文档介绍：对水闸混凝土结构安全问题的探讨
摘要:我省水闸的数量众多,其中部分水闸已运行多年,混凝土结构不同程度老化破损剥落,引起破坏的原因是混凝土施工质量较差,导致水闸混凝土结构安全性与可靠度降低。本文通过对这些水闸混凝土结构进行检测,并破坏水闸混凝土结构的重要因素。排架柱、轨道梁等梁柱混凝土中的主筋与箍筋锈蚀情况较为普遍,当混凝土碳化深度超过保护层厚度时,钢筋表面碱性钝化膜便被破坏,导致钢筋与外界酸性潮湿环境接触发生锈蚀。一旦钢筋发生锈蚀,锈蚀产生的体积膨胀导致混凝土涨裂,从而加速钢筋锈蚀,锈蚀过程无法控制。有的水闸结构部位甚至处于严重锈蚀甚至锈损状态,对钢筋混凝土结构的承载能力和耐久性将产生严重的影响。
三、水闸混凝土结构安全问题引发的思考
水闸混凝土结构安全对于保证水闸运行极为重要,一旦水闸混凝土结构产生老化破损等病害问题,随之而来病害会逐步扩展加剧,导致整个混凝土结构被逐步破坏,从而严重降低水闸安全运行寿命。因此对水闸混凝土结构安全必须予以重视。近年来笔者通过对省内水闸混凝土结构的检测,总结了影响水闸混凝土结构安全的一些主要问题,这些问题具有普遍的代表性。由此引发出了如何消除这些问题、保证水闸混凝土结构安全、提高水闸运行寿命的思考,特提出以下几点设想,相信在今后的水闸建设过程中,如果建设、设计与施工等各方都能对此予以重视,则对保证水闸混凝土结构安全、提高水闸运行寿命将起到积极促进作用。
1、混凝土工艺
混凝土是水闸不同结构部位的重要组成基础,良好的混凝土工艺可以显著提高水闸混凝土结构的安全性。分析水闸不同结构部位混凝土碳化原因如下:闸墩、闸底板、闸门等构件多处在水位下或水位变化区,表面易生有青苔或者其它寄生物,长久下来在混凝土结构表面形成一种保护,有效阻止了混凝土碳化,因此碳化较小。梁柱等构件长期暴露在外,混凝土表面直接与外界大气、雨水等环境接触更容易产生碳化,久而久之导致混凝土结构表面涨裂,钢筋锈蚀外露,并加速结构破坏。梁构件的破损特点主要是中间部位混凝土碳化、破损,钢筋锈蚀严重,而两端较轻,也就是破损主要产生在结构内部应力较大的部位,这更加降低了梁构件的安全性。因此可以从混凝土工艺方面考虑,提高水闸混凝土耐久性以有效阻止混凝土碳化。选择混凝土原材料与配合比是其中的重要环节。在水闸混凝土施工前期必须应优选水泥、骨料及外加剂等原材料,并进行严格的原材料配合比试验,保证原材料各项指标满足规范要求,为水闸混凝土施工提供科学的配合比试验资料。在施工过程中需严格控制原材料质量、水灰比与水泥用量。随着科技的发展,越来越多的新材料新工艺不断应用于混凝土中,随之而产生了高性能混凝土。通过掺人硅粉、粉煤灰、高炉矿渣中的一种或多种掺料,起到增大混凝土的密实度、改善混凝土的孔结构、细化孔隙的作用,明显提高混凝土结构的耐久性,因此水闸施工可采用高性能混凝土。
2、保证足够的钢筋保护层厚度
钢筋保护层厚度对结构的使用年限起主要影响作用,较大的钢筋保护层厚度可以显著提高水闸混凝土结构的安全性。通过我省一些运行几十年的大中型水闸进行安全检测,发现水闸钢筋保护层厚度均存在重要问题,即部分结构钢筋保护层厚度普遍较小,不满足规范要求。水闸的混凝土结构依据混凝土方量与断面尺寸等,可分为大体积混凝土结构与小体积混凝土结构