水工混凝土结构耐久性影响因素及控制措施

发表时间:2020/12/24   来源:《建筑实践》2020年27期   作者:韩存良
[导读] 水利工程使用过程中的安全性受到水工混凝土结构耐久性的直接影响

        韩存良
        河北天和咨询有限公司,河北 石家庄 050021
        摘要:水利工程使用过程中的安全性受到水工混凝土结构耐久性的直接影响,造成耐久性差的影响因素得到了人们极大关注,通过对耐久性因素进行有效控制,使水工混凝土结构的耐久性得到提升,是目前水利行业发展中需要解决的问题之一。
关键词:水工混凝土结构;耐久性;影响因素
引言
        在水利工程施工中,大多数工程所采用的都是混凝土结构,因为混凝土结构的耐久性较强,更有利于整个工程的安全性。但是在进行混凝土结构的施工过程中,会受到很多因素的影响,比如材料、人员等,一旦混凝土结构耐久性受到影响,这必然会降低整个工程项目的使用年限和寿命。因此,必须加强水利工程中混凝土结构耐久性的影响性分析,及时的控制可能会存在的风险,以提高混凝土结构耐久性,保证工程的质量。
1 水工混凝土结构耐久性的基本阐述
        混凝土耐久性从字面解释是混凝土可以承受的时间,简言之就是混凝土结构长期在自然环境、外部环境等的作用之下,所能够保证的寿命。一般施工人员都会对其有一个时间估算,保证项目建成后不会因为耐久性的问题花大资金去修复,同时,其也能够满足外观性、功能性以及安全性等要求。耐久性实际上属于对混凝土的一类指标测定,其包括抗腐蚀性、抗冻性等等,尤其是跨海跨河工程,混凝土直接与水接触,环境较为复杂,很可能会因为物理或者化学的因素影响到混凝土的耐久性。因此,必须要采用合理方案,控制水工混凝土结构耐久性,提高工程项目的质量。
2 影响水工混凝土结构耐久性的几点因素
2.1 混凝土碳化
        混凝土的碳化过程主要就是指:混凝土结构中所存在的部分碱性物质与空气环境中的二氧化碳发生了相应的化学反应,导致混凝土中的有关成分和结构发生变化,降低整个混凝土材料中的碱含量,这样混凝土结构中的钢筋就极易发生钝化,以此也就加剧了混凝土结构的腐蚀效率,影响其使用质量。因此,在具体设计时,应采取相应的保护措施,避免混凝土发生碳化,确保能够提升混凝土结构的抗碳化能力,以便能达到提高耐久性的目的。
2.3 构造设计和结构
        通过对外形尺寸、结构形式以及构造进行合理设计,可以使水工混凝土结构质量以及结构耐久性得到显著提高。因此,应对沉降缝、结构伸缩缝等根据荷载分布特点以及基础承载力情况进行合理设置,结构裂缝的出现几率得到有效控制和降低,才能使水工结构混凝土耐久性能提高;钢筋保护层厚度,根据结构尺寸、结构工作环境等因素进行合理设计,使结构耐久性能得到有效提升。
2.3 环境影响作用
        环境是影响混凝土使用性能的主要因素。因此,在对混凝土结构进行设计时,应充分考量建筑物周围的运行环境,避免给混凝土结构带来影响。混凝土材料较其他材料不同的是:其若长期处于特殊的环境下,内部的结构就会随着时间的延长而发生变化,以此会给整个混凝土结构带来影响。因此,为了有效地提高混凝土结构的耐久性,延长建筑物的使用寿命,需结合环境条件,对混凝土结构进行合理设计,确保充分地发挥出混凝土结构的应用优势。
2.4 混凝土结构维护管理不到位
        水工混凝土在使用过程中会受到损耗,有效地维护能够修复这些损耗,有利于延长建筑使用寿命。

但实际上,我国混凝土建筑维护工作并不到位,管理人员没有建立正确的观念,疏于对建筑的后期检查和维护,任由建筑损坏没有做出补救措施,而且相关部门在这方面没有给予足够的重视,导致维护资金不足,这就让建筑维护岗位更加形同虚设,丧失了提高建筑物耐久性的机会。
3 控制水工混凝土结构耐久性的策略
3.1 加强防水设计
        防止建筑物被腐蚀的第一道屏障是建筑物的防水性能。在进行耐久性设计时应首先加强其防水的设计。防水设计需保证整体性原则,所建立的防水体系应确保具有可检,可修,可换的性能。
3.2 加强施工质量控制
        水工混凝土结构施工质量严格按照相关技术标准进行控制,使结构强度等级和耐久性能等质量要求得到有效保证和满足。混凝土理论配合比,需要根据施工环境、结构设计合理使用年限、设计强度等级、原材料状况、结构形式、耐久性能要求等,通过相关实验进行合理经济的确定,其中主要包括最小水泥用量、最大水胶比等关键性技术指标,需要对耐久性能方面的技术标准和要求予以满足;另外对混凝土坍落度,应根据气候条件、运输方式和距离、浇筑方式、钢筋间距等进行确定,混凝土坍落度较小常态混凝土较为适合用,如需采用泵送混凝土,因其坍落度较大,需加入高效减水剂等措施进行处理,使混凝土因体积收缩而出现裂缝的情况减少。
3.3 注重混凝土碳化预防
        混凝土碳化是降低混凝土结构耐久性的主要原因。因此,应采用相应的解决措施,来避免混凝土结构发生碳化,确保提高混凝土结构的使用性能。首先,设计人员在对混凝土结构耐久性进行设计时,可运用“封闭土层”在混凝土结构的表明形成一层致密的保护层,而其余的涂层材料可以进一步渗透到混凝土结构的内部,这样就能有效地封堵住混凝土结构内部所存在的小缝隙,这样便能避免混凝土结构内部物质与外界环境发生化学反应。通过采用此种方法,不仅可以降低混凝土发生碳化的概率,而且还能有效地避免混凝土结构在冻融过程中发生破坏,以此来有效地提高混凝土结构的耐久性。
3.4 加强材料质量的检测
        想要进一步提高水工混凝土结构的耐久性,首先要保证混凝土材料的质量及安全问题。一般制作水工混凝土时需要的成分是水、沙石、水泥等一些辅料。为了避免因为原材料所造成的耐久性下降,在整个施工过程中,必须要加强对材料的检测,包括进一步落实材料的强度、核载力等各方面的指标。除此之外,还需要了解材料它本身所具有的化学成分、干缩程度等等。要严格的去检测并记录。避免在后期出现的一些裂缝等不良现象,影响水工混凝土结构的耐受力,保证整个工程质量是符合实际需求的。
3.5 加强水工混凝土的维护
        工程完成后的维修保养也对水工混凝土结构的耐久性能产生影响。后期水工混凝土结构使用过程中,每一次维护都对水工混凝土结构耐久性提高有重要意义。水工混凝土结构管理人员应该重视后期维护,认识到增加水工混凝土结构的使用年限能够带来的利益远高于维护成本。相关部门可以申请足够的资金支持维护工作,减小水工混凝土结构的损耗。
4 结束语
        水利工程质量受到水工混凝土结构耐久性能的直接影响,并对工程的安全运行、使用寿命起着重要的影响作用。因此,相关人员应对结构耐久性予以重视,通过对施工质量、原材料质量以及构造和结构设计等环节的严格控制,使水工混凝土施工质量和结构耐久性能得到有效保障。
参考文献:
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[2]徐存东,姚志鹏,李振,朱兴林,王铭岩,王燕.基于模糊层次分析法的混凝土结构耐久性等级评估模型及应用[J].水电能源科学,2019,37(03):95-99.
[3]耿会涛,李子豫.提高水工钢筋混凝土结构耐久性措施探究[J].河南科技,2018(13):99-101.
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