某熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目冷卻塔風(fēng)筒混凝土脫落原因分析及處理

紀(jì)艷

摘 要 在冬季，水結(jié)冰時(shí)體積膨脹率遠(yuǎn)大于混凝土的極限變形力，因此當(dāng)毛細(xì)孔中的水結(jié)冰時(shí)，經(jīng)過(guò)多次凍融，混凝土的強(qiáng)度開(kāi)始降低，甚至遭到破壞，最終造成冷卻塔風(fēng)筒內(nèi)的外壁混凝土脫落。

關(guān)鍵詞 冷卻塔 風(fēng)筒 混凝土 脫落 原因 處理 措施

一、概述

某熱電聯(lián)項(xiàng)目冷卻塔為鋼筋混凝土雙曲線冷卻塔。冷卻塔高度約55 m；主體為32對(duì)鋼筋混凝土人字柱支撐的雙曲線形筒體結(jié)構(gòu)；筒壁厚度由 400 mm～120 mm沿高度變化，筒體鋼筋混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。該工程從2011年10月竣工，經(jīng)一個(gè)冬季運(yùn)行，2012年4月發(fā)現(xiàn)冷卻塔風(fēng)筒混凝土開(kāi)始脫落，存在質(zhì)量問(wèn)題及安全隱患。因此受業(yè)主委托，對(duì)該冷卻塔風(fēng)筒混凝土脫落原因進(jìn)行分析及處理。

二、工程調(diào)查及檢測(cè)情況

1.該工程設(shè)計(jì)圖紙齊全，施工資料不齊全。

2.對(duì)該鋼筋混凝土雙曲線冷卻塔筒體自下而上第1～第39模外壁混凝土外觀質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)：（1）自下而上第1～14模的混凝土外觀質(zhì)量較好。（2）自下而上第15模東南側(cè)約有4 500 mm×1 300 mm（b×h）的混凝土存在露筋、蜂窩、孔洞、夾渣、疏松等質(zhì)量缺陷；自下而上第15模東側(cè)與第16模接槎處約有4 000 mm×200 mm（b×h）的混凝土有疏松現(xiàn)象，北側(cè)約有8 000 mm×1 300 mm（b×h）的混凝土有露筋、蜂窩、孔洞、疏松等現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。（3）自下而上第16模東側(cè)約有1 000 mm×800 mm（b×h）的混凝土存在疏松現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。（4）自下而上第17模東側(cè)上部局部約有550 mm×200 mm（b×h）的混凝土存在空鼓現(xiàn)象；自下而上第17模東側(cè)與18模接槎處約有1 200 mm×200 mm（b×h）混凝土存在空鼓現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。（5）自下而上第18模東側(cè)頂部約有3 500×200 mm（b×h）混凝土存在空鼓、疏松現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。（6）自下而上第26模北側(cè)約有6 000 mm×1 300 mm（b×h）的混凝土及南側(cè)混凝土存在蜂窩、孔洞、疏松等現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。（7）自下而上第27模東側(cè)約有1 300×1 300 mm（b×h）的混凝土表面存在疏松現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。（8）自下而上第29模至39模混凝土表面存在疏松現(xiàn)象；混凝土表面有白色晶體析出現(xiàn)象。

3對(duì)該鋼筋混凝土雙曲線冷卻塔筒體自下而上第1～第39模內(nèi)壁混凝土外觀質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)：（1）自下而上第4～10模的混凝土外觀質(zhì)量較好。（2）自下而上第11模西側(cè)防腐局部有起皮、脫落現(xiàn)象且混凝土有疏松現(xiàn)象。（3）自下而上第12模東、北側(cè)局部防腐局部有起皮、脫落現(xiàn)象且混凝土有疏松現(xiàn)象。（4）自下而上第14模北側(cè)防腐局部有起皮、脫落現(xiàn)象。（5）自下而上第15模東、南、西、北側(cè)防腐均有有起皮、脫落現(xiàn)象且混凝土有疏松、露筋現(xiàn)象。（6）自下而上第17模至29模之間均有防腐局部有起皮、脫落現(xiàn)象且混凝土有疏松現(xiàn)象。

4.對(duì)冷卻塔風(fēng)筒密實(shí)處混凝土強(qiáng)度用回彈法及鉆芯法進(jìn)行檢測(cè)，設(shè)計(jì)強(qiáng)度C30，經(jīng)實(shí)測(cè)，該風(fēng)筒自下而上第1模至第39模的混凝土強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

5.對(duì)該鋼筋混凝土雙曲線冷卻塔筒體防腐進(jìn)行檢測(cè)，該工程防腐圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為風(fēng)筒內(nèi)壁水平模板接縫處上下300刮環(huán)氧膩?zhàn)樱獗谶M(jìn)風(fēng)口下緣至塔頂涂J55氯磺化聚乙烯涂料，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)未按設(shè)計(jì)圖紙要求施工。

6.商品混凝土拌和公司提供的風(fēng)筒混凝土澆筑時(shí)間表顯示，自下而上第15模、第16模、17模、19模、25模至39模混凝土均存在部分混凝土澆筑時(shí)間較長(zhǎng)（六到十小時(shí)之間）。

三、冷卻塔風(fēng)筒混凝土脫落原因分析

該工程冷卻塔風(fēng)筒混凝土脫落的主要原因?yàn)橥饨缢秩牒突炷羶鋈诘木C合作用。當(dāng)冷卻塔使用以后，冷卻水由外界滲入混凝土，水中的硫酸根離子、氯離子、氫氧離子與混凝土內(nèi)部成分發(fā)生作用產(chǎn)生腐蝕；在使用的一年里混凝土經(jīng)正負(fù)氣溫變化，使混凝土孔隙中反復(fù)發(fā)生凍融循環(huán)，達(dá)到混凝土內(nèi)部破壞應(yīng)力極限后，混凝土開(kāi)始發(fā)生損傷，綜合作用造成混凝土局部表面有白色晶體析出現(xiàn)象以及混凝土脫落現(xiàn)象。

造成混凝土凍融損傷的因素有以下幾點(diǎn)：

（1）混凝土澆筑質(zhì)量不良。混凝土澆筑存在蜂窩、麻面、夾渣等質(zhì)量缺陷；混凝土澆筑所用的商品混凝土運(yùn)距比較遠(yuǎn)，現(xiàn)場(chǎng)采用塔吊進(jìn)行向上的運(yùn)輸，澆筑時(shí)間比較長(zhǎng)，部分混凝土超過(guò)了終凝時(shí)間。

（2）該冷卻塔風(fēng)筒未按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防腐。當(dāng)濕空氣靠近塔筒內(nèi)壁時(shí)，在冬季，瞬間凝固成的水珠順?biāo)矁?nèi)壁滑下，由于風(fēng)筒內(nèi)壁拆模時(shí)遺留的橫豎縫凹凸不平，由于對(duì)水平縫未用環(huán)氧膩?zhàn)犹砥娇p隙，淌下的水滴就層層滯留在縫隙之間，慢慢的由塔筒內(nèi)壁滲到塔筒外壁。在冬季，水結(jié)冰時(shí)體積膨脹率遠(yuǎn)大于混凝土的極限變形力，因此當(dāng)毛細(xì)孔中的水結(jié)冰時(shí)，經(jīng)過(guò)多次凍融，混凝土的強(qiáng)度開(kāi)始降低，甚至遭到破壞，最終造成冷卻塔風(fēng)筒內(nèi)、外壁混凝土脫落。

四、處理意見(jiàn)

1.對(duì)冷卻塔風(fēng)筒混凝土逐一檢查，將冷卻塔風(fēng)筒存在疏松、孔洞、露筋及表面有白色晶體析出的混凝土剔鑿至密實(shí)處，并委托有資質(zhì)的施工隊(duì)采用C40灌漿料壓實(shí)抹平處理。

2.以上處理完畢后，風(fēng)筒防腐工作應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求返工處理。