水利工程中混凝土建筑物的防凍融破壞措施

李 堂 明

(山西省汾河水庫管理局，山西 太原 030006)

·水利工程·

水利工程中混凝土建筑物的防凍融破壞措施

李 堂 明

(山西省汾河水庫管理局，山西 太原 030006)

分析了混凝土建筑物發生凍融破壞的原因，闡述了導致混凝土建筑物出現凍融破壞的各種因素，從選擇混凝土抗凍等級、選用原材料、控制混凝土施工質量等方面，提出了針對性的預防措施，有助于提高水利工程混凝土建筑物的抗凍性。

混凝土建筑物，凍融破壞，抗凍性，水利工程

水利工程項目在建設過程中大多使用的是混凝土結構，采用混凝土結構具有一定的益處，但混凝土結構本身比較容易受到自然環境以及物理、化學因素的影響，例如泥沙、氣候、水流等都可以影響混凝土結構的質量，從而使得混凝土建筑物出現凍融現象。因此，必須要針對水利工程混凝土結構易出現凍融現象采取合理的防范措施。本文將從介紹混凝土建筑物凍融破壞入手，分析混凝土建筑物凍融破壞影響因素，提出混凝土凍融破壞的預防措施，希望能為以后水利工程混凝土建筑物防凍融破壞提供一些幫助。

1 混凝土建筑物凍融破壞

抗凍性是反映混凝土質量和性能的一項重要指標。但很多人都對混凝土抗凍性存在理解上的偏差，大部分的人都認為只有在寒冷地區才需要考慮混凝土的抗凍性，在溫熱地區則不需要考慮混凝土抗凍性。事實上，寒冷地區長期的低溫環境是導致混凝土建筑物出現凍融現象的一個原因，但溫熱地區冷熱的交替同樣是導致混凝土建筑物凍融現象發生的原因。所以，在溫熱地區進行混凝土建筑物建設施工的過程中仍需要考慮混凝土的抗凍融性。混凝土建筑物發生凍融現象以后會使得建筑物表面的表層脫落，嚴重影響水利工程混凝土建筑物的使用壽命?；炷两ㄖ飪鋈谄茐陌l生的原因主要有兩點：第一是混凝土結構中會有毛細孔，毛細孔中的水在零下溫度時就會從液體變成固體，即從水變成冰，在變化的過程中體積會變大，這樣就會增大毛細孔壁的壓力，從而使得混凝土毛細孔壁周圍產生拉應力；第二是當混凝土結構中毛細孔中的水由液體變成固體時，膠凝孔中的過冷水會產生滲透壓，在混凝土結構毛細孔周圍張力的作用下，孔內水的冰點會隨著毛細孔直徑的變化而變化。膠凝孔中的水在-78 ℃下才會形成冰核，這樣就導致冰核和過冷水之間形成飽和蒸汽壓差，從而形成滲透壓。

2 混凝土建筑物凍融破壞影響因素

導致混凝土建筑物出現凍融破壞的因素有很多，下文將對此進行詳細地介紹。

第一，混凝土組成材料的影響。我們知道混凝土是由水泥、砂漿、水、骨料混合而成的。使用的組成原料不同，從而使得混凝土的性質不同。而且，這些不同的組成原料對混凝土性能的影響也不同。例如，水泥的性質和種類主要影響混凝土的耐久性。為了提高混凝土的耐久性，可以選擇質量比較好的水泥品種。而骨料主要影響混凝土的抗凍性。骨料對混凝土抗凍性的影響主要體現在兩個方面，一方面是骨料本身的質量會影響混凝土的抗凍性，另一方面是骨料具有滲透性和吸濕性，這也會影響混凝土的抗凍性?；炷翝穸群蛷姸鹊淖兓瘯е聨r石體積的變化，進而會影響混凝土的表面結構。此外，骨料的化學性能也會影響混凝土的耐久性，只是影響程度沒有水泥對混凝土耐久性的影響程度大。

第二，添加劑對混凝土抗凍融性的影響。為了提高混凝土的性能，會在其中添加添加劑。這些添加劑對于提高混凝土的抗凍性也是具有一定影響的。例如，在制作混凝土時會添加減水劑、引氣劑等，可以減少混凝土內部的氣泡數量，改善混凝土內部結構，這樣對提高混凝土建筑物的抗凍性是具有很大幫助的。

第三，施工工藝的影響。混凝土中單位用水量是影響混凝土抗凍性的一個關鍵因素。而在施工過程中可能涉及到混凝土用水量的工藝有混凝土配比、混凝土施工以及混凝土硬化過程等。因此上述施工工藝也會影響混凝土的抗凍性。此外，在混凝土施工過程中，混凝土表面、邊角、縫隙等部位是施工比較困難的地方，這些部位的施工水平也會影響到混凝土的抗凍性。

第四，水位變化的影響。水利工程混凝土建筑物中會有一部分位于水位變化的區域。在冬季，水位變化會比較頻繁，這樣就會使得位于水位變化區域的混凝土結構受到嚴重的影響，使得混凝土結構出現凍融。

第五，施工質量的影響?；炷两ㄖ锸┕べ|量的好壞將直接影響混凝土的抗凍性。如果在混凝土建筑物施工過程中出現了蜂窩、麻面、起砂等現象，將會使得混凝土的抗凍性大大降低，在水利工程項目投入使用以后很容易出現凍融破壞現象。

3 混凝土凍融破壞的預防措施

1)正確選擇混凝土抗凍等級。在選用混凝土抗凍等級時要綜合考慮水利工程項目所處地區的氣候環境、凍融情況、水位變化情況、混凝土使用的部位等各個方面的影響，進而確定混凝土的種類。此外，在選擇混凝土等級時還應嚴格遵守《水工建筑物抗凍設計規范》。如果是比較重要或所處環境比較復雜的水利工程混凝土建筑物，可以適當提高混凝土的抗凍等級。

2)選用優質的原材料。因為，制作混凝土的原材料對混凝土抗凍性影響比較大。所以，一定要選用優質的原材料。水泥應選擇抗凍等級比較高的硅酸鹽水泥。在選擇骨料時，應選擇含泥量低，吸收率低的骨料。此外，還可以根據混凝土使用的部位適當地加入一些添加劑，以提高混凝土的抗凍性。

3)選擇合理的混凝土配合比。選擇合理的混凝土配合比是確?；炷量箖鲂缘那疤釛l件。如果混凝土原 材料的量已經確定了，那么影響混凝土抗凍性的主要因素就是水灰比了。為了確?；炷恋目箖鲂苑舷嚓P工程要求，在進行混凝土配比過程中一定要參考《水工建筑物抗凍設計規范》，嚴格按照其中的要求控制水灰比。

4)嚴格控制混凝土施工質量?？刂苹炷潦┕べ|量主要是為了保證混凝土的密實度?？刂苹炷潦┕べ|量，一方面是要控制相關的操作，確保操作的規范性。另一方面就是要選擇正確的施工方法。例如，在進行引氣混凝土施工過程中就應選擇機械攪拌的施工方法，且要將攪拌時間控制在2 min～3 min之間。如果是非引氣混凝土施工，則應選用真空模塊。此外，在冬季進行混凝土施工過程中，還要控制混凝土入模溫度，可以用熱水攪拌混凝土，但使用的熱水溫度不能太高，只要避免在運輸混凝土的過程中出現凍結現象即可。

5)及時做好混凝土“三護”工作。如果是在夏季施工，在混凝土澆筑完畢以后，則要及時灑水，養護時間控制在14 h～28 h之間。如果是在冬季施工，外露的混凝土要及時進行保溫處理，避免出現凍融破壞。此外，冬季混凝土建筑物應及時進行排水，尤其是在冰凍期到來之前要將可以排水的位置的水全部排空，這樣可以有效防止出現凍融破壞。在日常檢查過程中，如果發現混凝土裂縫的寬度超過了0.05 mm，則應進行修補，避免出現滲水現象。

6)及時修復混凝土凍融破壞。現階段，我國建筑行業處理混凝土建筑物凍融破壞通常采用鑿舊補新的方法，就是將已經發生凍融破壞的混凝土全部清理掉，再重新澆筑混凝土。為了保證新混凝土的堅固性，會在老混凝土中埋設錨筋，在錨筋與老混凝土完全契合后，再清理混凝土表面，然后重新澆筑混凝土。

4 結語

由于受到各種因素的影響，水利工程混凝土建筑物發生凍融破壞的概率比較高，這一現象的發生嚴重影響了水利工程混凝土建筑物的正常使用，縮短了混凝土建筑物的使用年限。因此，必須要進行水利工程混凝土建筑物防凍融破壞措施的研究，提高混凝土建筑物的防凍性。

[1] 宋 健.豐南區水利工程中混凝土的碳化、凍融破壞及防治[J].河北水利,2009(6):39.

[2] 張小勤.簡述水利工程建筑混凝土碳化與凍融的防治[J].經濟與社會發展研究,2014(11):152.

[3] 李曉鵬.淺析水利工程冬期混凝土施工[J].黑龍江科技信息,2015(13):178.

On freezing prevention measures in concrete buildings in water conservancy projects

Li Tangming

(ShanxiFenRiverReservoirAdministrativeBureau,Taiyuan030006,China)

The paper analyzes the reasons for the frozen damages in concrete buildings,illustrates all kinds of elements for the damages in concrete buildings,and points out the precaution measures from selecting concrete frozen prevention levels,choosing raw materials,and controlling concrete construction quality,so as to enhance the frozen prevention of concrete buildings in water conservancy projects.

concrete building,frozen damage,frozen prevention,water conservancy project

2015-10-16

李堂明(1963- )，男，工程師

1009-6825(2015)36-0221-02

TV331 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

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