水利工程论文-水工混凝土通病成因分析及防治措施.doc

水利工程论文-水工混凝土通病成因分析及防治措施论文关键词:水工混凝土；质量通病；防治措施论文摘要:水工混凝土在其生产使用过程中，由于各种因素的影响，其质量通病的产生难以避免。结合多年从事水工混凝土施工和处理通痛的经验，分析探讨其产生的根本原因，提出了经过实践检验能有效解决几种常见通病的防治措施。1前言水工混凝土施工生产过程中，受材料、施工、温度、气候等多种因素的影响，产生蜂窝麻面、裂缝、渗漏、冻融、变形等质量通病，降低水工混凝土质量等级，严重影响其结构安全，缩短了水工混凝土使用寿命。为此，通过对以下几种常见质量通病成因的分析研究，结合成功经验和实际做法，提出相应的防治措施，有效解决水工混凝土病害处理问题，对提高工程质量、延长工程使用寿命具有重要的现实意义。2水工混凝土质量通病成因分析2.1水工混凝土表面蜂窝麻面及气孔的成因水工混凝土浇筑拆模后，结构局部出现表面酥软、缺浆凹坑、粗糙麻点、豆状小孔、石子多而漏深大于5mm、表面形成孔隙群类似蜂窝状的窟窿、结构内部有尺寸较大的空隙、钢筋局部或大部裸露等。成因主要是:混凝土配合比和粗细骨料级配不当，造成石子多，砂浆少；混凝土搅拌时间短，拌和不均匀，混凝土和易性差；振捣不密实或过振出现漏浆；运距过长，装卸料、运料不当，混凝土石子、砂浆离析、严重跑浆；混凝土施工过程振捣不密实，不均匀振捣中产生气泡未采取适当措施及时排出；模板安装质量不合格，模板表面粗糙或新旧混凝土接茬处漏浆，拆模不当造成混凝土表面被粘坏；架模时模板表面湿润不够，隔离剂涂刷不均或局部漏刷失效等；钢筋配置较密，粗骨料粒径太大或混凝土坍落度过小，浇筑时掉入泥块等杂质；浇筑基础、柱子、墙根部等结构部位时间歇时间不够，上层混凝土连续浇筑或预留的孔洞和埋件处混凝土下料搁空、振捣不到位等。2.2水工混凝土裂缝的成因混凝土表面或内部由于混凝土硬化凝固时产生的大量水化热作用，或不均匀收缩变形、沉降、干缩、温度变化、结构应力变化、结构约束变化产生的微观裂缝和宏观裂缝现象。混凝土在浇筑过程中，在尚未受荷载作用时，混凝土硬化产生不均匀的体积变形，形成黏着裂缝、水泥石裂缝、骨料裂缝等微细裂缝(宽度小于0.05mm)。当受压荷载在3070极限强度时，微观裂缝逐渐开始扩展并增加，形成宏观裂缝；当荷载在7090极限强度时，裂缝显著扩展并迅速增多，裂缝相互串联直至混凝土完全破坏。2.3水工混凝土渗漏的成因混凝土的施工缺陷引起混凝土渗漏，长期作用会导致钢筋锈蚀和混凝土冻融破坏；漏水较大时会引起工程建筑物沉陷垮蹋、输水量损失等严重后果。一般混凝土渗漏有如下几种情况:施工过程振捣不密实；施工缝处理不当；产生裂缝；伸缩缝止水带漏设或埋设不良；沿模板贯穿钢拉杆渗漏等。2.4水工混凝土冻融破坏的成因混凝土微孔隙中的水，在正负温度交替变化作用下，其中毛细孔内的水结冰产生很大冰压力，形成冻胀压力和渗透压力联合作用，使得混凝土材料产生疲劳应力，造成混凝土强度降低，内部微裂逐渐增加、扩展连通，产生由表及里的剥落破坏。影响混凝土抗冻融性的因素主要有以下几种:材料影响。用量不当的外加剂和掺合料使混凝土强度降低，抗冻融性减弱。对不同使用要求的混凝土，其外加剂和掺合料要通过科学实验合理确定。混凝土配合比的影响。混凝土抗冻融性随水灰比的增大而降低；在相同水灰比条件下，混凝土抗冻融性随骨灰比的增大而降低；影响混凝土抗冻融性的主要因素是水灰比。施工工艺影响。混凝土施工过程中，拌和工艺、成型工艺、混凝土养护均对混凝土抗冻性有不同影响。2.5水工混凝土建筑物地基变形的成因混凝土建筑物地基条件不良，软硬不均，温差过大导致强冻胀，或因环境水、渗漏水造成局部地基产生不均匀沉陷、地基冻胀引起建筑物结构变形、裂缝破坏等，严重时影响混凝土建筑物安全运行。3水工混凝土质量通病的防治措施3.1水工混凝土表面蜂窝麻面及气孔的防治措施3.1.1防止蜂窝麻面积及气孔的主要措施。改善施工工艺，提高模板制作安装质量；认真设计、严格控制混凝土配合比、坍落度；粗细骨料计量准确，拌和均匀；运料过程中避免混凝土泌水离析；振捣时应均匀分层振捣，防止穿层过振、移位漏振等。浇筑过程中要防止出现漏浆；对基础、柱、墙根部等特殊部位浇筑时应控制11.50h的间歇时间，待沉实后再浇筑上层混凝土，防止出现“烂脖子”现象和尽蜂窝麻面、气孔和孔洞等。3.1.2蜂窝麻面的补强处理。混凝土表面蜂窝麻面的处理多采用改性水泥砂浆修补，方法简便，价格便宜。施工时先将蜂窝麻面清理干净，涂一层体积比为1:2的水泥与聚合物胶乳黏结层，在其潮湿状态下立即修补聚合物改性水泥砂浆，补平即可。聚合物常用丙烯酸胶乳和丁苯胶乳等，聚合物在聚合物改性水泥砂浆中的含量为10，水泥与砂子的比为1.25:3，一般合格的建筑用砂即可。有特殊要求混凝土修补可采用环氧砂浆抹面修补。3.13表面气孔和孔洞的补强处理。对混凝土拆模后表面出现的豆状小孔、轻微少量的孔洞，多由于模板表面积留的水或空气引起，或不均匀振捣、漏浆严重所致。浇筑时主要通过调整混凝土配合比，提高混凝土的和易性；加强均匀振捣；加用减水剂、可吸收性模板、改变脱模剂等，避免气孔、孔洞产生。其补强处理一般采用改性水泥砂浆修补。3.2水工混凝土裂缝的防治措施裂缝的处理一般是指宏观裂缝的补强处理，一般根据不同裂缝的成因类型和开缝宽度，采用涂抹法、贴补法、充填法、锚固法、灌浆法等。选用的材料有水泥浆、环氧浆液、丙烯酸橡胶(砂浆)、氯丁砂浆、聚硫密封膏、甲凝、聚氯乙烯胶泥、土工布、止水橡胶、紫铜片等。常见的宏观裂缝有以下几种:3.2.1塑性收缩裂缝防治修补。浇筑完成的混凝土，表面由于风吹日晒，水分迅速蒸发变干，体积缩小变形，产生不连续、多为对角线方向的较短裂缝，严重时也有可能互相连通，配有钢筋时裂缝方向会有改变。防止塑性裂缝一定要注意加强混凝土的振捣和施工期的防风防晒，洒水养护，表面覆盖，掺加适量引气剂减少裂缝。其修补一般采用涂抹法，选用水泥浆、环氧浆液、丙烯酸橡胶、聚氯乙烯胶泥等材料涂抹封堵，处理死缝。3.2.2干缩裂缝防治修补。混凝土浇筑完成数月后，体积收缩形成龟裂状的干缩裂缝。影响因素有:骨料颗粒收缩、含水量增加收缩、水泥浆缩水收缩、减水剂、缓凝剂、过量的引气剂、湿养龄期不够等等。防治时应注意预防和处理。3.2.3温度裂缝。大体积混凝土浇筑后，水泥水化热使混凝土内部温度升高到最高峰后，受环境温度的影响，降温过程中混凝土产生收缩，表面产生无