水工混凝土范文10篇

摘要：通過對唐徠渠水工混凝土缺陷修補加固技術進行應用試驗，在不改變原有水工建筑物使用功能和技術參數的情況下，針對水工混凝土不同程度缺陷表面進行降糙、補強、防滲、抗凍等修補加固處理，以提高灌溉渠道及建筑物的使用壽命。

關鍵詞：水工混凝土；修補加固；技術應用；施工技術

1工程概況

唐徠渠是寧夏引黃灌溉最大的干渠，全長294km，其中干渠長147.7km，支干渠長146.3km，渠道砌護率73%，沿線主要建筑物有直開口513座、涵洞44座、水閘51座、渡槽20座、陡坡跌水1座、橋梁240座，各類建筑物共計869座。干渠進口設計流量127m3/s，年均行水185d左右，近年年均引水量9.8億m3，承擔著寧夏9個市縣120多萬畝（1畝≈0.067hm2）農田灌溉以及典農河、沙湖、星海湖等19萬畝湖泊濕地的補水任務。

2唐徠渠水工混凝土主要缺陷問題分析

唐徠渠灌區冬季氣候寒冷，但為增加土壤墑情又必須進行冬灌，冬灌結束時間多為每年11月20日前后，日平均氣溫已到零下。渠道停水后蓄積在渠道內坡的水分來不及完全向外滲出就凍結在渠道土壤內，在冬季遇上極端低溫天氣凍脹變形異常增大，對砼凍融剝蝕破壞異常嚴重。尤其是挖方渠道，冬灌停水后渠道自身的水分不能及時向外滲出，外坡或田間來水又補充在渠道內，造成渠道土壤含水量大增，對砼凍融剝蝕破壞更為嚴重。以唐徠渠西門橋下（唐徠渠樁號73+235）渠道混凝土為例，渠道于2003年進行全斷面襯砌，底板襯砌采用40cm厚的混凝土澆筑，混凝土標號為C30、F200、W6。工程運行10多年后，出現大面積凍融剝蝕破壞，局部剝蝕深度達10cm左右，部分底板表面鋼筋已經露出。通過對渠道運行狀況及施工工藝分析，發現混凝土凍融剝蝕破壞的主要原因有：①在混凝土拌和、運輸、輸送過程中，引氣劑引發的微小氣泡大量損失，混凝土含氣量遠低于抗凍混凝土含氣量的要求，導致混凝土抗凍標號達不到設計要求；②混凝土振搗不密實、養護不到位或者表面受凍害等因素。

1前言

我省目前正進行50~70年代修建的大中型水庫和水閘的除險加固工程，對已建水工混凝土建筑物進行各種老化加固處理是主要內容之一，即解決各種原因造成的裂縫和表面剝蝕、水質侵蝕、沖磨、空蝕、鋼筋銹蝕、混凝土質量差等老化問題。水工混凝土建筑物的主要任務是擋水、引水、輸水和泄水，混凝土老化造成的結果是裂縫的存在，裂縫往往是多種因素聯合作用的結果，嚴重的裂縫和表面剝蝕及鋼筋銹蝕不僅危害水工混凝土建筑物的整體性和穩定性，而且還會產生大量的漏水，使建筑物的安全運行受到嚴重威脅，加速混凝土結構老化，縮短水工混凝土建筑物的使用壽命，造成其耐久性產生很大危害。同時滲漏會導致水量的損失，影響到工程經濟效益和社會效益。

2丙乳砂漿特性

丙乳是丙烯酸脂共聚乳液的簡稱，是一種高分子聚合物的水分散體，是一種水泥改性劑，是由南京水利科學研究院科研成果直接轉化而成的產品，1986年已通過水利部鑒定，1988年獲國家科技進步三等獎。已列入《工業建筑防腐設計規范》（GB50046-95）作為化工耐腐蝕材料。加入水泥砂漿后為聚合物水泥砂漿，屬于高分子聚合物乳液改性水泥砂漿，適用于水利、公路、工業及民用建筑等鋼筋混凝土結構的防滲、防腐護面和修補工程。

丙乳砂漿中聚合物膜彈性模量較小，它使水泥漿體內部的應力狀態得到改善，可以承受變形而使水泥石應力減少，產生裂縫的可能性也減少，同時聚合物纖維越過微裂縫，起到橋架作用，縫間都有聚合物纖維相連，所形成的均質聚合物框架，作為填充物跨過已硬化的微裂縫，限制微裂縫的擴展，微裂縫常在聚合物膜較多處消失，顯示聚合物的抗裂作用；另外，聚合物有減水作用，使砂漿的水灰比減小，聚合物膜填充了水泥漿體的孔隙，切斷了孔隙與外界的通道，起到密封的作用。

丙乳砂漿與普通砂漿相比，具有極限拉伸率提高1~3倍，抗拉強度提高1.35~1.5倍，抗拉彈模降低，收縮小，抗裂性顯著提高，與混凝土面、老砂漿及鋼板粘結強度提高4倍以上，2天吸水率降低10倍，抗滲性提高1.5倍，抗氯離子滲透能力提高8倍以上等優異性能，使用壽命基本相同，且具有基本無毒、施工方便、成本低，以及密封作用，能夠達到防止老混凝土進一步碳化，延緩鋼筋銹蝕速度，抵抗剝蝕破壞的目的。具體性能指標見下表。

目前，國內混凝土養護普遍采用自然養護方法．筆者經多年對水利工程混凝土養護方法的實踐與調研，發現施工單位比較忽視混凝土的養護，灑水、覆蓋養護不能按規范要求及期限適時進行，且養護質量難以控制與管理，根本達不到自然養護要求的標準，不僅影響混凝土早期強度的增長，更重要的是由于混凝土表面水分急劇蒸發失散，造成混凝土表面干縮、龜裂、起毛，嚴重影響混凝土整體質量以及其他性能的發揮．已建水工混凝土建筑物運行后跟蹤考察證明，同標號、相同施工水平澆筑的混凝土，養護程度較好者混凝土表面色澤顯黑，觸摸光滑堅硬，養護程度差者表層起沙、脫皮，有較深裂紋，在有侵蝕性介質條件下運行兩三年混凝土構筑物表層就發生變酥、剝落現象，嚴重影響了混凝土的耐久性．混凝土養護至今仍然是混凝土構筑物成型工藝中的難點，研究探討混凝土養護方法及其實際效果，對提高水工混凝土的耐久性并節約用水有著十分重要的意義．

1水工混凝土養護方法研究與應用

1．1養護方法

水工混凝土養護是混凝土生產中周期最長的工藝過程，養護時間視當地氣候條件及水泥品種而定，一般養護從混凝土澆筑完畢12～18h開始，并持續21～28d．多采用灑水進行自然養護，還有噴涂薄膜養護和塑膜包裹養護方法，使混凝土表面保持濕潤，實現養護目的．

為了檢驗不同養護方法適應范圍及實際效果，筆者在甘肅景電二期延伸向民勤調水工程中進行了現場實踐對比．該調水工程位于騰格里沙漠南緣，風沙天多，風速大，空氣干燥，氣候炎熱，沒有濕潤感，工程環境惡劣，全長99．04km渠線中有85km鋼筋混凝土箱型渠穿越沙漠地段，還有渡槽、泄水建筑物等52座，混凝土量21．63萬m3，混凝土表面積80．14萬m2，養護任務相當大，預算養護用水6．4萬m3．這些水工建筑物的共同特點是壁薄，外形坡面與直立面多，表面積大，水分極易蒸發，施工水源遠而不便，水價昂貴（10～15元／m3），成型混凝土構筑物養護是本工程的難題．因此，質檢部門將混凝土養護作為重點控制環節．起初按慣例采用自然養護法，考慮到工程環境炎熱、氣候干燥，混凝土脫模后便開始養護工作．草簾遮蓋加灑水養護與無遮蓋灑水養護同時進行，養護時間21～28d，澆水次數根據氣候情況和覆蓋物的保濕能力決定，以保證混凝土有足夠的濕潤，固定專人養護．用混凝土回彈儀測定的數據表明，遮蓋加灑水養護的混凝土比無遮蓋灑水養護的強度增長更快，28d強度回彈平均值前者高于設計10％以上，后者在設計值左右變動，細心觀察可見后者混凝土表面有不規則的干縮裂紋和起沙現象．分析其原因認為構筑物表面持水性差，又是線型施工現場，水源不便，養護質量易失控，達不到養護要求，嚴重影響到構筑物混凝土質量．此后又采用塑料膜覆蓋養護方法，試圖以不透水汽的塑料膜來保持混凝土中的水，滿足混凝土強度增長的需求，但實際中由于風大不易固定，覆蓋過程中存在膜破損和接縫不嚴密的問題．養護效果檢驗認為，這種方法存在較多的具體問題，不能滿足混凝土強度均勻的要求，保證率低．為了改進混凝土養護方法，經調查先后引進美國、中國石家莊生產的混凝土養護劑，現場試驗從回彈測定強度值可見基本接近試驗室標準養護效果．但使用美國生產的養護劑價格較高（51元／kg）．為了能夠廣泛推廣應用，降低成本，筆者借鑒相關信息資料，反復試驗，優選了一種較為理想的配方，自己生產養護劑，價格降低了90％多（5．0元／kg）．與美國以及國內同類產品工程應用、試驗類比，自制的JD混凝土養護劑質量已達到國內同類產品水平．經甘肅省建材產品質量監督檢驗站、甘肅省建材研究中心試驗站等有關部門及專家鑒定，認為JD混凝土養護劑各項物理指標和相應的性能均達到同類產品的標準，其研制和使用填補了甘肅省水利水電工程建設中的一項空白．工程實踐與跟蹤檢驗結果表明，采用JD混凝土養護劑養護，能夠保證混凝土早期強度的增長以及各部位強度的均勻性，滿足混凝土養護質量要求和技術要求，不僅成功地解決了沙漠及水源不便地帶混凝土養護難的問題，而且普遍適宜水利工程混凝土養護，養護質量看得見摸得著，控制方便，技術可靠，操作簡便，節省勞力，經濟合理，消除了自然養護和塑料膜覆蓋養護方法難以管理、不能保證養護效果的缺陷，成為施工單位樂于使用的養護方法．

甘肅省景電二期延伸向民勤調水工程混凝土全面采用養護劑養護，共使用養護劑133t，噴涂面積80多萬m2，比灑水養護節約資金89．08萬元，甘肅省疏勒河大型水利工程和寧夏自治區揚黃扶貧“1236”工程中現澆混凝土構筑物養護也廣泛應用養護劑，沒有發生一次因混凝土養護造成的問題，效果很好．

1概述

全斷面砼襯砌埋藏式水工隧洞，在砼澆筑結束后，由于山體內地下水的滲流通道被封堵，形成較高的外水壓力，使襯砌砼在施工縫、變形縫的薄弱位置產生滲漏。這是因為：

在砼澆筑時沒有采取有效的排水措施(如設置排水廊道、打排水孔等)進行外水導排減壓。

在砼襯砌完成后，因各種原因回填和固結灌漿不可能立即進行時，當襯砌砼水化熱完成后，襯砌與巖體之間實際存在一個較大的空隙。當圍巖外水壓力梯度尚不足以形成新的滲流通道時，外壓力實際上是滲透水在圍巖和襯砌中產生的體積力。其計算公式為P=Byh、B=0.25-0.6。

此時的外水壓力迅速升高，并直接作于襯砌砼上，導致砼薄弱面滲水，而影響襯砌結構的安全。因此在結構設計時如何控制外水壓力引起構筑物的滲漏是十分重要的。尤其是特殊的隧洞結構斷面的襯砌(如斷面形式、配筋限制等問題)不可能一次全斷面襯砌成型時，必須將底板和邊頂拱分開施工，對形成的施工縫止滲防治是十分重要的。

2水工隧洞工程特性

摘要：建筑材料有很多種，而混凝土就是其中比較常見的一種。由于混凝土的優勢非常明顯，所以在建筑施工過程中比較常用，而且混凝土的適用范圍越來越廣。但水工混凝土建筑物也會出現一定問題，這主要是因為長期受到空氣、溫度以及水流沖擊的影響，所以很容易出現裂縫、滲漏等質量問題。本文主要研究水工混凝土建筑物的混凝土質量檢測。

關鍵詞：水工混凝土；質量檢測；檢測方式

水工混凝土建筑物一般由三部分構成，其中一部分是建筑物，一部分是病壩，還有一部分是危險大壩。目前我國大部分水工建筑物都會存在質量問題，其中比較嚴重的大壩就是混凝土大壩，它的質量問題會引發決壩危險，也有可能引發潰壩危險。所以，水工混凝土建筑物需要進行病害檢測。相比于一般混凝土來說，水工混凝土的耐水性更好，在施工過程中，不能忽視拌和、澆筑以及養護問題。

1混凝土質量檢測的重要性

水工混凝土建筑在使用過程中經常會出現質量問題，出現問題的原因主要有以下兩種，第一種因素是人為因素，第二種因素是受到外力破壞所導致。但是在水工建筑構建的過程中也會出現一定的問題，在建筑的后期使用中同樣會出現一些問題。在建筑構建過程中出現問題的原因可能是以下原因，可能是施工計劃出現問題，也可能是施工材料出現問題，還可能是施工人員技術水平不夠高。所以水工建筑出現老化或者是病害問題需要及時修護，這就需要維修人員準確找到出現問題的部分，這也是水工建筑需要定期檢測的原因。及時修復水工建筑所出現的問題有助于延長建筑壽命，保證水工建筑更好的使用。對于水工建筑來說，對混凝土質量進行檢測是非常重要的，這也是避免建筑受到損害的重要環節。通過對混凝土質量進行檢測可以了解整個建筑的受力情況，及時發現水工建筑出現的問題，其中包含了建筑的老化問題以及病害問題等，然后針對不同問題采取不同的養護措施[1]。

2水工混凝土建筑物的混凝土強度檢測

一、水工混凝土結構的特點及類型

水工混凝土一般為防水混凝土，它是因本身的密實性而具有一定防水抗滲能力的整體式混凝土或鋼筋混凝土結構。它兼有承重、圍護和抗滲的功能，還可滿足一定的耐凍融及耐侵蝕要求。防水混凝土結構具有材料來源廣泛、工藝操作簡單、工程成本低廉、結構整體性強、防水抗滲耐久等特點。防水混凝土結構以其獨特的優越性成為水工工程建筑的首選。

水工防水混凝土按類型，可分為普通防水混凝土和外加劑防水混凝土。

1.普通防水混凝土

普通防水混凝土是在普通混凝土骨料級配的基礎上，以調整和控制配合比的方法，提高自身密實度和抗滲性的一種混凝土。混凝土硬化后，粗骨料彼此之間被具有一定密實度的水泥砂漿所填充，并切斷混凝土內部沿石子表面形成的連通的毛細滲水通道，使混凝土具有較好的抗滲性。

2.外加劑防水混凝土

1、引言

水利工程是基礎產業工程，目前我國正在大規模、高速度地進行水利開發，工程建設耗費了大量資源，水工混凝土的耐久性也直接關系到工程的使用壽命、加固費用、效益發揮和運行安全，但是水工混凝土卻經常受到裂縫、凍脹、沖磨、空蝕、堿骨料反應、碳化、溶蝕和侵蝕等病害的威脅，由于工程耐久性不足，增加了建筑物使用過程中的修理與加固費用，影響或限制了結構的正常使用功能并縮短結構的使用年限，影響效益和安全，不僅造成經濟損失，而且嚴重浪費資源，引發社會問題。因此有必要對水工混凝土的常見病害進行分析和研究，并反饋到設計、施工和運行管理等方面來進行預防和控制，在工程建設管理的整個過程中，全方位、多渠道地提高水工混凝土的質量和耐久性，延長工程使用壽命，確保國家可持續發展戰略在水利建設開發過程中的有效施行。

2、常見病害分析

水工混凝土是水利工程建設中很重要的材料，使用種類繁多，也需要在各種各樣復雜的環境條件下發揮作用和確保工程正常運行。根據水工混凝土建筑物的結構性特點和所處工作環境的不同，常見病害主要有裂縫、凍脹、沖磨空蝕、堿骨料反應、碳化、溶蝕和侵蝕七大類，其中前三類屬于物理性病害，后四類屬于化學性病害。由于工程自身因素和工作條件的差異，這幾類病害對混凝土的危害程度也互不相同。

（1）裂縫

裂縫是混凝土建筑物最常見的病害之一。裂縫是材料的不連續現象，屬于物理性病害，是水工混凝土耐久性的首要影響因素。裂縫的出現，多數在施工期就存在，有的雖然在施工期以后，也多在運行初期5～10年以內，不是由于運行期長工程老化問題，而是早期的問題。裂縫的存在直接導致混凝土抗拉性能的降低，裂縫也會引導有害物質進入混凝土內部，造成鋼筋銹蝕，甚至混凝土結構破壞。對于水庫蓄水發電和灌溉來說，擋水混凝土結構的裂縫會直接引起滲漏，如果滲漏量達到一定程度，就直接危及工程的蓄水能力；對于混凝土重力壩來說，如果裂縫達到一定貫穿深度和寬度，會引起壩體揚壓力的急劇增長，削弱壩體的抗滑能力，對結構抗震非常不利，甚至會對整個壩體的結構穩定和安全造成威脅。

論文關鍵詞:水工混凝土；質量通病；防治措施

論文摘要:水工混凝土在其生產使用過程中，由于各種因素的影響，其質量通病的產生難以避免。結合多年從事水工混凝土施工和處理通痛的經驗，分析探討其產生的根本原因，提出了經過實踐檢驗能有效解決幾種常見通病的防治措施。

1前言

水工混凝土施工生產過程中，受材料、施工、溫度、氣候等多種因素的影響，產生蜂窩麻面、裂縫、滲漏、凍融、變形等質量通病，降低水工混凝土質量等級，嚴重影響其結構安全，縮短了水工混凝土使用壽命。為此，通過對以下幾種常見質量通病成因的分析研究，結合成功經驗和實際做法，提出相應的防治措施，有效解決水工混凝土病害處理問題，對提高工程質量、延長工程使用壽命具有重要的現實意義。

2水工混凝土質量通病成因分析

2.1水工混凝土表面蜂窩麻面及氣孔的成因

工民建中的民用住宅、辦公樓（梁、板、拄、基礎），水工建筑中的廠房（基礎、梁、板、柱）。大壩、隧洞襯砌、渡槽、、橋梁等工程建筑物的結構安全和防滲等絕大多數由混凝土和鋼筋混凝土承擔，因此混凝土的質量在工程建筑物中顯得尤其重要。混凝土施工的工藝水平、施工隊伍的素質、原材料的質量等因素給混凝土施工的質量控制帶來一定困難。

本人參考資料及結合在小浪底工程混凝土施工的質量控制經驗，就如何搞好混凝土的質量控制論述如下：

一、原材料的質量控制：

原材料的質量及其波動，對混凝土質量及施工工藝有很大影響。如水泥強度的波動，將直接影響混凝土的強度；各級石子超遜徑顆粒含量的變化，導致混凝土級配的改變，并將影響新拌混凝土的和易性，骨料含水量的變化，對混凝土的水灰比影響極大。為了保證混凝土的質量，在生產過程中，一定要對混凝土的原材料進行質量檢驗，全部符合技術性能指標方可應用。骨料中含有害物質，超過規范規定的范圍內，則會妨礙水泥水化，降低混凝土的強度，削弱骨料與水泥石的粘結，能與水泥的水化產物進行化學反應，并產生有害的膨脹的物質。如果粘土、淤泥在砂中超過3%，碎石、卵石中超過2%，則這些極細粒材料在集料表面形成包裹層，妨礙集料與水泥石的粘結。它們或者以松散的顆粒出現，大大地增加了需水量。如使用有機雜質的沼澤水，海水等拌制混凝土，則會在混凝土表面形成鹽霜。對混凝土集料來說，影響配合比組成變異而導致混凝土強度過大波動的主要原因是含水率，含泥量的變化和石子含粉量的影響。在混凝土生產過程中，對原材料的質量控制，除經常性的檢測外，還要求質量控制人員隨時掌握其含量的變化規律，并擬定相應的對策措施。如砂石的含泥量超出標準要求時，及時反饋給生產部門，及時篩選并采取能保證混凝土的其它有效措施。砂子含水率，通過干炒法，及時根據測定的含水率來調整混凝土配合比中的實際用水量和集料用量。對于相同標號之間水泥活性的變異，是通過膠砂強度試驗的快速測定，根據水泥活性結果予以調整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指標必需達到規范要求。

二、科學配制混凝土是保證質量的先決條件

1、混凝土施工配合比的換算

少筋混凝土結構是指配筋率低于普通鋼筋混凝土結構的最小配筋率、介于素混凝土結構和鋼筋混凝土結構之間的一種少量配筋的結構，簡稱少筋混凝土結構，也稱為弱筋混凝土結構。

這類結構在水利工程設計中是難于避免的，有時，它在某些水工混凝土工程結構中處于制約設計的重要地位。從邏輯概念講，只要允許素混凝土結構的存在，必定會有少筋混凝土結構的應用范圍，因為它畢竟是素混凝土和適筋混凝土結構之間的中介產物。

凡經常或周期性地受環境水作用的水工建筑物所用的混凝土稱水工混凝土，水工混凝土多數為大體積混凝土，水工混凝土對強度要求則往往不是很高。在一般水工建筑物中，如閘墩、閘底板、水電站廠房的擋水墻、尾水管、船塢閘室等，在外力作用下，一方面要滿足抗滑、抗傾覆的穩定性要求，結構應有足夠的自重；另一方面，還應滿足強度、抗滲、抗凍等要求，不允許出現裂縫，因此結構的尺寸比較大。若按鋼筋混凝土結構設計，常需配置較多的鋼筋而造成浪費，若按素混凝土結構設計，則又因計算所需截面較大，需使用大量的混凝土。

對于這類結構，如在混凝土中配置少量鋼筋，在滿足穩定性的要求下，考慮此少量鋼筋對結構強度安全方面所起的作用，就能減少混凝土用量，從而達到經濟和安全的要求。因此，在大體積的水工建筑物中，采用少筋混凝土結構，有其特殊意義。

關于少筋混凝土結構的設計思想和原則，我國《水工混凝土結構設計規范》(SL/T191—96)作了明確的規定。

二、規范對少筋混凝土結構的設計規定