水工建筑物环境水侵蚀分析

'水工建筑物环境水侵蚀分析【摘要】通过对水工建筑物施工、运行、维护及补强加情况的综合分析，发现环境水对水工建筑物的侵蚀问题不可轻视，必须从设计这一源头开始，在水工建筑形成的各个环节上严格控制，使水工建筑物在正常运行期内安全运行而不需要在正常运行期内增加补强加固等大额的维护费用.本文对环境水侵蚀水工建筑物的原因及其危害进行分析，提出防止环境水对水工建筑物侵蚀的措施.【关键词】环境水侵蚀水利工程建筑物危害防护一、环境水侵蚀水工建筑物的原因及其危害1.混凝土的耐久性混凝土的耐久性通常包括抗冻性、抗风化性、抗化学侵蚀性，但材料的抗渗和耐磨等性质也和材料的耐久性有密切关系。水工建筑物大多由钢筋混凝土组成，这种建材在水利工程应用中，除受各种外力的作用外，还长期受到各种自然因素的破坏作用。这些破坏作用一般可分为物理作用、化学作用和生物作用等。物理作用包括材料的干湿变化、温度变化及冻融变化等。化学作用包括酸、碱、盐等物质的水溶液及气体对材料产生的侵蚀作用，使材料产生质的变化而破坏。生物作用是昆虫、菌类等对材料所起的蛀蚀、腐蚀等破坏作用。从罗湾大坝两次安全定期检查的情况来看，混凝土 耐久性最为突出的问题：一是部分混凝土的抗渗性差；二是环境水对坝体的侵蚀。混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透作用的能力。抗渗性的高底不仅关系到混凝土的挡水效果，还直接影响混凝土的抗冻及抗侵蚀性的强弱，也直接影响混凝土的耐久性。当混凝土的抗渗性差时，由于水分容易渗入混凝土内部，遇有冰冻作用或环境水中含有侵蚀性介质时，就容易受到冰冻或侵蚀作用而破坏，混凝土的使用寿命就会降底。混凝土的渗水原因，是由于内部的孔隙形成连通的渗水孔道。这些孔道除产生于施工振捣不密实及裂缝外，主要来源于水泥浆中多余水分蒸发而留下的气孔、水泥浆泌水所形成的毛细管孔道及骨料下部界面聚积的水膜。这些由水泥浆产生的渗水孔道的多少，主要与混凝土的水灰比大小有关。因此，水灰比是影响混凝土抗渗性的重要因素之一。实践证明，水灰比小时抗渗性高，反之则抗性差。二、混凝土耐久性下降的主要原因1.混凝土施工工艺的质量控制不严混凝土的施工环节对混凝土的质量影响很大，如不按规范操作，各个环节均可对混凝土的质量造成不利影响。从1990年和2000年两次大坝安全定期检查情况来看，渗水析钙现象比较严重的是河床段及左岸防渗墙体，但总体而言，右岸比左岸的非溢流坝段的渗水析钙程度要轻。从查阅罗湾 大坝的部分施工和运行记录来看（部分施工资料在工地火灾中被毁），造成罗湾大坝混凝土质量缺陷的原因主要有以下方面。第一混凝土的立模不牢靠大坝施工立模工作量大，定位要求高，但部份立模工人脱离施工作业指导书，在实际操作过程中仅以经验和感觉行事，致使在罗湾大坝施工过程中，发生模板变形和倒塌事故共计17次，比较典型的一是跑模导致第四溢流坝悬臂端（断裂悬臂长3.35m，高5.06m）在施工过程中断裂，此外，模板的拼接缝封堵不严，从而导致漏浆，致使混凝土表面局部骨料裸露，强度不高，在混凝土分层分块的接缝处漏浆危害更加明显。第二混凝土的原材料不符合质量要求在罗湾大坝开工前，施工单位先后对设计部门提供的料场均进行过复查，砂料本身质量较好，但由于所有料场均处在河滩边缘，易受汛期和人为影响，故实际施工过程中砂料中含泥量较大而不均，特别是人工开采时，含泥量极不稳定，有时高迗5%以上，超过了水工混凝土施工规范中细骨料的质量要求。第三混凝土的和易性与水灰比控制不严混凝土拌和物的质量检查主要项目有和易性、水灰比、容重和含气量、温度。其中混凝土和易性的检查最简便易行， 而且和易性的波动直接反映混凝土施工质量的好坏。经过查阅罗湾大坝施工纪录和对原施工现场技术人员进行调查，发现在罗湾大坝施工过程中，长期存在骨料超径和砂内含砾问题，且主材配料时常误差较大，加上混凝土运输过程中存在漏浆和离析现象，对坝体混凝土质量造成了较大的影响。三、防止环境水对水工建筑物侵蚀的措施1.混凝土的浇筑中充分振捣密实振捣是保证混凝土质量和各项技术指标的重要措施，是混凝土浇筑过程中的关键工序。混凝土的平仓和振捣必须根据相应的振捣设备确定相应的振捣时间，振捣器的插入点应整齐排列，间距约为一倍半作用半径。并应插人下层混凝土约5cm深，以形成整体。目前，许多建筑工人均为农民工所代替，他们当中又有相当一部分人根本未受过正式的施工培训，只是靠师傅的言传身教或自我领悟来获取施工技术。为此加强施工监理，特别是施工现场的监理十分必要。2.养护良好混凝土养护的任务是保证混凝土的硬化过程正常进行，不致因蒸发变干而使水化中断、混凝土强度增长受阻、表面产生干缩裂缝。结束语水工建筑物受环境水侵蚀问题在全国比较普遍，江西省靖安县境内的罗湾、小湾、开源等水电站的大坝及其他水工建筑物均已不同程度的遭受了环境水的侵蚀，福建省境内的 水东碾压混凝土大坝，在大坝竣工后不到十年的首次大坝安全定期检查时即被专家组评定为“病坝”，主要原因之一也是环境水对坝体的侵蚀。目前，我国水电建设特别是小水电建设进入快速发展时期，虽然国家加强了对建筑市场的监管，但是由于我国在小水电的开发方面制定出台了一系列的优惠政策，投资人可以“自建、自管、自用”，致使部份水电站存在设计和审查不规范、建筑材料把关不严、施工程序控制不力，从而给新建的水电站工程留下了安全隐患。希望工作在水电站建设前线的设计、施工以及管理人员，能以求真务实的态度，按照有关规程和规范的要求，严格把好水电站建设过程中的各个环节，为我国安全可靠、经济合理的有效利用水电资源作出应有的贡献。参考文献：【1】林潘斌水工建筑物养护修理工作手册水利电力出版社2010【2】余素萍彭汉兴大坝坝址环境水化学潜蚀作用与防治对策中国建筑工业出版社2012【3】胡志根水利工程施工北京中国水利水电出版社2010【4】韩松梅水工混凝土结构中钢筋锈蚀的原因及防护现代商贸工业2012'