可雅標(biāo)

摘要：本文針對國內(nèi)大量水工建筑老化病害嚴(yán)重的問題，建議這些建筑進(jìn)行全面的耐久性評估，并對老化嚴(yán)重的建筑進(jìn)行處理，提高這些水工建筑的安全性和耐久性。主要總結(jié)了常見的水工建筑的老化病害評估和處理方法，給出自己的意見。

關(guān)鍵詞：水工結(jié)構(gòu)；混凝土老虎；檢測；評估

水工建筑的老化是指水工建筑在使用的過程中，隨使用時間的變長，受各種自然因素的影響，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性和適用性降低的現(xiàn)象。導(dǎo)致水工建筑混凝土老化的因素有很多，包括二氧化碳的侵入會造成的混凝土碳化，空氣和混凝土中的酸性離子導(dǎo)致鋼筋銹蝕，土壤的凍融、冰蝕會導(dǎo)致表層混凝土的剝落等。在這些破壞中，由于各種因素導(dǎo)致的混凝土的裂縫起到了很大的作用。裂縫形成的原因包括加載、溫度變化、混凝土體積收縮等，混凝土表面裂縫越多，寬度越大，這些老化因素的作用會大大加強(qiáng)，且大幅加快，嚴(yán)重減少水工建筑的使用壽命，影響構(gòu)筑物的正常使用。

一、混凝土老化評價

1.水工混凝土老化評價體系內(nèi)容

1.1工程環(huán)境調(diào)查

結(jié)構(gòu)物所處的環(huán)境條件是影響結(jié)構(gòu)耐久性的重要因素之一。由于工程所處環(huán)境不同，在對水工混凝土劣化情況進(jìn)行檢測與評價時，必須對工程所處的環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，初步分析可能造成混凝土耐久性侵蝕的各種不利因素，調(diào)查內(nèi)容包括空氣質(zhì)量、水質(zhì)情況、凍融條件及使用狀況等。

1.2混凝土外觀檢查及現(xiàn)場試驗

外觀檢查和現(xiàn)場試驗是檢驗混凝土質(zhì)量和評價其耐久性的最直觀有效的手段。外觀檢查主要是對混凝土的裂縫開展情況、腐蝕狀態(tài)、特征、部位等進(jìn)行詳細(xì)描述；現(xiàn)場試驗的項目包括混凝土強(qiáng)度檢測、混凝土保護(hù)層厚度和碳化深度測試、裂縫檢測與分析及混凝土化學(xué)成分變化、水質(zhì)和生物分析等。

1.3混凝土劣化機(jī)理研究及耐久性試驗

根據(jù)工程環(huán)境調(diào)查及現(xiàn)場試驗結(jié)果，選擇其中的若干主要因素（如混凝土碳化、氯離子侵蝕、硫酸鹽侵蝕等），分析混凝土耐久性的劣化主因，模擬現(xiàn)場環(huán)境，研究多因素作用下混凝土耐久性劣化規(guī)律。

1.4混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性評估

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性損傷，如鋼筋銹脹截面損失、混凝土裂縫、混凝土表面磨損剝落等，對構(gòu)件本身以及整體結(jié)構(gòu)安全都有一定的影響。目前，已有一些較成熟的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評估模型，其中較為值得關(guān)注的是混凝土劣化整體模型。

2.水工建筑老化病害的評估方法

對水工建筑混凝土老化的評估建立在檢測的基礎(chǔ)上。對混凝土的質(zhì)量檢測包括了外觀檢查、表面混凝土質(zhì)量檢測和內(nèi)部混凝土質(zhì)量檢測。其宗外觀檢測通常都是通過目測或者鋼尺等簡單工具，來測量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外形尺寸，表面蜂窩、孔洞、混凝土表面的裂縫、滲漏、剝落、鋼筋出露等狀態(tài)。而混凝土表面質(zhì)量的檢測可用表面硬度法、微破損法或幾種方法綜合的綜合法等，得出表面混凝土的抗壓強(qiáng)度。

除此之外，還要詳細(xì)記錄結(jié)構(gòu)各部位的裂縫狀態(tài)，檢測混凝土的碳化深度、氯離子濃度，鋼筋的銹蝕狀態(tài)等條件。在得到詳實的檢測記錄的基礎(chǔ)上，可以對建筑物進(jìn)行老化病害評價?，F(xiàn)在對水工建筑的老化的評價常通過三種方法進(jìn)行。一種是請經(jīng)驗豐富的專家，進(jìn)行現(xiàn)場勘測，對建筑物的耐久性進(jìn)行估計。這種方法在系統(tǒng)的評估方式尚未建立起來之前曾是主流，在現(xiàn)在的工程實踐中也起著重要的參考作用。

二、水工混凝土修復(fù)技術(shù)

1.加大截面加固法

在周圍空間尺寸允許的情況下，在結(jié)構(gòu)外側(cè)包鋼筋混凝土圍套，并使其與基體起到協(xié)同作用以增大截面，提高承載力，適用于混凝土梁、板、柱等一般陸基混凝土裂縫修補(bǔ)。加固時，原混凝土表面應(yīng)鑿毛清基或鑿出主筋；若鋼筋銹蝕嚴(yán)重，應(yīng)鑿除保護(hù)層，鋼筋除銹。對于增配的鋼筋和錨植筋應(yīng)根據(jù)裂縫程度和外包鋼筋混凝土的體積計算確定。澆筑圍套混凝土前，模板與原結(jié)構(gòu)均應(yīng)充分濕潤，然后用細(xì)石混凝土澆搗密實并養(yǎng)護(hù)。加大截面加固法工藝簡單，適用面廣，但在一定程度上會減小建筑物的使用空間，增加結(jié)構(gòu)自重，而且在加固鋼筋混凝土構(gòu)件時，現(xiàn)場鑿除作業(yè)的工程量較大，養(yǎng)護(hù)期較長，施工期內(nèi)對建筑物的使用有一定影響。

2.表面處理法

采用彈性涂膜防水材料、聚合物水泥膏及滲透性防水劑等，將其涂刷于裂縫表面，恢復(fù)其防水性和耐久性，適用于對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度影響不大，但會使鋼筋銹蝕且有損美觀的表面及深進(jìn)微細(xì)裂縫的治理（裂縫寬度小于0.2 mm）。對于稀而少的裂縫，可騎縫涂覆修補(bǔ)；對于細(xì)而密的裂縫，應(yīng)采用全部涂覆修補(bǔ)。由于其涂層較薄，涂覆材料應(yīng)選用粘力強(qiáng)且不宜老化的材料。對于活動性裂縫應(yīng)采用延伸率較大的彈性材料。表面處理法施工簡單，但涂料無法深入到裂縫內(nèi)部，而且我國還缺少耐久性和防水性可靠、價格適中的涂抹材料。

3.灌漿法

將樹脂漿液、水泥漿液或聚合物漿液等灌入裂縫內(nèi)部，以達(dá)到恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性、耐久性和防水性的目的，適用于寬度較大（大于3 mm）、深度較深的裂縫，尤其是受力裂縫。灌漿法按灌漿材料可以分為水泥灌漿法和化學(xué)灌漿法。當(dāng)裂縫寬度

大于2 mm時常采用水泥灌漿法；裂縫寬度小于2mm時采用化學(xué)灌漿法，其中化學(xué)灌漿法具有粘度低、可灌性好、收縮小、粘結(jié)強(qiáng)度高及恢復(fù)效果好等優(yōu)點。灌漿法不損傷原有結(jié)構(gòu)，補(bǔ)后防水性和耐久性可靠，修補(bǔ)質(zhì)量良好，但是國內(nèi)目前尚無定型的化學(xué)灌漿設(shè)備，在一定程度上影響了該技術(shù)的推廣與普及。

4.粘鋼加固法

在混凝土構(gòu)件表面用特制的粘結(jié)劑（建筑結(jié)構(gòu)膠）粘貼鋼板，以防止裂縫繼續(xù)擴(kuò)大，提高結(jié)構(gòu)的承載力，適用于處理正常情況下一般受彎、受拉及中輕級作面的吊車梁等產(chǎn)生的裂縫。加固時，必須使用強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)、耐老化等性能良好的結(jié)構(gòu)膠，而且要重視粘結(jié)施工質(zhì)量。粘鋼加固法工藝簡便，加固施工所需的場地、空間都不很大，而且鋼板粘貼到構(gòu)件上一般3d即可受力使用，對生產(chǎn)和生活影響很??；粘鋼加固所用的鋼板厚度一般為2～6mm，加固后不影響結(jié)構(gòu)外觀，重量增加也不多，加固效果比較明顯，不僅補(bǔ)充了原構(gòu)件的鋼筋不足，而且還通過大面積的鋼板粘貼，有效保護(hù)了原構(gòu)件的混凝土不再產(chǎn)生裂縫或使己有的裂縫得到控制而不繼續(xù)擴(kuò)展，從而加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體性，提高了原構(gòu)件的承載能力。

三、結(jié)束語

總之，須加強(qiáng)對混凝土壩老化性狀的檢查監(jiān)測"尤其要重視大壩水下和壩基隱蔽部位的檢查分析"從設(shè)計、施工、運行全過程"探討混凝土壩的老化機(jī)理"研究防止或延緩老化的措施"針對老化病害程度及時進(jìn)行修補(bǔ)或加固"保證安全運行"延長混凝土壩正常使用年限。

參考文獻(xiàn)：

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