渠道襯砌混凝土耐久性探討

□金嵩濤

（河南省陸渾水庫(kù)管理局）

1 概況

陸渾灌區(qū)工程目前干渠部分渠道仍未襯砌，過(guò)水能力遠(yuǎn)不及設(shè)計(jì)要求，滿足不了灌區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，已襯砌的混凝土渠道和建筑物逐年老化、損壞，功能減退，部分渠道滲漏嚴(yán)重、水量損失大，渠道利用系數(shù)低，工程險(xiǎn)情時(shí)有發(fā)生，危及工程運(yùn)行安全。

灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程項(xiàng)目分為一期和二期規(guī)劃，總投資達(dá)193 131萬(wàn)元，于2009年開(kāi)始實(shí)施，且投資逐年增加，計(jì)劃2020年完成項(xiàng)目建設(shè)，截止2016年12月底共完成工程投資47 170萬(wàn)元。為加強(qiáng)工程質(zhì)量管理，保證混凝土工程的耐久性，提高工程使用壽命，探討混凝土施工技術(shù)具有積極的意義。

2 渠道襯砌混凝土壽命分析

渠道襯砌面板屬于薄壁結(jié)構(gòu)，極易因裂縫造成混凝土表面碳化，特別是冬季水量滲入后形成凍融循環(huán)，加速混凝土老化破壞，降低混凝土使用壽命。從陸渾灌區(qū)渠道襯砌情況來(lái)看，10 a以上的襯砌面板都存在不同程度的老化損害，運(yùn)行超過(guò)20 a的基本上喪失防滲功能，距混凝土結(jié)構(gòu)的合理使用年限有一定的差距，為此需施工過(guò)程中采取一定的有效措施，減少混凝土面板裂縫，增加混凝土的強(qiáng)度，提高混凝土的耐久性，以延長(zhǎng)混凝土的使用壽命。

3 采取的措施

3.1 原材料

水泥：采用P042.5低熱水泥，以減少施工過(guò)程中出現(xiàn)裂縫，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的每批水泥，檢查廠家提供產(chǎn)品的合格證及檢測(cè)報(bào)告，并按照規(guī)范及合同文件的要求進(jìn)行抽樣檢測(cè)，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)存放，避免雨淋和受潮；袋裝水泥超過(guò)3個(gè)月，灌裝水泥超過(guò)6個(gè)月，必須重新進(jìn)行檢驗(yàn)。嚴(yán)禁不同廠家的水泥混合使用。砂：采用細(xì)度模數(shù)為2.30～2.80的中粗砂，河沙開(kāi)采中要嚴(yán)格控制砂的含泥量，確保含泥量不超過(guò)3%，耐久性要求高的最好控制在1%以下。石子：采用含泥量≤1%，壓碎值≤18的碎礫石，測(cè)試礫石的堅(jiān)固性，保證使用的碎石堅(jiān)固性≤8%，禁止含帶泥塊，減少碎石中云母等軟弱顆粒存在，增加混凝土的強(qiáng)度。粉煤灰：渠坡混凝土中摻加15%～25%的粉煤灰，可有效改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少單位用水量，提高混凝土拌和物的和易性，降低水化熱，提高混凝土抗凍、抗?jié)B能力，減少裂縫，提高混凝土的耐久性。減水劑：摻外加劑是混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)和提高混凝土耐久性的一項(xiàng)重要措施，在南水北調(diào)工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用，高效減水劑對(duì)提高水泥使用效率具有明顯效果,一般聚羧酸高效減水劑用量為水泥的1%，在減少單位用水量的同時(shí)可節(jié)省水泥用量20%左右。引氣劑的使用量為水泥的0.10%，可有效改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，保證混凝土內(nèi)部形成均質(zhì)的不連續(xù)微型氣孔，提高抗凍能力，增加耐久性（常態(tài)C20混凝土不加外加劑很難保證抗凍防滲要求）。

3.2 混凝土的攪拌、運(yùn)輸和澆筑

結(jié)合混凝土入倉(cāng)強(qiáng)度，確定混凝土拌和能力，保證混凝土完成運(yùn)輸、入倉(cāng)、攤鋪、振搗、收面各工序前不初凝（一般強(qiáng)制拌和機(jī)的攪拌時(shí)間≥2 min），盡量減少混凝土運(yùn)輸距離和時(shí)間，且混凝土運(yùn)輸過(guò)程中拌合物不離析、不泌水、不初凝；控制混凝土現(xiàn)場(chǎng)坍落度在70～90 mm范圍內(nèi)，保證夏季混凝土入倉(cāng)溫度不超過(guò)28℃，冬季混凝土入倉(cāng)溫度不低于0℃；混凝土入倉(cāng)前，首先對(duì)建基面進(jìn)行灑水濕潤(rùn)，減少混凝土水量損失；加強(qiáng)混凝土振搗控制，特別是邊角部位，若采用振動(dòng)梁振搗時(shí)，要控制好留振余量和入倉(cāng)厚度，并采用搗棒對(duì)模板附近進(jìn)行振搗，提高混凝土的密實(shí)性；避免在大風(fēng)和35℃以上天氣下施工。

3.3 養(yǎng)護(hù)

初期養(yǎng)護(hù)是減少混凝土裂縫的關(guān)鍵，要保證混凝土入倉(cāng)后72 h內(nèi)表面濕度和溫度；灑水養(yǎng)護(hù)對(duì)渠道襯砌的斜坡上效果較差，夏季水量順坡流走，不易保證表面濕潤(rùn)，冬季宜產(chǎn)生凍害。建議采用養(yǎng)護(hù)膜和養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3.4 伸縮縫處理

正確處理襯砌伸縮縫是減少溫度和基礎(chǔ)變形產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵，特別是進(jìn)行化襯砌，及時(shí)切縫能較好防止混凝土溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫，切縫時(shí)間一般控制在混凝土的強(qiáng)度達(dá)到5 MPa為宜，切縫深度宜為板厚的0.50～0.70倍。控制嵌縫閉孔泡沫板和聚氯密封膠的質(zhì)量，按規(guī)范要求認(rèn)真清理縫內(nèi)的雜物，并保證結(jié)合面干燥，施膠前沿縫涂刷粘和劑是保證密封膠施工的關(guān)鍵。