水工混凝土常見病害與對策探討

【摘要】水利工程是我國的基礎性工程，但是水工混凝土卻經常受到凍脹、空蝕、凍脹、堿骨料反應、侵蝕、溶蝕等病害威脅，嚴重影響了工程的耐久性。本文針對水工混凝土中的常見病害進行分析，并提出了相應的解決對策。

【關鍵詞】水工混凝土；常見病害；對策

1、水工混凝土常見病害

1.1 裂縫。裂縫是影響水工混凝土耐久性的關鍵因素，同樣也是混凝土構件最長發生的病害之一。許多工程在施工過程中就存在裂縫，有的裂縫是在工程的后期或者是在工程運營之后才產生的。裂縫的闡述并不是因為運行時間過長造成的，而是早期的問題。裂縫的出現將直接降低混凝土構件的抗拉性能，而且還會導致其他有害物質進去混凝土內部，導致鋼筋銹蝕，嚴重的還會導致混凝土結構破壞。對于水庫蓄水發電或者灌溉來說，擋土混凝土結構一旦出現裂縫就會造成滲漏，當滲漏量達到一定程度時就會直接影響水庫的蓄水能力。就混凝土重力壩而言，當混凝土裂縫的寬度和深度達到一定程度時，就會導致壩體的揚壓力大幅度增大，使得壩體的抗滑能力大幅度下降，使得結構的抗震性能受到一定的影響，壩體的安全性和結構穩定性也存在一定的威脅。

1.2 沖磨和空蝕。沖磨是水流中的泥沙作用產生的，我國河流中的泥沙含量較多，泥沙與高速水流同時運動對附近的混凝土直接接觸，造成混凝土腐蝕。空蝕是水工泄水建筑物工作中水流產生的一種特有現象，由于混凝土局部受到不規則的積壓產生的破壞。因此，沖磨和空蝕均是物理病害，兩者之間互相促進，互相交替，使得混凝土表面的粗骨料直接暴露在外，導致表面凹凸不平，進而造成鋼筋外露和銹蝕。

1.3 凍脹。通常情況下，隨著溫度正負交替，混凝土微孔中的水會變的很冷甚至結冰，水遇冷膨脹，導致體積變大，產生凍脹壓力。過冷的水在遷徙過程中會產生較大的滲透壓力，當混凝土的抗拉強度小于產生的滲透壓力時，混凝土構件就會破壞。因此，凍脹同樣屬于物理破壞。水工混凝土受到凍融作用的影響，就會產生鼓包、開裂、酥松甚至是剝落現象，導致建筑物的穩定性受到破壞。

1.4 堿骨料反應。堿骨料反應指的是骨料中的氧化硅等物質和混凝土或者水泥中的氧化鈉、氧化鉀等堿發生化學反應。因此，堿骨料反應屬于化學病害，會在反應過程中產生吸水膨脹的凝膠導致混凝土開裂。

1.5 碳化。水工混凝土碳化會導致混凝土孔中溶液的PH值低于10，使得鋼筋產生銹蝕。生銹后的鋼筋體積發生膨脹，導致混凝土開裂，并且和鋼筋之間的粘接力也會下降，混凝土保護層出現脫落現象，使得鋼筋斷面出現破損，進而導致混凝土的耐久性降低。

1.6 溶蝕。溶蝕指的是混凝土中的氧化鈣與水發生化學反應編程氫氧化鈣，之后與空氣中的二氧化碳發生反應形成碳酸鈣，導致混凝土發生病變，混凝土強度逐步降低，抗滲能力也逐步下降。當混凝土中的氧化鈣被溶解超過33%以后，混凝土將會失去強度。

1.7 侵蝕。侵蝕是水工混凝土受到環境中水質的影響而發生化學反應所產生的病害。侵蝕雖然不是水工混凝土病害的常見種類但是一旦受到侵害就會造成惡劣的影響。因此，也應采取措施降低侵蝕對水工混凝土產生的破壞。

2、水工混凝土常見病害的解決措施

2.1 嚴把材料關。為有效降低水工混凝土病害的發生率，應嚴格把控材料關。在進行水泥的選擇時，應選擇合適的水泥標號和品種，盡量選擇水化熱較低的水泥，并摻加適量的礦渣和粉煤灰等摻和料。在進行混凝土的拌和時，應對拌合水進行檢驗，確保水中氯離子的含量不超標。并進行降低水灰比和孔隙率。在進行砂石骨料的選擇時，應選用合適的級配、雜質較少、粒徑適中、堅固性較好的骨科。并摻加適量的減水劑以及引氣劑等外加劑。

2.2 施工工藝。為有效避免水工混凝土出現病害，應嚴格按照設計和規范標準進行施工，并嚴格執行質量評定、監理制度以及竣工驗收制度，并對混凝土工程進行專項耐久性檢驗。在進行大體積混凝土施工時，還應制定具體的溫控措施方案，并嚴格按照方案施工。除此之外，還應選擇先進的機械設備和施工工藝施工，確保混凝土的密實度。在澆筑混凝土過程中，應從模板的支拆、混凝土澆筑、振搗、養護等環節進行嚴格把控，避免出現蜂窩麻面現象。對于已經存在質量問題的混凝土構件，因及時采取補救措施，加大混凝土的養護力度，選擇科學的養護方法、養護時間，以保證混凝土工程質量。

2.3 加強施工階段的質量管理。在施工階段應進行全過程的動態管理，從施工中的各個環節進行嚴格管理，并充分發揮監理單位的作用，對每一項工程質量進行管理，并做好資料的收集整理工作。對于質量不合格的工序必須重新返工，直到滿足設計和規范要求。為有效保障水工混凝土工程質量，應加大對竣工驗收階段的質量管理以及資料的管理。竣工驗收工作是工程項目的最后一道質量防線，工程項目關乎國計民生，對質量具有很高的要求。工程資料是施工過程中最寶貴的資料，不但可以用來查找賬目文件，還能用于查看工程的各個細節，對與保證工程質量具有重要作用。

2.4 運行管理。在運行過程中，應嚴格按照設計規定的工況進行，避免出現超設計工況運行的現象。如果該工況是設計預定的但是卻不常見的工況，在運行過程中應加大監管力度。這就要求建立嚴格的運行管理規章制度，并嚴格執行。除此之外，設計單位還應該向建設單位和運行單位提供相關的維修保養計劃、部件更換計劃以及定期不定期的安全鑒定計劃，做好質量安全交底工作。

3、結束語

為避免水工混凝土常見病害對工程質量造成的影響，應加強對常見病害的研究分析，并將常見的病害以及解決對策反饋到工程設計、施工以及管理過程中。從全過程、全范圍加強管理，以提高水工混凝土的工程質量，以提高工程的使用壽命，確保水利工程的可持續發展。

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