水工混凝土的常见病害及处理措施

摘 要：随着科技的进步，越来越多的新材料应用到水利建筑中，但混凝土仍是水利施工中不可缺少的重要材料之一，应用广泛，使用种类也多种多样，混凝土具有很多其他材料不具备的优点，很多重要的项目决定了混凝土的不可替代性，但由于水工建筑物的特点和所处环境，混凝土也常常发生一些病害，一旦发现要及时处理，否则会对水工建筑物产生巨大的破坏，造成不可估量的损失。

关键词：裂缝；空蚀；碱骨料反应；侵蚀

中图分类号：TV544 文献标识码：A

1 混凝土建筑物的常见病害

1.1 混凝土裂缝

混凝土裂缝是比较常见的病害，是一种物理性病害，表现为混凝土材料的断裂失去连续性，一旦发现裂缝，那么水工建筑的耐久性就会受到影响。多数的裂缝产生，都不是后期产生的，而是在施工期就已经产生了，多数是在施工期没有及时发现，而在水工建筑运行几年以后，由于整体建筑物老化而使得原本就存在的裂缝加重才被发现。裂缝的存在是水工建筑物的一个极大的安全隐患，会大大降低建筑物的抗拉性，裂缝还可能导致水以及一些腐蚀性的物质进入到混凝土里面，对内部的钢筋产生侵蚀，严重的会对建筑物的整体结构产生破坏，所以对于裂缝一定要引起重视。比如对于混凝土重力坝，一旦裂缝的深度和宽度达到一个值，就会影响到整个坝体的结构稳定和安全，大大削弱坝体的抗滑性能。

1.2 冻胀

冻胀也属于一种物理性破坏，在北方地区十分常见，由于北方地区特别寒冷，水工混凝土建筑受这种破坏常常发生，一旦产生危害，温差变化，晚上冻胀，中午冰融，会让混凝土变得松软、起鼓、裂缝，有的会一层一层脱剥，令建筑物的作用完全散失，这样的就对水工建筑的整体产生破坏性的影响。

1.3 冲磨和空蚀

河中所建的水工建筑物，由于水流中多夹杂着泥沙，如果水流很急，那么水中泥沙的下流速度也会很快，高速运动的泥沙共同作用在混凝土上，会对建筑物触水面的混凝土产生强烈的冲撞，长期冲磨，会对混凝土产生破坏。

空蚀是混凝土局部受到不规则的挤压变形而产生破坏，水工泄水建筑物工作中水流的一种特有现象。冲磨和空蚀也都属于物理性病害，两种病害往往是交替进行的，严重时会造成混凝土表面产生坑洞，粗骨料裸露，同样也会使内部的钢筋受到侵蚀而使建筑物的强度降低而带来安全隐患。

1.4 碱骨料反应

骨料多数都是一些石料，这些石料基本主要成分都是氧化硅等物质，而水泥或混凝土中都含有碱，碱和硅遇到一起会发生化学反应，生成能吸水而逐渐膨胀的硅凝胶，过分的膨胀会使混凝土裂开而产生巨大的危害，碱骨料反应是一种化学病害，也是不容忽视的。

1.5 碳化

混凝土在浇筑时，如果振捣达不到时间，或达不到标准要求，就会在混凝土中形成一些粗毛细孔，这些毛细孔没有完全充上水，如果空气中的二氧化碳气体透过这些毛细孔进入到内部，与内部充水毛细孔中的空隙液中溶解的氢氧化钙相遇，就会产生中和反应，使原本pH值大于10的混凝土孔溶液的pH值小于10，这样就会把钢筋的钝化膜破坏掉，进而对钢筋进行锈蚀。

1.6 溶蚀

由于混凝土中的CaO遇到水以后会被溶解而生成Ca（OH）2，由于空间中含有CO2，CO2如果和Ca（OH）2相遇，就会发生化学反应而生成CaCO3，CaCO3在水中是一种沉淀物，产生CaCO3的混凝土基本上就已经完全变性，因为胶凝性失去而变得没有强度，也不具备了抗渗性，所以混凝土溶蚀这种化学性病害能让混凝土变得酥松而失去强度，产生安全隐患。

1.7 侵蚀

侵蚀多数是由于环境水质中的一些物质和混凝土中的物质发生了化学反应，从而使混凝土产生病害。虽然不是很常见，但有的工程却受损很严重，比如当混凝土结构处于含有氯盐的海水、岩土或空气环境中时，氯离子也会从混凝土表面逐渐扩散到钢筋表面并使钢筋脱钝而锈蚀。

2 混凝土常见病害的预防措施

2.1 从工程设计上加以预防

水工混凝土建筑物在设计上，不但要保证强度，还要考虑使用寿命的长期性，要考虑环境对材料的影响，选用一些适应环境的材料，以延长工程寿命。设计标准要严格执行国家的有关标准，确保所用材料都能达到标准，让工程保质保量，混凝土构件在考虑了环境的侵蚀性和材料性能的老化过程后，要仍然可以保证结构应有的安全性和稳定性。要充分考虑到不同构件所处的工作环境的差异，所以构件设计要能拆装和更换，以便能及时换掉易损构件，延长建筑使用期限。设计时要考虑到采用多种措施来对建筑进行保护，避免侵蚀和破坏。

2.2从工程原材料选用上加以预防

材料选用上要严格把关，尽可能做到最好，达到相关标准要求，杜绝不达标的原材料进入场地。比如水泥的选用，砂石骨料的选择、减水剂和引气剂的添加等都要严格按照设计的要求来进行。

2.3 从施工工艺上来加预防

混凝土施工，有一整套严格的施工标准，在施工时，必须严格按照标准来执行，认真管控好每个环节，细节决定成败，只有每个环节都管控到位，才能保证整体的工程质量不出偏差。比如用料比例、搅拌程度、温度控制、灌浆浇筑、模板支设、浇筑振捣等环节，都要认真落实。

2.4 运行管理

管理是门系统科学，也是一门艺术，要建立健全管理规章制度，并要严格执行，设立专人负责制及整个工程的运行程序，并要严格执行，制定完备的计划及各种预案，定期检查，进行安全测定，对于工程检测中发现的问题，要及时进行科学的处理。

物理性病害和化学性病害对于水工混凝土建筑物的使用寿命和安全产生了巨大的危害，我们一定要引起足够重视，认真研究，结合水工建筑所处的环境，做出客观的分析和总结，并制定出科学的预防和治理方案，从设计到施工到运行管理等方面综合考虑，全方位、多渠道地联合控制，确保混凝土质量，使水工混凝土建筑的寿命最大的延长，发挥其最大的功用。

作者简介：罗丙海，男，本科，公主岭市人民政府防汛抗旱指挥部办公室工程师。研究方向：水利水电工程。