水工建筑物混凝土病害及修补技术

      【摘 要】本文分析船闸混凝土病害的原因，阐述船闸混凝土病害的危害、混凝土裂缝的成因、修补方法和采用材料，并对已采取的修补技术方案的问题进行了探讨。 

　　【关键词】船闸混凝土；病害；裂缝；修补 

　　水工混凝土各种病害、缺陷主要有裂缝、破损、腐蚀、渗漏、钢筋锈蚀以及结构外观变形等，而裂缝则是混凝土建筑物最常见的病害之一，另外结构物破坏常常是裂缝开始的，所以人们常常把裂缝的存在视作结构物濒临破坏的危险征兆。因此。在研究混凝土病害及修补技术时，应对裂缝危害及形成原因有充分的认识，并采取措施减少裂缝的开展，这对减轻混凝土病害，具有十分重要的意义。 

　　1 混凝土裂缝对水工构筑物的危害 

　　1.1 混凝土裂缝将使建筑物产生渗漏 

　　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、地下洞室、和建筑物外墙等。 

　　1.2 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。 

　　1.3 降低混凝土抵抗各种侵蚀性介质的耐腐蚀性能力 

　　混凝土腐蚀有三种类型： 

　　1.3.1 溶蚀型混凝土腐蚀。即当水通过裂缝内部或是软水与水泥石作用时，将一部分水泥的水化产物溶解并流失，引起混凝土破坏。 

　　1.3.2 酸盐腐蚀和镁盐腐蚀。这类腐蚀的主要生成物是不具有胶凝性，且易被水溶解的松软物质。这类物质能被通过裂缝或空隙渗透人混凝土内部的水所溶蚀，使混凝土中的水泥石遭受破坏。 

　　1.3.3 晶膨胀型腐蚀。它是混凝土受硫酸盐作用，在裂缝和混凝土空隙中形成低溶解度的新生物，逐步积累后将产生巨大的应力使混凝土遭受破坏。 

　　1.4 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。 

　　2 混凝土裂缝的成因 

　　工程实践中混凝土及其结构物裂缝成因复杂而繁多，但归纳起来，一般为：荷载裂缝，由施工和运行阶段的静荷载和动荷载所引起的裂缝；变形裂缝，由温度和湿度变形及不均匀沉降等所引起的裂缝；施工裂缝，由于施工操作引起的裂缝；碱骨料反应裂缝，由于混凝土骨料中某些矿物与混凝土微孔中的碱性溶液间.的化学反应引起的体积膨胀而导致的裂缝。 

　　2.1 荷载裂缝 

　　荷载裂缝有两种：外荷直接应力裂缝，荷载及结构次应力裂缝。外荷直接应力裂缝：由外荷载引起的直接应力在