文档介绍：第一章绪论

水工混凝土建筑物在运行过程中,由于受到水、大气、侵蚀性介质和正负温度的反复作用,从而产生老化和各种病害。据20世纪80年代中期的全国水工混凝土耐久性及病害调查表明、渗漏是水工混凝土建筑物因耐久性不良而出现的主要病害之一。
在调查的32座大坝中,每座大坝均存在不同程度的渗漏。如丰满大坝,对20世纪50年代初期大坝渗漏量多大273L/s。经1974-1984年对渗漏水中离子含量分析测试结果表明,每年从坝体混凝土中溶出的离子含量(主要是钙离子)就高达9t,,。为解决坝体和坝基的渗漏达118t。丰满大坝地处严寒地区(吉林省),由于坝体大量渗漏又引起了大坝混凝土的严重冻融剥蚀破坏和冻胀破坏。为确保大坝的安全运行,水利电力部和东北电力局投入巨资,从1990年开始对大坝进行了全面的防渗加固处理。

因水工混凝土结构的渗漏问题是一个非常复杂的问题,需进~步探讨渗漏成因的有效的分析方法和手段。本论文将针对水工混凝土结构运行期的渗漏问题,对渗漏产生的原因进行深入的研究,结合统计资料和实测资料,研究了裂缝,变形缝对水工混凝土渗漏的影响,得出了处理措施。运行管理中可以采取相应措施,避免不利荷载组合,从而可以减少渗漏的产生和发展,降低渗漏的危害程度,从而使工程在保证安全的前提下,充分发挥其工程效益。总之,对渗漏的成因研究不仅有着重要的学术价值,而且对指导工程运行管理和科学决策提供支持,有着重大的实用价值。

对混凝土渗漏的研究,国外以前苏联进行得较早和较多。贝科夫1926年发表的论文中指出,“任何以波特兰水泥制的混凝土建筑物,都必然经受实惠的浸析作用,并在一定期限内丧失全部胶凝性而遭受破坏”。斯科雷尼科夫1933年曾形象的把混凝土的溶蚀破坏称为“白死病”,这是由于渗漏使混凝土中Ca(oH)2产生了溶出,并与空气中的CO2反应生成白色的CaCO3结晶。金德在1937年发表的论文《水工结构中混凝土的腐蚀》中进一步指出了混凝土浸析破坏的危险性。莫斯克文在1952年和1980年分别出版了混凝土腐蚀的专著,其中对混凝土溶蚀的试验方法、影响引述、抗溶蚀混凝土的结构和安全渗透系统的设计进行了论述,同时也对混凝土产生溶蚀破坏的机理进行理论性的探讨。美国垦务局从20世纪40年代开始,也进行过大坝混凝土渗漏的研究,初步探讨了混凝土溶蚀对抗压强度的影响,一级养护龄期等因素对渗漏的影响。以后美国的一些学者也曾进行过大坝裂缝渗水处混凝土芯样的破坏情况的研究。我国对混凝土渗漏的实际试验研究工作开展的较晚,人们对水工混凝土建筑物的渗漏问题虽然一直非常重视,但对渗漏会引起混凝土溶蚀破坏认识还不够。直到
20世纪70年代后期,作者结合防渗墙混凝土耐久性的研究,在国内首先进行了混凝土的溶蚀试验,并在1986年发表了有关混凝土溶蚀试验的论文《双掺防渗墙混凝土耐久性的探讨》。此后又与关英俊教授和徐文雨硕士盒子,进行了大坝混凝土渗漏的研究,并在1990年国际混凝土渗漏破坏机理的专门研究都较少,而且试验采用的方法大都是浸析法和渗林法(即用水泥净浆和砂浆小试块,在水中浸泡或无压水渗淋),与水工混凝土在压力作用下产生的渗漏和内部溶蚀的实际情况差距较大。而国外早期的研究,限于当时的试验手段,更没能进行渗漏溶蚀对混凝土微孔结构、水化产物成分和微观形态的研究。

本项研究采用混凝土实体,在压力作用并产生渗漏的条件下,进行混凝土渗漏溶蚀的研究,具体方法有:⑴混凝土实体采用二级配混凝土∮15cm×15cm圆柱体试件,水泥为大同普硅525号,水泥化学成分表省去,砂石料为北京产生河砂及卵碎石,混凝土配合比表省去。⑵混凝土在压力水作用下的渗透试验,在压力式混凝土溶蚀仪上进行。⑶混凝土中Ca( OH)2的溶出量,采用化学滴定法,,指示剂为酚酞酒精溶液。通过滴定计算出混凝土中
Ca( OH)2的溶出量(以CaO)计)。⑷混凝土抗压强度的测试采用标准方法(SD- 105-82《水工混凝土试验规程》)和非破损法结合进行,非破损法通过测定试件的动弹性模量(共振频率)和超声波传递速度,并建立其与强度的相应关系来测定抗压强度。⑸混凝土饱和面干吸水率是混凝土中孔结构和密实度的一个间接指标,饱和面干吸水率越大则表示混凝土孔隙含量越大而密实度越小。
第二章渗漏成因分析
渗漏现象出现后,首先我们要进行渗漏成因分析,实际上就是分析混凝土结构中存在的贯通缺损的成因,包括变形缝和裂缝的渗漏成因分析。
2. 1 变形缝渗漏成因分析
变形缝是身伸缩缝、沉降缝和抗震缝的总称。水工混凝土建筑物