水工結構混凝土耐久性控制探析

【摘要】對于混凝土施工而言，經常因出現結構裂縫而影響工程整體質量，弱化耐久性，控制混凝土耐久性對于改善水工結構性能、延長使用壽命等有重要意義。有鑒于此，本文就對水工結構混凝土耐久性控制的重要性與策略進行探討，以保證工程質量。

【關鍵詞】水工結構；混凝土；耐久性；控制

混凝土耐久性指的是在長期使用混凝土的過程中對內部病害以及外部侵蝕、破壞力等的能力，即安全使用性能，和工程使用壽命有直接關聯，是水工結構在使用期限里保持正常功能的能力。下面主要就從控制水工結構混凝土耐久性的重要性著手，探討幾點控制策略。

一、水工結構混凝土耐久性控制的重要性

水工結構的使用環境較為特殊，通常是在流動水或靜水作用下工作，被水沖刷、滲入、侵蝕、冰凍等，使得水工結構工作環境比其他結構更復雜、更嚴酷，混凝土耐久性問題也更加突出。水工結構混凝土耐久性的主要影響因素體現在內外兩方面，內部因素指的是混凝土強度、結構缺陷、滲透性以及原材料品種、用量、骨料活性等，外部因素指的是環境溫度、濕度以及侵蝕性介質、二氧化碳含量等。水工結構混凝土耐久性不好是內外部因素共同作用的結果。在水工結構中，混凝土是使用最多的材料，但傳統觀念認為鋼筋混凝土是用最耐久的材料澆筑而成，盡管鋼筋容易被腐蝕，但混凝土是其保護層，于是對鋼筋混凝土結構耐久性有很高的期望，忽視對耐久性的控制。在資源能源短缺的形勢下，要求設計出安全、耐久的水工結構，所以加強混凝土耐久性控制，延長水工結構使用壽命，這是非常重要的任務。

二、水工結構混凝土耐久性控制的策略建議

（一）優選混凝土的原材料

為控制水工結構混凝土耐久性，優選原材料，加強檢測原材料的質量，這至關重要。而骨料在水工結構混凝土中占據的比例約80%，混凝土的耐久性尤為關鍵，所以必須優選混凝土骨料。就拿灰巖骨料混凝土來說，通常具備線脹系數較低以及單位用水量、膠凝材料用量都較少、綜合抗裂性能較強、耐久性較好等優點，如果條件允許，基本上都選用灰巖骨料。只是在實際施工中，對于骨料的需求很大，遠距離運輸極有可能影響水工結構施工進程，因而很多單位對于混凝土骨料不得不就地取材，失去優選骨料的機會。與其過度重視骨料巖性與品質，更應正確選擇骨料加工設備與工藝，優化骨料級配和粒形，節省混凝土單位用水量、凝膠材料用量，提高水工結構混凝土綜合性能，控制耐久性。如果水工結構建設環境會對混凝土形成硫酸鹽侵蝕，則應優選抗硫酸鹽的水泥材料；面臨抗凍要求時要優選大壩水泥和硅酸鹽水泥，同時摻用引氣劑；如果水工結構處于水位變化區域，適宜選用火山灰硅酸鹽水泥材料。針對骨料應注意控制其雜質含量，尤其要注意控制含有蛋白石等活性物引起堿骨料反應的顆粒。

（二）控制混凝土施工質量

在確保水工結構混凝土性能指標滿足要求的前提下應選用緩凝型高效減水劑，摻加粉煤灰，降低水化熱溫升。與此同時，控制原材料溫度，在砂石料堆頂上及時搭設遮陽網，有效減少太陽照射，避免骨料被暴曬，同時布置噴霧裝置，控制骨料溫度，并把砂石料堆高，使最大高度不小于6m，上料時要從堆底部開始取料。對于水泥、粉煤灰進罐的溫度也要進行嚴格的控制，當罐車到場之后要先檢測材料溫度，如果溫度不滿足要求，應在陰涼處靜置罐車，如果外界氣溫偏高，應在進場一天后投入使用，兩個混凝土攪拌站交替運作，并為水箱、供水管路加裝隔熱巖棉，隔熱保溫，避免水溫跟隨外界環境溫度快速升高。如果環境溫度過高，應在水箱里加入冰屑，待水溫降低之后再拌和混凝土。攪拌站還應定期校正混凝土稱量系統，確保稱量精度。

由于混凝土密實性也會對水工結構耐久性產生巨大的影響，所以混凝土施工必須嚴格遵守施工規范。在澆筑混凝土之前應保持其表面濕潤，用彩布條覆蓋混凝土，且振搗密實的混凝土也應用彩布條覆蓋，避免太陽暴曬?；炷翝仓椒☉x擇斜層澆筑，盡可能縮短混凝土澆筑面間歇時間，同時強化水工結構施工現場的組織與管理，提高混凝土澆筑強度，足量配備人財物等資源保證順利進行澆筑作業，減少混凝土澆筑塊上下層間歇時間，保證其良好結合。待澆筑完的混凝土凝固之后，即刻用塑料布將其覆蓋，且塑料布下應當灌水，保證混凝土面始終處于蓄水養護的狀態。針對施工縫面，應使用麻袋片將其覆蓋，并進行灑水養護；在直立墻面拆模之后應先涂刷薄膜進行養護，之后在整個墻面把所有麻袋片串連在一起，始終保持麻袋濕潤，保護好整個墻面。在混凝土的整個齡期里應一直不斷養護，保證水工結構混凝土施工質量，控制好耐久性。

（三）強化結構與技術控制

水工結構混凝土的結構型式應對排除局部積水有利，預防水氣在區間積聚。水工結構鋼筋混凝土不適宜選擇薄壁、薄腹型多棱角結構型式，避免二氧化碳多方摻入，控制好混凝土碳化速度。傳統水工結構混凝土耐久性設計理念是盡量選擇密間距、細直徑的配筋方式，讓橫向受力裂縫分散、變細，只是對一般的鋼筋混凝土結構而言，橫向受力裂縫并沒有嚴重的危害，但一些結構部位鋼筋和預埋件較多，如果配合過密配筋反而會引發混凝土澆筑密實度不足的問題，導致保護層不夠密實，降低耐久性。所以要基于實際情況研究配筋方式，不能一味強調細而密。在水工結構混凝土泄水表面，不但要選用強度高的混凝土材料，還要進行真空作業，確保真空度、吸水時間的合理性，增強混凝土表面的性能。同時，科學設計水流形態，通過摻氣措施改善水工結構混凝土的抗沖刷、抗空蝕、抗碳化等性能。

三、結語

隨著水利水電工程建設規模越來越大，人們不斷增強對水工結構混凝土耐久性重要性的認識，但國家地域遼闊，工程建設環境條件較為復雜，很難從根本上徹底解決混凝土耐久性問題，但加強對它的控制是必然趨勢。在水工結構建設施工中，應注意優選原材料，嚴格控制混凝土施工質量，強化結構與技術控制，保證水工結構混凝土的耐久性，提高水利水電工程建設的經濟效益與社會效益。

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