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水工建筑材料

第一篇：水工建筑材料水利工程混凝土渗漏的原因分析和防治措施[文摘]水利工程建筑物的混凝土经常受到渗漏的威胁，渗漏会降低建筑物的使用寿命。为了延长建筑物的使用寿命，必须了解水利工程混凝土渗漏的原因和防治措施。本文论述了水利工程混凝土产生渗漏的原因、渗漏处理的原则以及渗漏防治措施。[关键词]水利工程混凝土渗漏防治措施引言随着我国社会经济水平的不断提高，水利水电工程建设无论在数量上还是在规模上都达到了建国以来的最高水平。由于混凝土本身为透水介质，因而在水利工程中发生渗漏的情况是不可避免的。长期的渗漏不仅会使得钢筋锈蚀，而且还会引起混凝土的钙化反应，进而导致混凝土强度降低，结构疏松，耐久性降低，严重的可能会使水利工程结构产生安全隐患或导致破坏。同时由于渗漏的作用，使得有压水渗入混凝土结构内部，对混凝土结构的稳定性产生不利影响[1]。渗漏产生的原因渗漏发生后，需要对渗漏产生的原因进行分析。针对具体的原因，制定有针对性的修补处理方案，原因分析是制定经济与合理的修补处理方案的前提与基础。2.1变形缝渗漏成因分析变形缝为沉降缝、伸缩缝和抗震缝的统称。因为变形缝为混凝土结构的薄弱环节，因而在水利工程中，变形缝位置为渗漏水的主要位置。变形缝的止水设计防水等级高，变形缝及止水材料均选用耐久性良好的材料，但在实际工程中，大部分变形缝处存在渗漏水的情况，其原因可以从设计、施工和材料三个方面来解释。设计中如果设计的密封止水材料的尺寸和变形缝尺寸不合理，将导致密封止水材料的伸缩率小于变形缝的长期变形量，这样外水会通过接缝渗入混凝土结构内部。施工中如果不严格按照设计施工，将容易导致止水带周围混凝土有蜂窝孔洞、止水带位置偏移、止水带焊接不严密、密封材料嵌填质量差等问题。如果止水材料选用了劣质产品或未选用合适的止水材料，如在高腐蚀性环境中仍选用橡胶类止水材料，均易造成止水材料的老化与腐烂，形成渗水通道。2.2混凝土裂缝渗漏成因分析混凝土为脆性材料，其抗拉强度远小于其抗压强度，当混凝土结构上的拉应力超过混凝土的抗拉强度，在混凝土结构上将出现裂缝（裂缝多半为弯曲裂缝，而且是拉裂缝）。根据裂缝形成原因的不同，可分为温度裂缝、凝缩裂缝、干缩裂缝、碱骨料反应裂缝、超载裂缝、钢筋锈蚀裂缝、地基不均匀沉降裂缝等。根据裂缝发展深度的不同，可以分为贯穿裂缝、深层裂缝和表层裂缝。对于裂缝成因的分析应根据结构内力大小、混凝土材料性能、混凝土施工时的配合比、运营管理水平和运营环境等方面着手，一般混凝土裂缝产生的原因并非单方面的，而是由多种因素组合引起的[2]。渗漏处理的原则渗漏处理是为了消除渗漏给水利工程建筑物带来的危害，增强建筑的耐久性和安全性，最终达到延长其使用寿命的目的。渗漏处理方案必须根据渗漏调查、渗漏原因分析并结合水利工程建筑物的环境条件和特点，综合选择适当且经济的修补方案。渗漏处理一般采用防水堵漏的方法。为了能有效地止水和降低建筑物内部的水压，防水堵漏应尽可能的靠近渗漏源头，这样有利于建筑物的稳定。渗漏修补一般应选择在无水期或枯水期进行。如果必须在有水状态下进行修补，应严格遵循“上载下排，先排后堵”的实施原则。渗漏防治措施4.1变形缝渗漏防治措施水利工程建筑物在变形缝位置出现渗漏时，首先考虑采用热沥青进行补灌，当补灌沥青效果不明显时，则应采用化学浆液灌浆，一般化学灌浆材料选用聚氨酯和丙凝浆液。4.2基础渗漏防治措施岩基渗漏一般采用帷幕灌浆技术，用加深加厚阻水帷幕来达到对基础防渗的目的。帷幕灌浆是将具有胶凝性的浆液或化学溶液，按照规定的配比或浓度，利用机械（或浆液自重）对之施加压力，通过钻孔、埋管或其它方法把浆液压送至岩体或其它物体（混凝土，砂、充填土等）的裂隙、孔隙或空洞内，形成一定宽度的阻水帷幕，以减少渗流量或降低扬压力的工程措施。帷幕灌浆的设计一般包括灌浆压力、帷幕灌浆深度、帷幕灌浆的厚度和长度等4个方面。一般情况下，在地质条件、建筑物质量等条件的允许下，使用较高的灌浆压力是有利于工程防渗的，但灌浆压力不宜过高，太高的压力容易产生地层的隆起，并且在遇到有较大孔隙、裂缝时，较高的压力容易造成大量吸浆现象的发生，使浆液流到不需要防渗的远处，造成不必要的浪费。帷幕灌浆形式确定后，除了封闭式帷幕灌浆要深入基岩外，悬挂式帷幕则要计算其深度。悬挂式帷幕深度应根据地质条件、坝基扬压力允许值、地层透水性、坝基排水措施等因素，结合大坝工程的实际需要，参照渗流计算成果及其它类似工程经验综合考虑。防渗帷幕的厚度主要由工程地质条件、大坝基岩的防渗标准、幕体本身的密实性、稳定性以及帷幕允许的水力坡降来决定。帷幕深入岸坡内的长度，同样要根据水文地质条件来确定，且宜延伸到正常蓄水位与地下水位相交处或相对隔水层处，与河床部位的帷幕连成整体。当地质条件为非岩性地基时，一般可在建筑物上游采