水工建筑物混凝土的凍融破壞及防治
通常情況下,因為艷艷區域外界溫度較為寒冷,所以水紅混凝土建筑物受凍融情況影響程度較深,但是不能片面性的認為外界環境越為寒冷,那么水工建筑物凍融情況也就越為嚴重。
摘要:
凍融破壞是緩凝土水工建筑物最為常見的破壞形式,會降低水混凝土水工建筑物使用性能發揮,還會縮減建筑物的使用年限,增強建筑物維護修理費用投入。相關工作人員必須要對混凝土水工建筑物凍融破壞的原因進行分析,找尋有效措施避免凍融破壞情況出現。對混凝土水工建筑物的凍融破壞及防治進行深入分析是具有現實意義的,下面就對相關內容進行詳細闡述。
關鍵詞:
混凝土;水工;建筑物;凍融破壞;防治
凍融情況發生后對混凝土水工建筑物使用功能發揮會造成嚴重影響,特別是在我國較為寒冷區域,很多混凝土水工建筑物根本無法達到預期設定的使用年限,建筑物在使用5-10年后就發生了嚴重的損害情況,相關單位需要花費大量資金對建筑物進行維護和修理。在氣候環境較為溫暖區域混凝土水工建筑物凍融情況也常有發生。只有明確凍融情況預防的重要性,對凍融情況產生實際原因進行深入分析,找尋有效措施有針對性的進行預防,這樣才能使得建筑物一直處于健康運行狀態中,延長混凝土水工建筑物的使用年限。本文就是對混凝土水工建筑物的凍融破壞及防治進行分析,希望對相關人員有所啟示。
一、導致水工建筑物凍融破壞情況發生的主要因素
(一)內部因素影響分析
從理論層面進行分析,在水工混凝土結構澆筑過程中,因為會有水分從混凝土結構中析出,結構內部會形成眾多的孔隙,這些孔隙存水達到飽和程度,外界環境溫度達到零攝氏度以后,原有的水分會逐漸凝結成為冰晶,這樣混凝土內部孔隙與外界相連接的孔洞會被封閉,水由液體形態轉變成為固體形態后體系會增大,混凝土內部孔隙承擔的壓力也會逐漸增加,這種壓力一旦超過了混凝土結構自身承受的極限,那么混凝土結構就會發生斷裂,而且在水融化之后混凝土結構也無法在重新恢復到正常狀態。多次循環影響下,混凝土結構會受到嚴重損害,其承載能力和結構穩定性會大幅度的降低。而且混凝土材料制備過程中骨料直徑越大,那么凍脹應力也好就越大,混凝土結構的抗凍能力也就越低;炷翝仓Y構最薄弱的地方就是卵石與砂漿結合面,結合面凝聚水分時就會導致凍脹應力產生。所以在混凝土材料制備過程中,對骨料直徑必須要進行嚴格控制。
(二)外部因素影響分析
通常情況下,因為艷艷區域外界溫度較為寒冷,所以水紅混凝土建筑物受凍融情況影響程度較深,但是不能片面性的認為外界環境越為寒冷,那么水工建筑物凍融情況也就越為嚴重。需要重點思考兩方面因素:第一方面就是凍融的循環次數。凍融循環次數是影響凍融破壞程度的主要因素,混凝土的抗凍性能都是根據混凝土的抗凍次數進行評判的。凍融循環次數越多,那么水工混凝土結構凍融破壞程度也就越為嚴重。第二方面就是外部水不給情況。存在補給水來源的水平施工縫經常會出現裂縫問題,混凝土水壩水平施工縫經常會受到溫差情況影響導致混凝土結構發生裂縫?p面水分凝結成冰之后,體積會增加百分之九以上,會導致裂縫逐漸擴張并且向內部延伸。裂縫張開之后,沒有被凍裂的裂縫會產生一定的吸引力,會使得更多的水分進入混凝土結構孔隙中去,從而導致二次凍結情況產生,原有的混凝土結構裂縫會進一步的擴張。水分融化后,原有的裂縫不能愈合,其中還會含有眾多的雜質,經過幾個冬季的循環,最終水平縫也會達到貫通狀態。
(三)施工質量影響
施工質量也是導致凍融破壞情況產生的重要因素,對以往已經建設完成的水工建筑物運行分析。處于同一區域的水工建筑物,施工質量較為良好的水工建筑物使用年限較長,其抗凍能力也較為良好。同樣,如果水工建筑物施工質量較差,那么混凝土水工建筑物使用年限也較短,其抗凍能力也較差。施工質量的好壞主要表現在水平施工縫設置是否規范,混凝土結構是否存在嚴重的蜂窩、麻面情況。所以必須要加強混凝土水工建筑物施工質量控制力度,建設高質量的混凝土水工建筑物。
二、混凝土水工建筑物凍融情況防治策略分析
只有對混凝土水工建筑物凍融情況產生原因,以及影響凍融破壞程度的因素進行分析,才能不斷總結經驗,找尋有效措施對凍融情況產生進行預防。
(一)避免水位變化情況影響
在氣候較為寒冷區域混凝土水工建筑物受凍融情況影響程度較深,必須要采取有效措施進行治理,保證水工建筑物長期處于健康運行狀態中。本文以某一水工建筑物為例,該水工建筑物消力池設計可以使得消能水位于最低水位之下,池中水位在冬季并不會發生變化。一些灌區首站采用的是挑流型式消能方式,從而使得反弧部分充滿水資源,水位保持不變避免水工建筑物底部發生不良凍融情況。
(二)做好水泥材料和骨料的選擇
對于水泥應優先選擇碳酸鹽水泥和硅酸鹽水泥,抗凍性混凝土最好用純熟料水泥,鋁酸三鈣含量不應超過5%~8%,不能采用火山灰或粉煤灰水泥。還應保持水泥質量的穩定性,嚴禁使用受潮變質的水泥。選出質地堅實的砂石骨料,保證砂石骨料中的有機質和含泥量不超過1%~3%,同時要求級配良好。
(三)加強水工建筑物施工質量控制
對混凝土材料制備必須要嚴格控制,原材料需要準確稱量,振搗時間也需要達到規范要求。混凝土澆筑施工完成后需要及時落實養護工作,避免混凝土澆筑結構產生較為嚴重的裂縫問題。溫度低時施工要根據具體情況,必須采取保溫措施,對混凝土加強早期養護或適當摻入早強劑或防凍劑。施工中必須做好質量監督、檢測工作,嚴格按施工規范和設計要求進行施工。根據地質、氣溫變化及發現實際與設計上的缺陷時應及時提出修改措施。對于溫度低地區,為增加混凝土耐久性,使其具有更大的抗裂能力,無結構鋼筋時,宜在表層外露側面配置適量的鋼筋。水平施工縫往往已成為混凝土壩滲漏的一個薄弱點,應處理好水平施工縫?傊,作為我們水利工作人員,只要在各項水利工程建設過程中,嚴把質量關,那么混凝土水工建筑物凍融破壞是可以防治和減輕的。
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