水利工程混凝土滲漏的原因分析以及修補(bǔ)材料的應(yīng)用

1、水利工程混凝土滲漏的原因分析以及修補(bǔ)材料的應(yīng)用 水利工程混凝土滲漏的原因分析以及修補(bǔ)材料的應(yīng)用 摘要混凝土滲漏是水工混凝土建筑物常見的主要病害之一，對(duì)水利混凝土建筑的平安構(gòu)成直接危害。本文具體進(jìn)行了水利工程混凝土滲漏的原因分析，以及目前對(duì)于水利工程常見病害修補(bǔ)材料的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞水工混凝土；滲漏；修補(bǔ)材料 中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 水工混凝土滲漏是水工混凝土建筑物常見的主要病害之一。滲漏會(huì)使建筑物內(nèi)產(chǎn)生較大的滲透壓力和付托力，甚至危及建筑物的穩(wěn)定與平安；同時(shí)，滲漏所引發(fā)的各種病害，會(huì)加速混凝土結(jié)構(gòu)老化，縮短建筑物的使用壽命；它所引起的混凝土建筑物的水量損失，也會(huì)影響經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效

2、益。 1、水工混凝土產(chǎn)生滲漏的原因 造成滲漏的原因主要有以下幾點(diǎn)： 裂縫、尤其貫穿性裂縫是產(chǎn)生滲漏的主要原因之一，而漏水程度又與裂縫的性狀、溫度及干濕循環(huán)等有關(guān)，如冬季溫度低、裂縫寬度大，在同樣水位下滲漏量就大。 止水結(jié)構(gòu)失效，瀝青止水井混進(jìn)了水泥漿、止水片材性能不佳，發(fā)生斷裂、腐爛，伸縮縫變形大導(dǎo)致繞止水帶滲漏，還有止水帶施工工藝不當(dāng)?shù)纫矔?huì)引起滲漏。 混凝土施工質(zhì)量差，密實(shí)度低，甚至出現(xiàn)蜂窩孔洞，從而導(dǎo)致水在混凝土中滲漏。 根底灌漿帷幕破壞是引起根底滲漏的主要原因，如帷幕灌漿施工沒有到達(dá)設(shè)計(jì)要求；運(yùn)行中，帷幕受環(huán)境水的侵蝕而破壞；根底處理不善，基巖出現(xiàn)不均勻沉降，導(dǎo)致帷幕斷裂失效等。 2、水

3、工混凝土修補(bǔ)材料的分類及應(yīng)用 針對(duì)混凝土建筑物老化病害，將混凝土建筑物修補(bǔ)材料分為以下8類： 外表嵌填堵漏材料 外表嵌填堵漏材料主要用于線滲與集中滲漏處理，即裂縫處理開槽埋管嵌填、伸縮縫嵌填，以及集中滲漏的快速堵漏等。因此，外表嵌填堵漏材料包括嵌填、嵌縫與快堵三類材料。常用的外表嵌縫封堵材料有聚合物水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、非硫化丁基橡膠、GB嵌縫材料、SR塑性止水材料、彈性聚氨酯嵌縫材料、膩?zhàn)有团蛎浵鹉z、聚硫嵌縫密封材料等。 外表防滲材料 外表防滲材料主要用于處理較大面積散滲。常用的外表防滲材料有聚合物水泥砂漿、瀝青砂漿、鋼絲網(wǎng)噴混凝土、環(huán)氧玻璃絲布復(fù)合材料、橡膠片材、聚氯乙烯防水卷材、GB復(fù)合土

4、工膜止水板、SR防滲蓋片、水泥基滲透結(jié)晶型防水材料、防水涂料等。 以三峽泄洪壩段上游面裂縫處理為例： 該泄洪壩段上游面混凝土裂縫是由諸多綜合因素造成的。裂縫產(chǎn)生的原因有：氣溫的年變化及秋冬季的氣溫驟降，使壩體混凝土內(nèi)外溫差和外表溫度梯度偏大；泄洪壩段布置三層孔口，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；倒流底孔混凝土并縫板及金屬結(jié)構(gòu)埋件跨橫縫布置；壩體橫縫、縱縫水泥灌漿后，壩面沒有繼續(xù)進(jìn)行長(zhǎng)期保溫；混凝土抗拉平安裕度相對(duì)較小。 經(jīng)分析后，確定采用以下綜合處理方案： 對(duì)已出現(xiàn)裂縫部位采用低黏度的雙組分環(huán)氧系列LPL材料灌注，外表鑿槽嵌填塑性SR-2止水材料，再粘貼SR-2蓋片，外部用鋼筋混凝土薄板保護(hù)。 為了預(yù)防在裂縫兩側(cè)及

5、裂縫兩端上、下一定范圍內(nèi)，在擋水后可能產(chǎn)生新的微細(xì)裂隙，因此在裂縫兩側(cè)及上、下壩面一定范圍內(nèi)進(jìn)行防滲處理。 泄洪壩段上游面裂縫經(jīng)認(rèn)真處理后，可以滿足大壩平安運(yùn)行要求。 裂縫灌漿材料 灌漿材料主要用于滲水裂縫防滲處理、混凝土裂縫結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)、混凝土伸縮縫滲水處理，以及根底與繞壩滲漏處理等。常用的灌漿材料有水泥類漿材、環(huán)氧樹脂類漿材、丙烯酰胺類漿材、丙烯酸鹽類漿材、甲基丙烯酸脂類漿材、聚氨酯類漿材、瀝青類漿材、互穿網(wǎng)絡(luò)符合漿材等。 就處理裂縫灌漿的工藝而言常用開槽埋管法和斜孔埋管法，但開槽埋管法對(duì)原混凝土結(jié)構(gòu)破壞較大，鉆孔的微細(xì)粉塵不易去除而影響灌漿質(zhì)量，漿材損耗大，且復(fù)灌率高等；斜孔埋管法比開槽埋管

6、法有所改良，但還存在管容耗漿量大，微細(xì)粉塵易堵塞面而影響灌漿質(zhì)量。目前我國(guó)三峽永久船閘地下輸水洞襯砌混凝土滲水裂縫采用的無(wú)損貼嘴灌漿新工藝是處理裂縫最先進(jìn)的方法，具有工藝簡(jiǎn)單、不需鉆孔、無(wú)孔容耗漿損失、易找準(zhǔn)裂縫、對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)損傷、本錢較低等優(yōu)點(diǎn)，值得大力推廣。 剝蝕破壞修補(bǔ)材料 剝蝕破壞修補(bǔ)材料主要用于凍融破壞、鋼筋銹蝕引起的混凝土保護(hù)層剝落等。常用的剝蝕破壞修補(bǔ)材料有水泥砂漿、預(yù)縮水泥砂漿、聚合物水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、水泥混凝土、聚合物水泥混凝土、環(huán)氧樹脂混凝土、噴射混凝土、高抗凍性混凝土、鋼筋阻銹劑、界面處理劑與防護(hù)涂層材料等。 磨蝕破壞修補(bǔ)材料 磨蝕破壞修補(bǔ)材料主要用于高速水流或夾沙高

7、速水流引起的混凝土沖磨與空蝕破壞修補(bǔ)。常用的磨蝕破壞修補(bǔ)材料有高強(qiáng)水泥砂漿、高強(qiáng)水泥石英砂漿、環(huán)氧砂漿、高強(qiáng)耐磨硅粉混凝土、高強(qiáng)耐磨粉煤灰混凝土、鐵礦石骨料抗磨蝕混凝土、鋼纖維硅粉混凝土、鑄石骨料混凝土、低收縮硅粉混凝土、多元膠凝材料抗沖磨混凝土、聚脲抗沖磨材料，以及“海島結(jié)構(gòu)環(huán)氧合金抗沖磨材料等。 在黃河李家峽拱壩右中孔泄水道底板沖磨破壞修補(bǔ)工程中選用的是“多元膠凝材料抗沖磨混凝土，這種新型抗沖磨混凝土比以往硅粉高強(qiáng)混凝土具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：早期強(qiáng)度比硅粉混凝土低，但后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，防止了硅粉混凝土水化集中釋放導(dǎo)致溫度裂縫；其黏結(jié)性降低，易于施工；摻減縮劑混凝土干縮小，自生體積變形呈微膨脹，混

8、凝土抗裂性明顯提高。 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固材料 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)材料主要用于混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載能力不夠的補(bǔ)強(qiáng)加固工程。常用的結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)材料有補(bǔ)強(qiáng)灌漿材料、鋼板與黏結(jié)劑、預(yù)應(yīng)力錨桿或錨索、玻璃鋼、噴射混凝土、碳纖維復(fù)合材料等。 水下修補(bǔ)材料 水下修補(bǔ)材料主要用于水下混凝土建筑物裂縫、滲流等病害的修補(bǔ)。常用的水下修補(bǔ)材料有水下環(huán)氧砂漿、SXM水下快速密封材料、GBW遇水膨脹止水條、HK-963水下黏結(jié)劑、橡膠片材、SR防滲蓋片、GB復(fù)合土工膜止水板、水下不分散混凝土、水下聚合物混凝土、水下環(huán)氧灌漿材料、水溶性聚氨酯漿材、聚氨酯/環(huán)氧樹脂復(fù)合漿材、聚氨酯/甲凝復(fù)合漿材等。 化學(xué)侵蝕防護(hù)材料 化學(xué)侵蝕防護(hù)材

9、主要用于溶出性侵蝕、分解性侵蝕、鹽類侵蝕、有機(jī)質(zhì)侵蝕等化學(xué)侵蝕的防護(hù)，以及化學(xué)侵蝕破壞的修補(bǔ)。常用的化學(xué)侵蝕防護(hù)材料有硫鋁酸鹽水泥、抗硫酸鹽水泥、摻礦渣硫鋁酸鹽水泥、摻活性摻合料硅酸鹽水泥、聚合物水泥砂漿等。 在水利水電工程的建筑物中，由于設(shè)計(jì)材料、施工及維護(hù)不當(dāng)所引起的水工混凝土滲漏等病害屢見不鮮。而一些投入運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的水工建筑物由于長(zhǎng)期的水流沖蝕、碳化、凍融破壞或腐蝕介質(zhì)的侵蝕等原因，也會(huì)出現(xiàn)不同程度的缺陷和病害，嚴(yán)重影響了水工建筑物的正常使用和平安運(yùn)行。因此，研制和開發(fā)經(jīng)濟(jì)、有效、施工簡(jiǎn)易的水工混凝土缺陷修補(bǔ)的新材料是十分必要的。隨著我國(guó)水利事業(yè)的不斷進(jìn)步，相信在這些方面將會(huì)有更加長(zhǎng)足的開展。 參考文獻(xiàn)： 【1】黃國(guó)興，陳改新. 水工混凝土建筑物修補(bǔ)技術(shù)及應(yīng)用. 北京：中國(guó)水利水電出版社，1999.