豐南區(qū)水利工程中混凝土的碳化、凍融破壞及防治.doc

豐南區(qū)水利工程中混凝土的碳化、凍融破壞及防治口束健1.前言豐南地處渤海沿岸.地處九河下稍.早在上世紀(jì)六七十年代.為防汛抗旱需要.豐南區(qū)建了大量的水利工程.這些水利工程多是混凝土結(jié)構(gòu).而這些混凝土結(jié)構(gòu)長期受氣候,水流,物理,化學(xué)等因素影響,都不同程度的遭到破壞.表層碳化,凍融,特別是水位變化區(qū)內(nèi)的混凝土更為突出混凝土的碳化,凍融使水利工程的運行壽命大為縮短.同時也給水利工程的安全運行造成極大隱患2.漁凝土碳化,凍融破壞成因2.1混凝土的碳化混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學(xué)腐蝕環(huán)境中co,氣體滲透到混凝土內(nèi)與水泥中的ca(0h)作用,生成cc0和水,使混凝土堿度降低的過程稱為混凝土碳化由于水泥在水化過程中生成大量的ca(oh),.其堿性介質(zhì)對鋼筋有良好的保護(hù)作用,使鋼筋表面生成了fe:0和fe,0的保護(hù)膜.但是混凝土碳化后堿度降低.削弱了混凝土對鋼筋的保護(hù)作用.當(dāng)碳化深度超過混凝土的保護(hù)層厚度時.就會使混凝土失去對鋼筋的保護(hù)作用,鋼筋開始生銹.致使鋼筋處的混凝土開裂.嚴(yán)重時混凝土表層脫落,露筋.另外,混凝土碳化增加了混凝土的收縮,會產(chǎn)生細(xì)微裂縫.致使混凝土抗拉,抗折強(qiáng)度降低.2.2混凝土的凍融破壞混凝土的抗凍性是反映混凝土耐久性的重要指標(biāo)豐南區(qū)氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,因受季風(fēng)交替影響.春旱夏澇.秋季天高氣爽,冬季寒冷少雪,溫差較大.水工建筑物受于,濕,冷,熱交替的破壞作用.都發(fā)生了不同程度的凍融破壞.特別是在水位變化區(qū)內(nèi)的混凝土光面削落.破壞更為嚴(yán)重.混凝土凍融破壞的成因.主要是因為常年受水的凍融影響,混凝土中的毛細(xì)孔水在零度以下由水轉(zhuǎn)變成冰.體積膨脹.經(jīng)過反復(fù)多次的凍融循環(huán)以后.逐步積累不斷擴(kuò)大,形成互相連通的裂縫,使混凝土的強(qiáng)度逐步降低.最后甚至完全喪失.從我區(qū)水利工程中現(xiàn)實情況來看.處在干燥條件的混凝土不存在凍融破壞.處在水位變化區(qū)內(nèi)且外界溫度正負(fù)變化成為了混凝土發(fā)生凍融破壞的必要條件,經(jīng)過混凝土內(nèi)孔隙水反復(fù)發(fā)生凍融循環(huán),使混凝土表層開裂,脫落.3.混凝土碳化,凍融破壞的防治措施近年.我們在對水利工程的更新維修中,對碳化,凍融破壞的混凝土,根據(jù)所處建筑物的位置和碳化,凍融破壞輕重程度,確定是否拆除重建和維修.收稿日期:200905-26作者簡介:宋健,男,漢族,唐山市豐南區(qū)水務(wù)局,工程師.玉3.1對于拆除重建的混凝土.在施工實踐中采取了以下防治措施一是應(yīng)根據(jù)混凝士在建筑物中所處的位置,周圍環(huán)境.選擇合適的水泥品種對于處在水位變化區(qū)部位的混凝土.要優(yōu)先選用普通水泥.不宜選用粉煤灰水泥;在受侵蝕介質(zhì)作用的混凝土,不宜使用硅酸鹽水泥:在沖刷嚴(yán)重的部位混凝土.宜選高強(qiáng)度水泥等.二是要分析骨料的性質(zhì).如抗酸性骨料在水泥的作用下.可對混凝土的碳化有一定的延緩作用三是要嚴(yán)格水泥用量的配合比.提高施工質(zhì)量.可以加人適量的外加劑.嚴(yán)格控制混凝土的施工工藝流程.確?；炷恋拿軐嵭?決不允許表面出現(xiàn)蜂窩,麻面等現(xiàn)象.做到表面光滑,平整.此外,在攪拌混凝土過程中適量加入引氣劑.這樣可以減少泌水離析.并能提高混凝土的抗?jié)B性和抗凍性四是對建筑物地下部分在其周圍設(shè)置保護(hù)層.在表面可以采用簡單,實用,經(jīng)濟(jì)的瀝青涂抹.3.2對于確定維修的混凝土.我們根據(jù)實際情況可以采取以下防治措施一是采用高強(qiáng)度的水泥砂漿進(jìn)行修補.此方法適用于輕微的表層破壞在實施過程中要處理好表層的碳化,凍融破壞的混凝土顆粒,并做好表層麻面處理.確保水泥砂漿有足夠的附著力.對水泥砂漿養(yǎng)護(hù)要及時充足二是采用環(huán)氧砂漿修補,然后表面涂環(huán)氧膠液.再刷改性環(huán)氧水泥漿.在使用前.必須將混凝土的表面鑿毛.將表面處灰塵,浮渣,及松散層等清洗干凈.露出混凝土本體,保持表面干燥,如果混凝土構(gòu)件中主筋銹蝕嚴(yán)重.還需在受損處綁扎一定長度同規(guī)格的鋼筋作補償筋,再進(jìn)行修補.這種材料具有較高的強(qiáng)度和抗蝕,抗?jié)B能力,并與混凝土結(jié)合力較強(qiáng).但施工工藝較復(fù)雜,材料配比嚴(yán)格,價格較貴三是對于局部混凝土碳化,凍融破壞較嚴(yán)重的部位.由于重建費用較高.我們在實踐中采取了鋼絲網(wǎng)和鋼筋網(wǎng)水泥砂漿或混凝土護(hù)面進(jìn)行修補.如豐南區(qū)孫茂莊北揚水站和王蘭莊揚水站更新改造中,我們發(fā)現(xiàn)泵站主廠房混凝土立柱表層碳化較嚴(yán)重,局部混凝土開裂.主筋和箍筋露出,銹蝕;進(jìn)出水池翼墻水位變化區(qū)內(nèi)混凝土表面全部脫落.凍融破壞較嚴(yán)重在施工中我們針對不同情況,分別對主廠房立柱碳化處采取了鋼筋網(wǎng)水泥砂漿護(hù)面.對進(jìn)出水池翼墻混凝土凍融破壞處采取了15cm厚鋼筋網(wǎng)混凝土護(hù)面.對進(jìn)水池胸墻混凝土凍融破壞較輕處采取了鋼絲網(wǎng)水泥砂漿護(hù)面的加固措施.在施工中,除對混凝土表面清理和鋼筋除銹外,還要在需