丰南区水利工程中混凝土的碳化、冻融破坏及防治.doc

丰南区水利工程中混凝土的碳化、冻融破坏及防治口束健1.前言丰南地处渤海沿岸.地处九河下稍.早在上世纪六七十年代.为防汛抗旱需要.丰南区建了大量的水利工程.这些水利工程多是混凝土结构.而这些混凝土结构长期受气候,水流,物理,化学等因素影响,都不同程度的遭到破坏.表层碳化,冻融,特别是水位变化区内的混凝土更为突出混凝土的碳化,冻融使水利工程的运行寿命大为缩短.同时也给水利工程的安全运行造成极大隐患2.渔凝土碳化,冻融破坏成因2.1混凝土的碳化混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀环境中co,气体渗透到混凝土内与水泥中的ca(0h)作用,生成cc0和水,使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化由于水泥在水化过程中生成大量的ca(oh),.其碱性介质对钢筋有良好的保护作用,使钢筋表面生成了fe:0和fe,0的保护膜.但是混凝土碳化后碱度降低.削弱了混凝土对钢筋的保护作用.当碳化深度超过混凝土的保护层厚度时.就会使混凝土失去对钢筋的保护作用,钢筋开始生锈.致使钢筋处的混凝土开裂.严重时混凝土表层脱落,露筋.另外,混凝土碳化增加了混凝土的收缩,会产生细微裂缝.致使混凝土抗拉,抗折强度降低.2.2混凝土的冻融破坏混凝土的抗冻性是反映混凝土耐久性的重要指标丰南区气候属暖温带大陆性季风气候,因受季风交替影响.春旱夏涝.秋季天高气爽,冬季寒冷少雪,温差较大.水工建筑物受于,湿,冷,热交替的破坏作用.都发生了不同程度的冻融破坏.特别是在水位变化区内的混凝土光面削落.破坏更为严重.混凝土冻融破坏的成因.主要是因为常年受水的冻融影响,混凝土中的毛细孔水在零度以下由水转变成冰.体积膨胀.经过反复多次的冻融循环以后.逐步积累不断扩大,形成互相连通的裂缝,使混凝土的强度逐步降低.最后甚至完全丧失.从我区水利工程中现实情况来看.处在干燥条件的混凝土不存在冻融破坏.处在水位变化区内且外界温度正负变化成为了混凝土发生冻融破坏的必要条件,经过混凝土内孔隙水反复发生冻融循环,使混凝土表层开裂,脱落.3.混凝土碳化,冻融破坏的防治措施近年.我们在对水利工程的更新维修中,对碳化,冻融破坏的混凝土,根据所处建筑物的位置和碳化,冻融破坏轻重程度,确定是否拆除重建和维修.收稿日期:200905-26作者简介:宋健,男,汉族,唐山市丰南区水务局,工程师.玉3.1对于拆除重建的混凝土.在施工实践中采取了以下防治措施一是应根据混凝士在建筑物中所处的位置,周围环境.选择合适的水泥品种对于处在水位变化区部位的混凝土.要优先选用普通水泥.不宜选用粉煤灰水泥;在受侵蚀介质作用的混凝土,不宜使用硅酸盐水泥:在冲刷严重的部位混凝土.宜选高强度水泥等.二是要分析骨料的性质.如抗酸性骨料在水泥的作用下.可对混凝土的碳化有一定的延缓作用三是要严格水泥用量的配合比.提高施工质量.可以加人适量的外加剂.严格控制混凝土的施工工艺流程.确保混凝土的密实性.决不允许表面出现蜂窝,麻面等现象.做到表面光滑,平整.此外,在搅拌混凝土过程中适量加入引气剂.这样可以减少泌水离析.并能提高混凝土的抗渗性和抗冻性四是对建筑物地下部分在其周围设置保护层.在表面可以采用简单,实用,经济的沥青涂抹.3.2对于确定维修的混凝土.我们根据实际情况可以采取以下防治措施一是采用高强度的水泥砂浆进行修补.此方法适用于轻微的表层破坏在实施过程中要处理好表层的碳化,冻融破坏的混凝土颗粒,并做好表层麻面处理.确保水泥砂浆有足够的附着力.对水泥砂浆养护要及时充足二是采用环氧砂浆修补,然后表面涂环氧胶液.再刷改性环氧水泥浆.在使用前.必须将混凝土的表面凿毛.将表面处灰尘,浮渣,及松散层等清洗干净.露出混凝土本体,保持表面干燥,如果混凝土构件中主筋锈蚀严重.还需在受损处绑扎一定长度同规格的钢筋作补偿筋,再进行修补.这种材料具有较高的强度和抗蚀,抗渗能力,并与混凝土结合力较强.但施工工艺较复杂,材料配比严格,价格较贵三是对于局部混凝土碳化,冻融破坏较严重的部位.由于重建费用较高.我们在实践中采取了钢丝网和钢筋网水泥砂浆或混凝土护面进行修补.如丰南区孙茂庄北扬水站和王兰庄扬水站更新改造中,我们发现泵站主厂房混凝土立柱表层碳化较严重,局部混凝土开裂.主筋和箍筋露出,锈蚀;进出水池翼墙水位变化区内混凝土表面全部脱落.冻融破坏较严重在施工中我们针对不同情况,分别对主厂房立柱碳化处采取了钢筋网水泥砂浆护面.对进出水池翼墙混凝土冻融破坏处采取了15cm厚钢筋网混凝土护面.对进水池胸墙混凝土冻融破坏较轻处采取了钢丝网水泥砂浆护面的加固措施.在施工中,除对混凝土表面清理和钢筋除锈外,还要在需