、磨損與風化、銹腐等，不同的病害有其表現(xiàn)特征：

混凝土裂縫。在水利工程中會對攔河壩、橋段、閘道、涵等進行混泥土構(gòu)筑，這些砼建筑物容易出現(xiàn)裂縫，使得建筑物因為裂縫而開始滲漏和凍融，嚴重威脅了水利工程建筑的安全性能。裂縫在攔河壩體、閘底板與擋墻等部位的裂縫尤其嚴重。

凍融破壞。當混泥土處于飽水狀態(tài)時，遇諒融循環(huán)交替作用，在嚴寒氣候中，使得混泥土與水接觸而導致了建筑物被凍融破壞。通常，在“三北”地區(qū)經(jīng)常會發(fā)生混泥土水工建筑物的凍融，而混泥土在凍融循環(huán)下的破壞會發(fā)生凍漲開裂以及表面剝蝕現(xiàn)象，導致混泥土的彈性模量、強度等力學性能降低，從而危害建筑結(jié)構(gòu)的安全。

磨損、風化。在嚴寒地區(qū)的河道、堤壩等水利建筑物中，會經(jīng)常受到冰凌的碰撞，或者受到水流的長期沖刷，在這樣的碰撞、沖刷等外力長期作用下，使得水利建筑物長期與水接觸的部分出現(xiàn)剝蝕，導致混泥土構(gòu)筑物的鋼筋外露或者將混凝土磨成蜂窩狀，減少了混泥土構(gòu)筑物的壽命，多數(shù)混凝土構(gòu)筑的壩、閘、邊墩等，其壽命只有 l0 多年，部分只能管5～6年就要進行維護修筑。

侵蝕、銹蝕。在水利工程混凝土構(gòu)筑物中一旦產(chǎn)生裂縫，在水和空氣的浸濕下，使得混泥土內(nèi)部的鋼筋出現(xiàn)銹蝕狀況，再加上水體中的工業(yè)排水會加重混泥土建筑物的侵蝕，產(chǎn)生水工建筑物的安全事故。

2.混凝土病害分析

第一，物理分析?；炷嗤了?gòu)筑物在長期受到外力如冰凌漂浮物的碰撞、泥流磨損、水流沖擊沖刷等的作用下，就會使得混凝土表產(chǎn)生剝落現(xiàn)象，表現(xiàn)為骨料脫落，形成混泥土表面的空洞。其次，在荷載外力作用下，在長期的溫度不斷變化的過程中，使得混泥土建筑物產(chǎn)生裂縫、沉陷、斷裂等變形。

第二，化學分析。對于水利工程的混泥土建筑物自身來講，會產(chǎn)生三種侵蝕現(xiàn)象：①溶出性侵蝕，在制作混泥土時，其原料硅酸鹽水泥中所含的氫氧化鈣具有很大的溶解度，當處于流動水體中，會使得混泥土中的氫氧化鈣慢慢溶出，進而降低了混泥土的石灰濃度，而混泥土中的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣必須要在一定濃度的氫氧化鈣溶液中才會保持穩(wěn)定的性能，一旦氫氧化鈣減少消失，就使得水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣開始分解，降低了混泥土和水泥砂漿的強度，在外界侵蝕介質(zhì)的侵入下，進一步破壞混泥土結(jié)構(gòu)。②離子交換侵蝕，混泥土中的酸性物質(zhì)長期處于水中，就發(fā)生電離作用，使得其產(chǎn)生的氫氧離子交換反應(yīng)生成水和鹽。鹽容易被水帶走，這就增大了混凝土內(nèi)的空隙，降低混泥土的強度，水體進而加劇混泥土的侵蝕；此外，在化學交換反應(yīng)過程中還會產(chǎn)生非溶解物質(zhì)，也不會引起體積膨脹，但是會軟化水泥漿體，也增大的混泥土內(nèi)的空隙，增加水體對混泥土的滲透。在水體里面，混泥土內(nèi)還會發(fā)生另一種化學反應(yīng)，即電離產(chǎn)生鎂離子，它再與水泥石電離，產(chǎn)生溶解度很小的氫氧根離子，加速分解水泥石，并且氫氧化鎂自身松軟，毫無膠結(jié)性能，就會軟化水泥漿體

③硫酸鹽侵蝕，混泥土中的硫酸鹽會和水泥中的水化產(chǎn)物反應(yīng)產(chǎn)生鈣礬石和石膏，在浸濕后就開始膨脹，對混泥土的內(nèi)應(yīng)力進行破壞，若遇到再遇上硫酸根和鎂離子，還會加速破壞作用，因為硫酸鎂與水化鋁酸鈣反應(yīng)產(chǎn)生石膏、鋁膠、氫氧化鎂，它們都帶有很大的破壞性。在混泥土有空隙時，其鋼筋會產(chǎn)生銹蝕，這也是破壞混凝土又一種因素。

3.混凝土水工建筑物的維護管理

采取混凝土來施工建筑，這是混泥土自身具備了良好的密實性、抗?jié)B、抗凍等性能，其強度高，非常耐久。若對混泥土的制作進行事先設(shè)計和實驗，能制作出優(yōu)良性能的混泥土，能有效預(yù)防混泥土的老化，延長混凝土構(gòu)筑物的壽命。加強混泥土構(gòu)筑物的維護和管理，可以從預(yù)防和治理相結(jié)合來進行。

病害預(yù)防。首先要嚴格選擇制作混泥土的原料，而水泥最好選用硅酸鹽水泥，并保證混泥土的各種原料都符合相關(guān)標準和要求，其次，在進行混泥土的制作前，要研究出最佳的原料配比，并通過強度等性能的試驗后再進行大量的混泥土制作。最后，在施工過程中，要科學合理地選擇施工方案，保障混泥土施工能達到相關(guān)要求，這能提高混泥土施工的質(zhì)量。在具體的施工過程中，需要做好施工技術(shù)管理和施工質(zhì)量監(jiān)督，并及時對照設(shè)計要求檢測施工質(zhì)量，做到規(guī)范施工，這能有效保證混泥土工程質(zhì)量。對于混凝土的抗凍性能方面，可以在制作混泥土時，適量降低用水量和水灰比，讓混泥土建設(shè)水分，降低游離水分，從而能有效減少有關(guān)破壞性的化學反應(yīng)，降低游離水分帶來的混泥土結(jié)構(gòu)空隙的破壞。適當加入加氣劑，它產(chǎn)生的微細氣泡能阻斷混泥土中的水體滲透通道。此外，氣泡具有變形功能，能有效緩解凍融膨脹。在施工時，必須要將混泥土平倉、振搗均勻密實，加強混泥土的性能。

病害治理。一旦混泥土構(gòu)筑物出現(xiàn)了表面損壞，就應(yīng)立即采取修補措施，通常實用的修補砂漿有水泥砂漿、預(yù)縮砂漿等，而修補的方法有噴漿修補法以及真空作業(yè)修補法。在出現(xiàn)裂縫時，需要采取鑿槽嵌補法和噴漿修補法來涂抹混泥土表，再粘補。而裂縫內(nèi)部需要采取灌漿的方式進行填補，灌漿有水泥和化學兩種。對于裂縫滲漏，需要分析裂縫的原因、受影響的程度以及滲漏量及其分散集中的情況，然后再選擇采取埋管或鉆孔導滲法進行修補，也可以采取充填法來修補。涵洞（管）裂縫滲漏，需將環(huán)氧膠劑粘貼于橡皮，再灌漿，對涵洞地基進行加固或結(jié)構(gòu)補強。散滲式集中滲漏現(xiàn)象應(yīng)選擇灌漿措施，并結(jié)合表面涂抹和修筑防滲層來進行綜合處理。對于止水結(jié)構(gòu)縫滲漏，需要進行瀝青補灌法、化學灌漿法或者再一次筑止水設(shè)施來對付。

結(jié)語

對于混凝土水工建筑物在開始建筑到使用期間，會涉及到多方面的施工和管理維護的工作，并且維護費用比較高，使用時間越差，其需要的修理、加固費用就越高，必須加強前期施工設(shè)計和施工管理，控制好混泥土施工質(zhì)量，能有效減少后期的修理、加固費用。此外，還需要定期及時對水工建筑物進行巡查、管理，以便及時針對有關(guān)問題進行維護。

參考文獻

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