1 實際病害分析
水利施工中混凝土施工是極其重要的環(huán)節(jié),由于施工中所使用的材料不同,因而會產(chǎn)生諸多種類,并且施工過程中還需要考慮環(huán)境條件影響,因而就需要嚴格的運行機制。但是由于混凝土結(jié)構(gòu)的特性,導(dǎo)致了其必然會出現(xiàn)一些病害,著是由于結(jié)構(gòu)以及工作環(huán)境導(dǎo)致,主要的病害包括裂縫、凍脹、空蝕以及沖磨,另外堿骨料反應(yīng)、碳化和溶蝕侵蝕共稱混凝土病害,其中包括三種物理病害以及四種化學(xué)病害。其中共稱自身以及施工環(huán)境也是影響病害產(chǎn)生的主要因素之一,基于這一差異,在進行病害處理中便需要注意危害程度,以此作為基礎(chǔ)進行處理。
1.1 裂縫
混凝土在使用過程中會受到外界環(huán)境的影響,因而會出現(xiàn)裂縫,這種材料的不連續(xù)現(xiàn)象是最典型的物理病害,嚴重影響水利工程項目的耐久度。很多裂縫的出現(xiàn)都為施工期,雖然施工后也會存在一些裂縫問題,但是很多都是在投入運營后的五年至十年,這種裂縫并非是后期由于使用年限過長而產(chǎn)生,而是早就存在的隱患。結(jié)構(gòu)中如果出現(xiàn)裂縫問題,就會使得混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉性下降,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中進入有害物質(zhì),引發(fā)鋼筋銹蝕,破壞結(jié)構(gòu)整體性。若是水庫中的混凝土結(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)裂縫,便會導(dǎo)致滲漏病害,并且當(dāng)滲漏量超出一定范圍,便會對蓄水能力造成影響,若在混凝土重力壩中出現(xiàn)裂縫,一旦裂縫的寬度以及深度超出一定的范圍,便會削弱堤壩抗滑性、抗震性,直接對堤壩的整體結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定造成威脅。
1.2 凍脹
在混凝土結(jié)構(gòu)中存在微孔,而微孔中往往會存在水分,一旦溫度發(fā)生正負交替,那么就會導(dǎo)致微孔中的水發(fā)生變化,一種情況是水分凝結(jié)成冰,由于凝結(jié)導(dǎo)致體積膨脹,從而出現(xiàn)膨脹壓力;另一種情況則是水分成為過冷水,由于遷移而產(chǎn)生滲透壓力。當(dāng)兩種壓力結(jié)合到一起時就會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)病害。
1.3 沖磨以及空蝕
在水流中,由于存在泥沙,因而便會產(chǎn)生沖磨作用,我國河流中泥沙隨著水流會對混凝土結(jié)構(gòu)造成直接的接觸影響。其中,水流作用產(chǎn)生的空蝕現(xiàn)象便是最典型的破壞現(xiàn)象之一。而無論沖蝕還是空蝕都是物理病害。而二者的交替作用會造成混凝土病害的發(fā)生,導(dǎo)致粗骨料裸露,從而造成結(jié)構(gòu)表面的坑洞、凹凸不平以及鋼筋裸露。
1.4 堿骨料反應(yīng)
骨料中含有的氧化硅等物質(zhì),容易和水泥或混凝土中的堿(Na2O、K2O)反應(yīng),即堿骨料反應(yīng),這是一種化學(xué)病害。該反應(yīng)生成吸水膨脹的凝膠,使混凝土產(chǎn)生開裂。
1.5 碳化
碳化現(xiàn)象主要是指發(fā)生在混凝土內(nèi)部的一種病害,空氣中CO2會擴散到結(jié)構(gòu)粗毛細孔中,再由粗毛細孔不斷的進行擴散,進入充水毛細孔,因而混凝土孔隙液中便會融入二氧化碳,當(dāng)其同結(jié)構(gòu)中的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)后,孔隙溶液的酸堿度便會發(fā)生改變,逐漸的小于10,在這種環(huán)境下,鋼筋的保護膜便會被破壞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕。在銹蝕的過程中,鋼筋的體積會發(fā)生膨脹,因而從內(nèi)部引起結(jié)構(gòu)開裂,另外,鋼筋混凝土之間粘結(jié)力會發(fā)生改變,保護層逐漸剝離,嚴重影響結(jié)構(gòu)耐久度。
1.6 溶蝕
溶蝕屬于混凝土結(jié)構(gòu)病害中的化學(xué)病害;炷林泻醒趸},當(dāng)遇到水后會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氫氧化鈣,但是接觸到空氣中的二氧化碳后會在一定條件下反應(yīng)生成碳酸鈣,此時混凝土結(jié)構(gòu)便會發(fā)生病變,逐步的失去強度以及膠凝性,導(dǎo)致抗?jié)B性下降,若混凝土結(jié)構(gòu)中氧化鈣反應(yīng)超過33%,那么結(jié)構(gòu)就會變得酥松。
2 防治手段
水利工程建筑結(jié)構(gòu)會隨著運行時間的推移而逐步的老化,因而需要及時的予以維修與養(yǎng)護,這是消除病害最有效的方式,但是有些病害并非是由于老化產(chǎn)生,而是在設(shè)計施工以及后期的管理中產(chǎn)生的隱患,所以減少水利工程病害最有效的方式便是從根本入手,具體包括以下幾方面內(nèi)容。
2.1 工程設(shè)計
混凝土建筑在強度要求上必須擺脫依照強度設(shè)計進行施工的方式,而是需要依照實際情況,例如建筑的使用壽命要求、結(jié)構(gòu)安全性、抗腐蝕性以及實用性等方面的要求,最大程度的避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞,從而延長建筑壽命。在水利項目建設(shè)中各個環(huán)節(jié)都需要依照國家相關(guān)標準予以執(zhí)行,并且還需要考慮構(gòu)件維護以及檢測,并在設(shè)計中將所有需要進行考慮的環(huán)節(jié)以及問題加以考慮。但是水利工程建筑不可避免的會出現(xiàn)病害問題。所以混凝土結(jié)構(gòu)必須在充分考慮環(huán)境問題以及材料問題的基礎(chǔ)上保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。另外一所建筑的不同部位由于所處環(huán)境的不同以及起到的作用不同,因而其耐久度要求以及受到的損害程度也具有差異,針對一些極易受到病害的部位可以通過將其設(shè)計成可更換的結(jié)構(gòu),方便拆卸,以此延長建筑的使用壽命。
2.2 工程原材料
合理選擇水泥品種和標號,盡可能選用水化熱小的水泥,適量摻加粉煤灰或礦渣等摻和料。嚴格對混凝土拌合用水進行檢驗,避免氯離子含量超標。盡可能采用較小的水灰比,減少混凝土的孔隙率。采用雜質(zhì)少、粒徑適中、級配好、堅固性好的砂石骨料。合理使用和摻加減水劑和引氣劑等外加劑。
2.3 施工工藝
建筑物的施工要符合工程設(shè)計和國家現(xiàn)行的施工規(guī)范、質(zhì)量評定與驗收規(guī)范的要求。嚴格執(zhí)行工程施工監(jiān)理和竣工驗收制度,并進行耐久性專項質(zhì)量檢驗。大體積混凝土要事先制定完備的溫控措施計劃,并在施工中嚴格執(zhí)行;炷翝仓^程中嚴格控制鋼筋保護層不受影響和破壞。混凝土臨空面要從模板和澆筑過程中的振搗等方面進行控制,避免蜂窩、麻面的出現(xiàn),對于已經(jīng)造成的混凝土缺陷,要及時科學(xué)地進行修補和處理。加強混凝土養(yǎng)護,要從養(yǎng)護方法、時間和材料等方面下工夫。
2.4 運行管理
嚴格按照設(shè)計預(yù)定的工況進行運行,不應(yīng)有超出設(shè)計范圍的工況,在設(shè)計預(yù)定的但是不常用的工況運行期間,要加強監(jiān)測和控制。建立嚴格的運行管理規(guī)章制度,并在運行中嚴格執(zhí)行。設(shè)計人員要向建設(shè)單位或運行單位的相關(guān)人員提出建筑物使用過程中的日常維護措施、設(shè)計預(yù)定的定期維修、部件更換、監(jiān)測要求和定期安全鑒定計劃的內(nèi)容,做好運行安全技術(shù)交底。對于建筑物的特殊部位特別是處于嚴重腐蝕性環(huán)境作用下的構(gòu)件和部位要經(jīng)常性檢測。定期進行安全鑒定。對于檢測和安全鑒定中發(fā)現(xiàn)的問題,要及時科學(xué)規(guī)范地進行處理。
3 結(jié)束語
水工建筑極易容易出現(xiàn)病害,其耐久度以及穩(wěn)定性因此而受到影響,一些水工建筑由于受到病害的影響,產(chǎn)生不同程度損壞,而想要徹底解決病害問題,就需要針對其根本原因進行論證和分析,以此提出最有效的控制方案,并在此基礎(chǔ)上制定出最佳的預(yù)控方案予以處理,同時必要的引導(dǎo)以及教育宣傳工作都是必不可少的。另外造成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害并非是單純的施工中某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題所致,而是涉及施工以及管理運營所有環(huán)節(jié)的綜合因素,因此所有的病害問題都應(yīng)當(dāng)予以相當(dāng)?shù)闹匾。各個單位都應(yīng)當(dāng)予以重視,齊心協(xié)力保證水利工程施工隱患都能夠被及時的發(fā)現(xiàn)并予以解決。