北方地区水工混凝土建筑物常见病害及修复对策

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1、规划战略水利规划与设计2016年第5期DOI：10．3969／j．issn．1672—2469．2016．05．008北方地区水工混凝土建筑物常见病害及修复对策王俊达(辽宁省水利工程建设质量与安全监督中心站，辽宁沈阳110003)摘要：针对我国北方地区独特的寒冷干旱气候环境特征，探寻该区域水工建筑物常见病害的类型及成因机理，同时有针对性地提出了水工建筑物施X-修复对策。研究可为同类型区域水工混凝土建筑物的病害诊断与施工修复提供有益借鉴。关键词：北方地区；水工建筑物；病害机理；修复对策中图分类号：TV698

2、．2文献标识码：A文章编号：1672-2469(2016)05-0017—03裂；⑤运行中的混凝土结构因不均匀沉陷或承受过引言载而产生的裂缝。我国北方地区水工混凝土建筑物在承受满足安1．2冻胀破坏全荷载组合的同时，还受到特殊自然环境的侵蚀，北方地区混凝土衬护渠道受干旱少雨、季节及如冻融破坏、土壤盐分离子侵蚀、高矿化度灌溉回昼夜温差大等气候因素的影响，冻胀破坏现象严归水、大气碳化及干湿循环破坏等作用的影响，进重]，其形式主要包括：①现浇混凝土板破裂。在而导致水工混凝土建筑物出现裂缝、冻胀、冲磨与浇筑混凝土板

3、时外界温度过低，将会导致现浇板出空蚀、碳化及碱骨料反应等侵蚀破坏现象，严重影现裂缝，并会随着时间不断蔓延；②隆起和塌陷。响该区域水利工程的安全运行，制约了水利工程效温度变化、地下水位变化等因素会造成混凝土渠道益的正常发挥。北方地区水工混凝土结构需经常进地基隆起或塌陷，进而造成混凝土衬砌板的破损；行修补，以确保该区域水工混凝土结构的强度及耐③预制衬砌板破坏。因混凝土渠道边坡与底板结合久性，消除工程运行中的安全隐患。因此，有必处受到地基土变形的影响，出现鼓胀、滑塌现象，要分析该区域水工混凝土建筑物常见病害成因

4、并提破坏了预制混凝土板。出相应的施工修复技术，研究可为类似工程的更新造成渠道混凝土衬砌冻胀破坏的原因包括；①改造和维护维修提供决策依据。渠道基础土壤入冬前的含水量超过土壤起始冻胀含水量；②衬砌基土属于冻胀土类；③气温低于1水工混凝土建筑物常见病害类型及成因OqC。土壤结冰时，体积膨胀破坏昆凝土衬砌面板。1．1裂缝1．3冲磨与空蚀裂缝为影响北方地区水工混凝土建筑物耐久性北方地区的压力前池、涵管、渡槽、倒虹吸、的重要因素，按其产生原因分为：外荷载裂缝、变闸门等过水混凝土建筑物长期受到水流中泥沙和高形裂缝、施工

5、裂缝；按裂缝的形态分为：水平与垂速水流的磨损与空蚀，造成混凝土局部表面呈现凹直裂缝、横纵向裂缝、斜向和放射形裂缝；按裂缝痕麻面、粗骨料及钢筋外露等破坏。深浅分为：贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝。1．4碳化破坏水工混凝土建筑物裂缝产生的原因主要包括：长期与大气接触的水工}昆凝土建筑物，大气中①新浇筑混凝土水化放热，混凝土过大的内外温差的CO将渗入混凝土内部孑L隙并溶解于水分中，且引起混凝土变形，从而产生裂缝；②在外部约束力与胶凝材料发生多相化学物理反应，产生钙矾石等作用下，混凝土硬化而导致的裂缝；③厚度较大构

6、件中因混凝土塑性塌落而导致的裂缝；④混凝土中收稿日期：2015．08—02的活性骨料与碱性物质发生反应，使混凝土膨胀开作者简介：王俊达(1985年一)，男，工程师。·17·2016年第5期水利规划与设计规划战略物质，降低了混凝土建筑物的强度H。同时，混凝混凝土衬砌板达到设计平整度，并用C．干硬性细土内部PH值小于10的孔隙溶液会逐渐腐蚀钢筋石混凝土对混凝土板勾缝，要求板缝密实、光滑、的钝化膜，致使钢筋锈蚀膨胀，甚至剥离，引起混饱满。④养护。勾缝12h后进行洒水养护，养护时凝土开裂，从而严重影响水工混凝土建

7、筑物的耐间不低于10d，同时依据衬砌混凝土板厚度与设计久性。要求制作伸缩缝，最后将拌合好的干硬性锯末水泥1．5碱骨料反应砂浆浇筑至伸缩缝并抹平。北方地区水工混凝土中富含大量的碱性物质，2．3丙乳硅粉钢纤维混凝土砂浆修复技术骨料中的氧化硅等物质易与这些碱性物质反应生成针对在低温、潮湿等恶劣环境中的闸门底板、吸水膨胀凝胶，从而降低混凝土的强度。侧墙、闸墩等长期处于碳化、盐侵、水流淘刷、空蚀、气蚀磨损及临界水位线的水工混凝土建筑物，2水工混凝土建筑物施工修复对策可采用丙乳硅粉钢纤维混凝土砂浆修复破损部位。2．1

8、环氧树脂砂浆水下裂缝修复技术丙乳硅粉钢纤维混凝土砂浆采用Po42．5硅酸盐水针对北方地区水工混凝土建筑物普遍存在的水泥，细度模数为2．5的天然河砂，粒径为0．5～下裂缝问题，环氧树脂水泥砂浆具有允许砂浆带水2em的当地石料，铣削性钢纤维，NSF硅粉剂及丙施工作业、水下抗分散离析性好、水下强度不损乳按一定配合比制成，较传统}昆凝土提高了早期失、养护期短等优势，可在水下(20～25℃)4～6h强度及最终强度，改善了混凝土离析和泌水