柴河水庫(kù)混凝土工程凍害及其防治

1、柴河水庫(kù)混凝土工程凍害及其防治20092010年冬春季節(jié)，遼北地區(qū)遭遇近50年持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、氣溫最低、雨雪最頻繁、凍融交替次數(shù)最多的極端天氣，惡劣氣候使柴河水庫(kù)混凝土建筑物遭受前所未有的破壞?；炷凉こ虄龊Φ谋憩F(xiàn)形式地面工程水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)院內(nèi)混凝土地面、 河邊餐廳廣場(chǎng)地面等， 大面積開(kāi)裂、碎裂，破損嚴(yán)重；柴河廣場(chǎng)地面出現(xiàn)剝蝕、掉渣、坑洼麻面，并伴隨裂縫、開(kāi)裂。屋面工程辦公樓、酒店等屋頂防水層開(kāi)裂、褶皺，裂縫貫通，裂隙發(fā)育，其硬覆蓋嚴(yán)重碎裂、大面積剝蝕、表面松散、砂化，導(dǎo)致屋頂漏水，室內(nèi)裝修毀壞，設(shè)備受損。砌體結(jié)構(gòu)2010 年春后，以仿古形式建造的辦公樓、酒店的女兒墻出現(xiàn)多處貫穿性裂縫，導(dǎo)致多個(gè)樓層

2、的房間漏水、墻體霉變、琉璃瓦崩裂，破損嚴(yán)重?；炷燎啦捎娩摻罨炷撩姘遄o(hù)坡的壩下公路兩側(cè)排水明渠， 出現(xiàn)裂縫、破損或整體傾覆、移位。混凝土凍融破壞原因分析混凝土中結(jié)冰的水產(chǎn)生體積膨脹及過(guò)冷的水發(fā)生遷移， 引起各種壓力作用，使混凝土遭受破壞1 。建筑材料影響水泥。水泥干縮性大，柴河水庫(kù)民用工程均采用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的礦渣硅酸鹽水泥，這種水泥具有易透水、易干縮裂縫、抗凍性差等缺點(diǎn)。砂石含土量大。砂或骨料的表面粘附泥土，使水泥與骨料的粘結(jié)受到妨礙， 混凝土的強(qiáng)度降低。 河邊餐廳廣場(chǎng)在主汛期施工，河道無(wú)法采砂，采用了含土量大的砂子，是導(dǎo)致破壞嚴(yán)重的主要原因。配合比不合理。水泥用量和砂率過(guò)大，小型工程多采用經(jīng)

3、驗(yàn)配合比，作業(yè)人員施工時(shí)追求方便快捷，用多加水、多用小骨料和砂子、少用粗骨料的方式，致使水灰比過(guò)大，干縮變形大，后期強(qiáng)度低，柴河水庫(kù)民用工程均存在這種現(xiàn)象。設(shè)計(jì)因素影響柴河水庫(kù)地處遼北， 民用工程設(shè)計(jì)中均未考慮抗凍要求， 是混凝土凍融破壞的重要原因之一。排水不暢。設(shè)計(jì)時(shí)未考慮雨雪后溫度驟降或樹(shù)葉等飄落物阻滯使水體流動(dòng)緩慢等原因， 致使設(shè)計(jì)的坡比小， 水無(wú)法及時(shí)排走，混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期褒水，經(jīng)反復(fù)凍融而破壞?；炷梁穸取５孛婀こ淘O(shè)計(jì)厚度過(guò)薄，整體性不好，抵御凍脹破壞能力不足，也是破壞原因之一?；炷恋孛鎵|層。水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)院內(nèi)基礎(chǔ)較軟弱，設(shè)計(jì)的墊層過(guò)薄， 沒(méi)有經(jīng)專(zhuān)業(yè)設(shè)備壓實(shí)。 混凝土地面經(jīng)車(chē)輛多次碾壓后

4、產(chǎn)生裂縫，在反復(fù)凍融下破壞。排水管。壩下公路北側(cè)排水明渠與魚(yú)池緊鄰，南側(cè)排水明渠與壩后排水渠相接。 設(shè)計(jì)的坡面排水管不足， 魚(yú)池與壩后滲水、雨雪自坡頂流入水量不能及時(shí)排走，是混凝土表面破損、整體傾覆、移位的原因之一。施工因素影響計(jì)量不準(zhǔn)確。確?；炷翉?qiáng)度的必要前提是合理的配合比和準(zhǔn)確計(jì)量，實(shí)際施工中，小型工程很少用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具，有些較大型的工程即便使用計(jì)量器具， 但年久失檢， 達(dá)不到計(jì)量要求，使混凝土施工配合比和設(shè)計(jì)配合比不一致。沒(méi)有按規(guī)范要求施工。作業(yè)人員不嚴(yán)格按施工程序施工，混凝土拌制或澆筑時(shí)隨意加水，導(dǎo)致成品混凝土流、塑性相差懸殊；模板與墊層過(guò)于干燥，吸水大；混凝土澆筑時(shí)，不能充分振搗，

5、或過(guò)度振搗、抹平，使水泥和細(xì)骨料過(guò)多上浮至表面引起開(kāi)裂等，也是某些混凝土工程產(chǎn)生凍融破壞的誘發(fā)原因。沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求?；炷帘砻嫫秸炔睿_(dá)不到設(shè)計(jì)坡比，或局部低洼不平，排水不暢、表面壓光不夠等?；炷林厮?。混凝土澆筑時(shí)，由于澆筑強(qiáng)度過(guò)大或人員配置不合理， 澆筑后的混凝土已經(jīng)部分產(chǎn)生初凝， 或全部初凝 后才進(jìn)行振搗、壓實(shí)、抹平，導(dǎo)致混凝土重塑，嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)。必須保證充足的水分，以滿(mǎn)足混凝土固結(jié)時(shí)水化熱的需求， 并且混凝土澆筑后必須按照規(guī)范要求的養(yǎng)生標(biāo)準(zhǔn)2進(jìn)行及時(shí)、持續(xù)的養(yǎng)護(hù)?；炷琉B(yǎng)護(hù)不良，表面易起粉、砂，夏天養(yǎng)護(hù)不良易龜裂、碳化，外界侵蝕加劇破壞。柴河水庫(kù)的屋頂混凝土硬覆蓋在施

6、工后正規(guī)養(yǎng)護(hù)很少， 濕度條件無(wú)法滿(mǎn)足水泥水化熱的需要，使混凝土的強(qiáng)度受到影響，致使其干縮裂縫、表面疏松，抗凍性和耐久性變差。冬、雨季施工?；炷劣不^(guò)程中，當(dāng)溫度低于 0 時(shí)， 混凝土強(qiáng)度便停止增長(zhǎng)， 且可能因冰凍使混凝土強(qiáng)度降低或破壞。剛澆筑后的混凝土表面被雨水沖擊，使水泥流失，出現(xiàn)不同程度的蜂窩、麻面，若處理不好，雖然外形上已經(jīng)平整光滑，但整體強(qiáng)度達(dá)不到要求，后加上去的水泥易剝蝕，在反復(fù)凍融、侵蝕作用下，原來(lái)的蜂窩、麻面加大，直至破壞。重建輕管混凝土建筑物長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，風(fēng)吹、雨淋、冰凍、曝曬等各種不利因素的組合作用，都會(huì)引起混凝土的碳化和破壞。 柴河水庫(kù)的一些混凝土建筑物， 特別是

7、完工多年的房屋頂蓋，在建筑初期本就缺少必要養(yǎng)護(hù)， 混凝土表面裂隙發(fā)育。 在多年的運(yùn)行中，沒(méi)有進(jìn)行管理和防護(hù)，日積月累，風(fēng)沙攜帶，使表面積滿(mǎn)淤泥，雜草叢生，排水通道堵塞，加劇混凝土的碳化和凍融破壞。防治措施混凝土凍融破壞的預(yù)防正確選用水泥品種及水泥用量。硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、 硅酸鹽大壩水泥的抗凍性好于礦渣硅酸鹽水泥。 優(yōu)先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽大壩水泥，當(dāng)環(huán)境水同時(shí)受硫酸鹽侵蝕時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥 3 。保證必要的水泥用量，盡可能減少水灰比。引氣劑。為了提高混凝土的抗凍、抗?jié)B性能 2 ，可在混凝土中加入大量高張力而穩(wěn)定的微小氣泡。 引氣量取決于水泥石的性能、環(huán)

8、境溫度、溫度降低速度及氣孔的尺寸，必須采用性能好的引氣劑 1 。進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)。為了保證科學(xué)合理的配合比，施工前應(yīng)進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)。砂石材料的選取。盡量選用含土量少的優(yōu)質(zhì)砂石料，當(dāng)發(fā)現(xiàn)砂石料中含土量高時(shí)，要進(jìn)行清洗，并在拌制混凝土?xí)r，扣除相應(yīng)水量。嚴(yán)格按施工規(guī)范作業(yè)。為提高混凝土的耐久性，可以采用加強(qiáng)施工管理、 做好平倉(cāng)和振搗等提高混凝土密實(shí)度的方法改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和分布狀態(tài)。 振搗時(shí)間長(zhǎng)短以混凝土不再顯著下沉、不出氣泡并開(kāi)始泛漿為準(zhǔn)。可采用二次振搗、二次抹 面、壓實(shí)壓光等措施排除混凝土中的多余水分?；炷翝仓?2 h 以?xún)?nèi)加以覆蓋，可用飽和水的草袋子遮蓋，避免陽(yáng)光照

9、射， 每日灑水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于足夠的濕潤(rùn)狀 態(tài)。冬季應(yīng)采取保溫措施，減少灑水次數(shù)，氣溫低于 5 時(shí)，應(yīng)停止灑水，水工混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不低于 28 d 3 。冬、 雨季施工。 盡量不要在冬季施工， 如果無(wú)法避免，則施工、養(yǎng)護(hù)應(yīng)按冬季施工技術(shù)要求進(jìn)行。并將必要的早強(qiáng)、速凝等添加材料加入到混凝土中。 同時(shí)， 應(yīng)盡量避免雨天澆筑混凝土，如果澆筑期間突然降雨，應(yīng)立即停工，并對(duì)已澆筑的混凝土進(jìn)行遮雨防護(hù)。混凝土建筑物的管理和保護(hù)。混凝土建筑物在使用期應(yīng)進(jìn)行經(jīng)常性的檢查和管理， 盡可能消除不利于混凝土耐久性的不利因素，建、管并重，以最大限度地延長(zhǎng)其使用壽命。混凝土破壞的治理混凝土更新。水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)院內(nèi)破損嚴(yán)重的分塊，全部拆除重新澆筑；辦公樓、酒店等屋頂硬覆蓋、防水材料等全部拆除，重新制作。涂抹砂漿法。柴河廣場(chǎng)地面設(shè)計(jì)強(qiáng)度較高、施工質(zhì)量較好，混凝土表面受損較輕，采用表面修復(fù)法處理。人工鑿除破損混凝土，用水沖洗干凈，然后采用環(huán)氧砂漿涂抹或噴涂均勻，下一層的噴涂必須等上一層硬化后才能進(jìn)行。 在修補(bǔ)后的混凝土表面再涂抹一層聚合物水泥， 以提高混凝土的耐腐蝕性、 不透水性、抗凍性。前述的 2 種方法修補(bǔ)，對(duì)于寬度小于 0.2 mm 的細(xì)小裂縫，用環(huán)氧樹(shù)脂封閉材料將裂縫處涂刷抹平4 。結(jié)語(yǔ)凍融破壞是寒區(qū)混凝土受破壞的重要原因，20092010年冬