□李龍海 □劉保良 □王 麗 □王 浩
(柘城縣水利局工程管理站)
“水是生命之源”長江、黃河、淮河、海河四大水系孕育著我們中原大地。多年來,我省興建一批又一批水利工程。為我們中原經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。隨著年代的推移工程標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差、加之污染破壞等因素。工程老化日趨嚴(yán)重,更有甚至危及建筑物的安全,從而引起人們的重視。我省于1986年對(duì)全省大中型水利工程混凝土碳化(既混凝土的碳酸鈣化)問題開始普查,并發(fā)現(xiàn)了問題的嚴(yán)重性。在此基礎(chǔ)上有條件的已經(jīng)開始對(duì)碳化混凝土進(jìn)行處理。
為了保證建筑物有足夠的抗碳化能力,必須嚴(yán)格控制混凝土自身的質(zhì)量。采取預(yù)防措施。首先要從合理的設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量、過硬的工程管理方面入手。
2.1 設(shè)計(jì)方面
為提高混凝土的抗碳化能力,首先:要解決混凝土的密實(shí)性和耐久性。要選擇和設(shè)計(jì)合理的水灰比、強(qiáng)度標(biāo)號(hào)、水泥用量。國外對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)性指標(biāo)均定相當(dāng)高。我省一些混凝土水閘之所以碳化速度快,重要原因就是實(shí)際混凝土標(biāo)號(hào)達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào),水灰比大,水泥用量小,密實(shí)性差。如李灘閘閘墩水灰比高達(dá)0.9,所以碳化速度系數(shù)就比較大,碳化程度比較嚴(yán)重,其次混凝土構(gòu)件的選型要盡量減少菱角和暴露面,鋼筋設(shè)置不宜過密,否則影響混凝土振搗和密實(shí)性,更要考慮到混凝土碳化的要求和保護(hù)層的厚度。
2.2 施工質(zhì)量方面
要嚴(yán)格遵守施工管理規(guī)程和施工操作規(guī)律,對(duì)立模、配料、拌合、振搗要嚴(yán)格把關(guān),所以水泥品種、標(biāo)號(hào)、必須經(jīng)過檢測(cè),一般盡量選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,因其堿性儲(chǔ)量較高,抗碳化能力強(qiáng)。另外石子、沙子要干凈,沒有氯鹽等有害雜物,拌合水要經(jīng)過水質(zhì)化驗(yàn),對(duì)骨料的選擇要盡量多選用粒徑較小的骨料。實(shí)驗(yàn)表明,水灰比相同時(shí)碎石粒徑較大的比較小的同標(biāo)號(hào)混凝土碳化速度要快10~20%,其原因較大石子易產(chǎn)生凈漿的離析沉淀,從而增加滲透性,減小了混凝土的抗碳化能力。同時(shí)要加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù),相同水灰比為0.6%的礦渣混凝土,濕養(yǎng)3天比濕養(yǎng)7天的碳化加快50%左右。
2.3 工程管理和技術(shù)管理方面:
目前的管理單位,由于多方面的原因,不能較好地進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)和管理。為了能全面掌握各種混凝土構(gòu)件的碳化程度,以便及時(shí)采取相應(yīng)的防治措施,延長建筑物的使用壽命,為此必須:
2.3.1 加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),固定專業(yè)技術(shù)人員,落實(shí)崗位責(zé)任制
目前水閘管理單位,大都位于較偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村。事業(yè)費(fèi)少,專業(yè)技術(shù)人員水平低。領(lǐng)導(dǎo)的主要精力多用于抓綜合經(jīng)營和人員工資等事情上,多年來工程管理和技術(shù)管理十分薄弱,能做到安全度汛就很不容易了。為此,上級(jí)主管部門應(yīng)加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),幫助基層閘管所解決實(shí)際困難,培訓(xùn)技術(shù)人員,建立有關(guān)的規(guī)章制度,固定技術(shù)人員,落實(shí)各項(xiàng)崗位責(zé)任制。配備必要的檢測(cè)工具和手段,建立技術(shù)檔案,使管理走上正規(guī)化、制度化、科學(xué)化,更好地為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。
2.3.2 為了全面了解混凝土構(gòu)件的碳化程度,當(dāng)前的辦法是每隔一定時(shí)間,分別取代表點(diǎn)測(cè)試一次碳化程度,建立本工程混凝土碳化深度與運(yùn)用年限的回歸方程,以預(yù)測(cè)和推算該建筑物何時(shí)可能出現(xiàn)鋼筋腐蝕,而事先采取必要的技術(shù)措施。根據(jù)我省十幾座大型水閘的實(shí)測(cè)資料,當(dāng)水閘運(yùn)行15年后即應(yīng)開始進(jìn)行混凝土碳化的測(cè)試工作,當(dāng)予測(cè)混凝土碳化深度可能達(dá)到鋼筋表面時(shí),可選擇代表位置進(jìn)行裂縫觀察,當(dāng)發(fā)現(xiàn)裂縫后應(yīng)立即進(jìn)行編號(hào),記錄位置、走向、長度及滲水情況等,以便能準(zhǔn)確制定計(jì)劃進(jìn)行修補(bǔ)處理。
2.3.3 應(yīng)定期進(jìn)行水質(zhì)分析和空氣中CO2及酸性氣體含量的測(cè)試,以便分析環(huán)境條件對(duì)混凝土碳化的影響,及時(shí)提出防治的對(duì)策。
河南省現(xiàn)有水閘工程已存在有不同程度的混凝土碳化問題,部分已影響建筑物的安全。有的碳化速度很快,潛在危險(xiǎn)很大。為了延長工程的使用壽命,我們要根據(jù)情況采取相應(yīng)的處理措施,組織或減緩鋼筋銹蝕和混凝土的碳化速度。
3.1 已破壞混凝土的處理
目前河南省大型水閘由于碳化等原因產(chǎn)生混凝土脫落、露筋和鋼筋銹蝕等破壞的面積大。這些問題需要及時(shí)采取措施進(jìn)行處理,否則,將會(huì)加劇工程破壞,造成更大的損失。
3.1.1 修補(bǔ)材料選擇
混凝土的破壞包括混凝土裂縫、脫落、鋼筋銹蝕。目前國內(nèi)采取的修補(bǔ)材料種類很多,結(jié)合我省情況,可根據(jù)裂縫大小、破壞部位、以及構(gòu)件的重要程度分別選用?;炷撩娣e較大,又處在水平面上,且構(gòu)件不太重要或裂縫寬度較小,鋼筋銹蝕輕微,可采用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿處理,它施工簡單,價(jià)格便宜。
3.1.2 處理方法
如果裂縫寬度較小,且鋼筋銹蝕輕微,可沿裂縫鑿開一個(gè)“V”型槽,深度鑿至鋼筋表面,口寬與鋼筋保護(hù)層相等或稍寬。然后吹凈灰渣或用水沖洗,待干后,在鑿開面上涂一至二所選材料的凈漿,然后回填砂漿,表面再涂一至二道凈漿,按要求養(yǎng)護(hù)即可。
如果裂縫寬度較大或混凝土脫落,鋼筋銹蝕,要鑿去保護(hù)層和已碳化的混凝土,使鋼筋露出,鋼筋內(nèi)側(cè)如已銹蝕,應(yīng)將鋼筋內(nèi)混凝土鑿去1—2厘米。然后用鋼刷、紗布等除去鋼筋層。如果蝕值較大,影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,要加焊新鋼筋。
3.2 沒有產(chǎn)生表面破壞的混凝土處理
我省目前這樣的混凝土碳化情況有兩種類型。一是現(xiàn)在混凝土碳化程度比較嚴(yán)重,但未出現(xiàn)混凝土表面破壞;另一種類型是工程運(yùn)行時(shí)間較短,目前碳化比較輕微,但碳化速度系數(shù)在4以上,這種類型的混凝土有相當(dāng)大的潛在危險(xiǎn),應(yīng)采取表面涂料,阻斷二氧化碳向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散,來減緩混凝土的碳化速度,以達(dá)到保護(hù)鋼筋的目的。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,國家對(duì)工程質(zhì)量的要求越來越高。相對(duì)減少了各種損失的出現(xiàn)。保護(hù)水資源,造福人類社會(huì)。