浅谈水工混凝土的常见质量问题与修复措施

浅谈水工混凝土的常见质量问题与修复措施

佛山市高明区海口泵站广东佛山528000

摘要:我国社会经济在发展的过程中离不开建筑行业的发展,建筑行业已成为我国经济发展的重要支柱型产业,其中施工混凝土构筑物在建筑行业的发展中尤为重要,但是在施工过程中易出现麻面、孔洞以及露筋等缺陷,并且在运行过程中易遭受气蚀、冲蚀以及水质侵蚀等破坏。为此,施工企业在施工过程中需要对缺陷与破坏形成原因进行深入分析,并采取针对性措施对其进行修复,这在较大程度上能够有效提升混凝土构筑物使用寿命,提高施工过程中的安全性。本文首先对水工混凝土缺陷以及破坏成因进行有效的分析,最后着重探讨水工混凝土缺陷与破坏的修复方法,提出几点建议,仅供参考。

关键词:水工混凝土;缺陷;破坏;成因分析;修复方法

前言

在进行水工混凝土施工的过程中,由于受到多种因素的影响,比如温度、材料以及气候等,导致施工过程出现不同程度的缺陷与破坏,使施工质量出现严重的下降。为了提高水工混凝土施工质量,需要管理者在管理的过程中采取了多种措施应对施工中出现的缺陷与破坏,对其成因进行深入的分析,从而提出有效、合理的修补方法,为施工质量的全面提升奠定良好的基础。

1水工混凝土缺陷与破坏成因

1.1水工混凝土缺陷成因

1.1.1混凝土麻面、孔洞等缺陷成因

混凝土在建筑过程中,需要对质量进行严格的控制,能够有效避免缺陷的发生,如若不会产生麻面、露筋以及孔洞等缺陷,主要是因模板安装不牢、避免不洁净、材料质量低下以及混凝土配合比不科学等,最终导致混凝土缺陷的发生。

1.1.2混凝土裂缝原因

混凝土浇筑后,由于一些影响因素导致裂缝的发生,其中混凝土是一种多相符合脆性材料,浇筑后悔出现一些气穴、微裂缝等,若混凝土受到外部一定的载荷变形以及温差等,极易出现裂缝[1]。

1.2水工混凝土破坏成因

1.2.1冻融破坏

由于混凝土中有较多毛细孔,孔内自由水在温度较低情况下凝结成冰,出现膨胀压力,致使混凝土出现疲劳应力,使其强度降低,导致混凝土表面剥落情况的发生。混凝土抗冻融性在一些因素的影响会有所下降,比如气泡类型、含气量以及骨料差异等,其中外部因素对混凝土抗冻融性有较大的破坏。

1.2.2冲磨与空蚀破坏

冲磨蚀破坏主要是指水工混凝土通过六面在含砂石水流的摩擦中所致的混凝土破坏,若混凝土强度小于粒径固体介质冲击时,不规则冲击魔蚀坑,致使内部落骨、剥离等情况的发生。其中冲磨破坏主要有悬移质冲刷磨损、单纯高速水流冲刷磨损破坏等,破损破坏程度与固体介质、形状以及运动方式有较大关系。空驶破坏主要是高速水流形态发生变化,使局部出现真空负压致使空穴的发生,在高压区域破灭,导致混凝土表面形成一定的冲击力,致使对其产生破坏。

1.2.3钢筋锈蚀破坏

在混凝土中会形成较多的Ca(OH)2,在其表面会形成一层钝化保护层,在一定环境中的水、二氧化碳以及氧气等会渗透到混凝土中,是保护层腐蚀,以此产生一系列电化学反应,导致铁锈的发生[2]。此外,铁锈自身体积大于原铁体积,使钢筋体积不断增加,导致保护层出现开裂以及脱落的情况发生,更进步使钢筋出现锈蚀,此种情况会不断循环,致使建筑物外混凝土面积不断减小,大大降低了混凝土结构中的耐久性以及力学性能,使建筑物安全性降低。

1.2.4水质侵蚀

水质侵蚀也会对混凝土产生较大的破坏,主要是水中可溶性侵蚀物通过混凝土空隙进行扩散,再与混凝土内部水泥水化产物产生较多的物理化学联合反应,以此形成不溶水的膨胀性产物,导致混凝土中出现溶出性剥蚀。水工混凝土在水质环境中会产生不同的侵蚀破坏,主要表现在以下几个方面:(1)结晶性腐蚀;(2)分解性侵蚀破坏,属于一种酸性介质;(3)复合型破坏,属于一种多种侵蚀介质。其中,结晶性侵蚀主要是硫酸盐离子与混凝土反应生成钙矾石以及硫酸钙,若膨胀应力大于混凝土抗拉能力时,便会产生裂缝;分解性侵蚀主要是酸性介质会在较大程度上分解水泥水化产物,致使出现软化,导致强度降低。

2水工混凝土缺陷与破坏的修复方法

2.1水工混凝土缺陷修复方法

2.1.1麻面、气孔修复方法

混凝土在建筑期间会产生纱线,在对此处理的过程中一般采用电动角磨机磨平,其中对于麻面的处理主要是对松动颗粒打磨至密实,并清理浮尘,同时使用环氧胶泥修复,在修复的过程中应保证修复厚度在一定的范围内,一般情况下不大于2mm。此外,混凝土产生的气孔,应对气孔进行有效的填补,修复材料不易选用环氧胶泥,需要对其进行涂刮。其中无气孔混凝土材料在使用的过程中,需要根据要求进行涂刮,可涂刮至表面无涂层为,再将材料填入气孔中,以此完成气孔修复工作。

2.1.2蜂窝、孔洞以及错台修复

在对混凝土蜂窝、孔洞缺陷进行修复的过程中,对需修复表面进行修补区的划定,并划成不同规则的形状,再沿四周边线切割,其中切割深度保持在1cm左右,凿除切割区域的混凝土,凿除深度一般在2cm左右。需要修复修复区域中蜂窝以及孔洞处不实位置,将下部骨料与空气接触。若修复区域有钢筋结构,应使用一定温度的明火进行喷烤,并在此基础上使用乙醇以及丙酮等有机溶剂对其表面进行清理,若此种情况出现渗水,需要立即采用有效的方法止漏[3]。

2.1.3裂缝修复

在对混凝土进行裂缝修复的过程中,需采取以下几种情况修复:(1)表面处理方法。该方法主要包括表面覆盖方法与涂抹方法,其中涂抹方法主要应用在对细微裂缝中,比如不伸缩、不漏水的裂缝等,一般采用沥青、NE环氧涂料等;表面覆盖方法主要是在混凝土表面粘贴碳纤维及钢板等实施有效的修补,若出现漏水情况需词用贴补土工膜进行修补;(2)填筑方法。若混凝土裂缝宽度不小于0.3mm时,可采用环氧胶泥以及水泥等材料进行修补,若宽度不大于0.3mm时,并且深度较浅的裂缝,可进行V型槽的开凿,使用聚合物砂浆进行填充,若表面过水,再使用环氧基液对表面进行涂抹。

2.2水工混凝土破坏修补方法

2.2.1冲蚀坑槽、剥蚀掉块修复

若水工混凝土出现冲蚀坑槽以及剥蚀掉块的情况时,需要使用常规方法实施修补,对一定面积的冲蚀掉块或者一定深度的冲蚀坑槽,采用更高强度的混凝土进行浇筑,并在此基础上进行钢筋网的有效焊接,在进行混凝土建筑之前,首先需要进行粘接剂的涂刷,这在较大程度上可确保浇筑体与旧混凝土的牢固性。对于剥蚀掉块需要将钢筋周围混凝土凿除,并进行除锈工作,再进行防锈漆的涂刷,最后使用修补材料进行有效的修补。也可以采用不置换钢筋离子进行修补,此种方法能够省去表面涂漆的修补流程。

2.2.2气蚀破坏修补方法

水工混凝土在较大程度上会受到气蚀的破坏,在此过程中如果破坏面积比较广,或者破坏强度较大,需要对掺气设施进行全面的改造以及优化,并进行深入的分析,以此寻找气蚀出现的原因所在,同时寻找有效的方法进行有效的解决,采用比原先混凝土更高强度的级别的混凝土,一般情况下使用强度高2个级别的修补材料实施有效处理。若无法对掺气设施进行有效的改造及优化,在对其修补的过程中需要使用植筋挂设钢筋网,采用强度等级不小于80MPa以上的修补材料进行回填修补,并且爱修补材料必须具备较高的抗冲蚀修补能力,只有这样才能对混凝土气蚀部位实施有效的修补。

2.2.3冲磨损破坏修复

一般情况下水工混凝土在一些环境中会使其表面冲磨损遭受一定程度的破坏,导致骨料外漏,并且冲魔蚀深度相对较深,同时还伴有冲蚀坑槽,这就需要对表面抗冲磨蚀层保护施工,以此能够对破坏部位进行有效的修复。目前,我国在对一些家住无抗冲磨蚀保护的过程中,使用较多的就是NE系列环氧砂浆,此材料具有较好的修复功能。比如,我国小浪底水利枢纽孔板洞、明流洞以及排沙洞主要是以悬移质冲磨破坏为主;四川紫坪铺水利枢纽泄洪洞主要是以高流速冲蚀破坏为主。以上工程中混凝土构筑物中过流面的冲磨腐蚀破坏情况涵盖了不同水工混凝土破坏情况,这就需要采用NE系列环氧砂浆材料进行有效的修补,只有这样才能达到较好的修复效果。表1为不同水电站流面抗冲磨修复情况[4]。

表1部分水电站过流面表面抗冲磨修复调查统计表

3.结语

综上所述,水工混凝土施工中出现的缺陷与破坏会在一定程度上对构筑物造成较大的安全隐患,这是需要施工企业及时解决的重要环节。水工混凝土在施工过程中很难从经济方面与技术方面彻底消除此缺陷与破坏,并且一些水库由于不利因素的影响,没有合理的处理方法,导致其质量不断下降。需要施工企业根据出现的缺陷与破坏,对缺陷进行检测与评估,以此探索出有效的修复方法,从而提高构筑物安全性以及质量。

参考文献:

[1]丁清杰,王亚飞.水工混凝土缺陷和破坏的成因分析与修复方法[J].水利技术监督,2019(1):52-53.

[2]刘立彬.水工混凝土表面质量缺陷原因分析及处理方法[J].农业与技术,2017(24):83-83.

[3]李大谦.浅谈水工混凝土建筑物缺陷修补技术[J].才智,2011(24):66.

[4]李天长.码头水工混凝土裂缝成因及预防策略分析[J].珠江水运,2018(2):54-55.

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