混凝土水工建筑物常见病害浅述

在水利工程中，混凝土水工建筑物养护维修必须本着\"以防为主、防重于修、修重于抢\"的原则，一旦混凝土出现裂缝、渗漏等问题，如果不及时采取科学有效的解决办法，可能会导致问题越来越严重，从而给建筑工程的质量造成很大影响，因此，相关工程人员应该切实做好混凝土水工建筑物的管理与维护工作，确保水工建筑物的施工质量。

1.混凝土水工建筑物病害原因 1.1物理原因

一是由于水流经常性冲刷，泥流的磨损，水流气泡的冲刷等所造成混凝土表面剥落，骨料被冲掉，严重的形成空洞；二是因荷载等外力作用，温度变化等所产生的裂缝、沉陷、断裂等建筑物的变形。

1.2化学原因

（1）溶出性侵蚀。硅酸盐水泥中，氢氧化钙的溶解度最大，在流动水作用下，氢氧化钙会逐渐溶出，石灰浓度随之降低，这将引起必须在一定浓度的氢氧化钙溶液中才能稳定存在的水化硅酸钙和水化铝酸钙的分解。因而氢氧化钙的溶出会导致水泥砂浆和混凝土的强度下降，为外界的侵蚀性介质进入创造了条件。

（2）离子交换侵蚀。酸在水中电离生成氢氧离子，相互交换生成水和盐。生成易溶的盐能被水带走，使混凝土内部空隙增大，强度降低，加剧侵蚀作用，另一部分虽然所生成的是不溶解物质，体积也不一定发生膨胀，但是使水泥浆体的结构软化，孔隙增大，渗透性也增大。

（3）硫酸盐侵蚀。主要是硫酸盐与水泥水化产物的作用生成钙矾石（水化硫铝酸钙结晶）和石膏。生成物在混凝土的毛细孔隙中膨胀，使混凝土产生较大的内应力而破坏，当水中同时含有硫酸根和镁离子时，对水泥石的破坏会特别严重。

2.混凝土裂缝对水工建筑物的危害 2.1混凝土裂缝将使建筑物產生渗漏

渗漏的结果，一方面在水压力作用下使裂缝逐步扩宽和发展；另一方面当水渗人混凝土内部后将一部分水泥的某些水化产物溶解并流失。水泥水化产物中最

容易溶解的Ca（OH）2，它的溶蚀会促使水泥水化物的水解。首先引起水解破坏的是水化硅酸三钙和水化硅酸二钙的多碱性化合物，然后是低碱性的水化产物的破坏，由此可能导致混凝土结构物的破坏。这种危害主要出现在水下建筑物、地下底板、箱涵和建筑物外墙等。

2.2加速混凝土碳化

混凝土裂缝的存在，使空气中二氧化碳极易渗透到混凝土内部与水泥的某些水化物相互作用形成碳酸钙，这就是混凝土的碳化。碳酸钙中和水泥的基本碱性，使混凝土的碱度降低，使钢筋纯化膜遭受破坏，当水和空气同时渗人时，钢筋就会产生锈蚀，同时加剧混凝土收缩开裂，导致混凝土结构物破坏。通常在空气中二氧化碳的浓度很低时，混凝土碳化速度非常缓慢，当混凝土不密实或布满裂缝时，则可能在1-2年内就使混凝土钢筋保护层完成碳化。

2.3影响混凝土结构物的结构强度和稳定性

混凝土裂缝直接影响混凝土结构强度和整体稳定性。轻的则会影响结构物的外观、正常使用和耐久性，严重的贯穿性裂缝可能使结构完全破坏。

3.裂缝常见修补方法 3.1充填法

此法适合于修补较宽的裂缝（裂缝宽度大于0.5mm）。具体做法是沿裂缝处凿U形或V形槽，槽顶宽约10cm，在槽中充填密封材料。充填材料可用水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等。如果钢筋混凝土结构中钢筋已经锈蚀，则将混凝土凿除到能够充分处理已经生锈的钢筋部分，将钢筋除锈。然后进行防锈处理，再在槽中充填聚合物水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。对于活缝，沿裂缝走向开一个U形槽，槽底垫一层与混凝土不粘的材料，再填充弹性嵌缝材料，使其与槽两侧粘结。

3.2注入法

注入法分为压力注入法与真空吸入法两种。压力灌浆法适用于较深较细的裂缝，而真空注入法是利用真空泵使缝内形成真空，将浆材吸入缝内，该法适用于各种表面裂缝的修补。灌浆材料有水泥浆材、普通环氧浆材、弹性环氧浆材等。

3.3表面覆盖法

这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2mm）的表面上涂膜，以提高其防水性及耐久性为目的的修补方法，分为涂覆裂缝部分及全部涂覆2种方法。这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以控制其变化。表面覆盖法所用材料视修补目的及其建筑物所处环境不同而异，通常采用弹性涂膜防水材料、聚合物水泥膏、聚合物薄膜等。施工时，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛、清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。

4.混凝土水工混凝土的养护和管理措施 4.1做好养护方法，确保施工质量

水工混凝土养护是混凝土生产中周期最长的工艺过程，养护时间视当地气候条件及水泥品种而定，一般养护从混凝土浇筑完毕12～18h开始，并持续21～28d。多采用洒水进行自然养护，还有喷涂薄膜养护和塑膜包裹养护方法，使混凝土表面保持湿润，实现养护目的。

一般按惯例采用自然养护法，若在工程环境炎热、气候干燥的条件下，需在混凝土脱模后便开始养护工作，且草帘遮盖加洒水养护与无遮盖洒水养护要同时进行，养护时间21～28d，浇水次数根据气候情况和覆盖物的保湿能力决定，以保证混凝土有足够的湿润，固定专人养护。实践表明，遮盖加洒水养护的混凝土比无遮盖洒水养护的强度增长更快，28d强度回弹平均值前者高于设计10%以上，后者混凝土表面有不规则的干缩裂纹和起沙现象。分析其原因认为构筑物表面持水性差，水源不便，养护质量易失控，达不到养护要求，严重影响到构筑物混凝土质量。在无风或风小的情况下可采用塑料膜覆盖养护方法，以不透水汽的塑料膜来保持混凝土中的水，满足混凝土强度增长的需求，但是养护效果检验认为，这种方法存在一定的问题，不能满足混凝土强度均匀的要求，保证率低。

4.2 强化病害治理，做好养护管理

（1）如果水工建筑物的表面遭受到了不同程度的损坏，可以使用砂浆进行填补或粘补方法，也可以用喷浆、喷混凝土等方法进行修补。或者是做好裂缝内部处理采用多种修补措施，如水泥灌浆法、化学灌浆法等。

（2）切实做好混凝土水工建筑裂缝渗漏的有效处理。在处理裂缝时，应该全面深入地了解裂缝，包括原因分析、影响程度、渗漏情况等，再根据需要选用

合适的处理方法，如埋管、钻孔、灌浆充填等方法。涵洞裂缝渗漏处理采用环氧胶剂粘贴橡皮，灌浆处理，涵洞地基加固、涵洞结构补强等措施。

5.总结语

后期的维护管理非常重要，对混凝土的使用寿命的延长以及使用过程中的修理和加固费用减少发挥着重要的作用。因此，应该坚持预防为主，防治结合的原则，切实做好混凝土施工，确保施工质量。在水工建筑物维护管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，采取切实有效的维护管理措施，从而达到保证水工建筑安全性和稳定性的目的，使水工建筑更好地为社会建设服务。

参考文献

[1]丁瑞峰，混凝土水工建筑物的维护管理[J]。青春岁月，2012，（14）。 [2]姚建平，浅谈混凝土水工建筑物的维护管理[J]。企业导报，2012，（14）。