提高水工建筑物耐久性的预防对策及混凝土结构破坏机理

第11卷第11期中国水运V ol.11N o.112011年11月Chi na W at er Trans port N ovem ber 2011收稿日期：5作者简介：高方云，济宁市港航局港航工程处。

水工建筑物混凝土破坏机理及对策研究高方云（济宁市港航局港航工程处，山东济宁272100）摘要：水工建筑物的混凝土结构施工中，结构多处在环境恶劣的施工现场中，受泥沙、水流、物理、化学等影响大，导致混凝土出现冻融、碳化破坏，严重影响了建筑物的使用寿命。

为了减少混凝土的损坏，提高建筑物的施工质量，施工人员有必要认真分析水工建筑物混凝土的碳化、冻融破坏机理，并及时采取防治措施，减少破坏。

关键词：水工建筑物；混凝土；冻融；碳化；破坏机理；防治措施中图分类号：TU 528.1文献标识码：A文章编号：1006-7973（2011）11-0237-02水工建筑物基本是由混凝土构成的，但混凝土结构尤其局限性，例如，它在水流、气温等外界环境的影响下，或者一些物理、化学等因素的影响，容易出现碳化或冻融破坏，导致混凝土结构损坏，影响建筑物的使用寿命，同时造成极大的浪费。

因此，应认真分析水工建筑物混凝土结构的破坏机理，从根本原因出发，解决问题，减少对混凝土的损坏。

一、混凝土的碳化机理及防治措施1．混凝土的碳化机理混凝土的碳化是由于空气中的CO 2渗入到混凝土中，并与其中的碱性物质发生化学反应，最后形成碳酸盐和水，并导致混凝土的碱性强度降低。

如果碳化的程度已经超出了混凝土本身可以承受的范围，加上水和空气的作用，混凝土就会失去对钢筋的保护作用，促使钢筋生锈。

因此，混凝土的碳化不会让其直接出现损坏，而对于素混凝土，碳化还有助于提高混凝土的耐久性，但对于钢筋混凝土来说，碳化不仅会降低混凝土的强度，还会增加混凝土孔溶液中氢离子数量，让混凝土失去对钢筋的保护能力，影响混凝土结构的完整性。

2．影响混凝土碳化的因素（1）引起碳化的主要因素是在水泥的选择方面，不同水泥中含有的硅酸钙和铝酸钙盐基性高低都不同。

影响水工建筑物耐久性的主要因素及预防对策水工建筑物是指建在水体中、水与土木结构紧密结合的建筑物，主要包括水坝、泄洪设施、船闸、河堤、码头等。

由于水工建筑物的特殊性，其耐久性对于安全性和可持续发展至关重要。

了解影响水工建筑物耐久性的主要因素，并采取预防对策，对于延长水工建筑物的使用寿命具有十分重要的意义。

一、主要因素1. 水质水工建筑物大多建在水体之中，水质的优劣直接影响到水工建筑物的耐久性。

特别是水中悬浮颗粒物、有机物、微生物和生物体都会对水工建筑物产生腐蚀和侵蚀的作用。

水工建筑物所处水体的水质，尤其是水中的污染物质含量，直接影响水工建筑物的使用寿命。

2. 气候气候是另一个影响水工建筑物耐久性的重要因素。

在不同的气候条件下，水工建筑物会受到不同程度的紫外线、温度变化、风力和降水的影响。

特别是在寒冷、多雨或多风的气候条件下，水工建筑物更容易受到侵蚀和破坏。

3. 水压水工建筑物所处的水压也是影响其耐久性的重要因素。

水压过大会导致水工建筑物产生渗漏、龟裂等问题，进而影响其结构的稳定性和耐久性。

4. 材料质量水工建筑物的建造材料直接关系到其耐久性。

优质的材料可以延长水工建筑物的使用寿命，而劣质的材料则容易导致水工建筑物在短时间内出现各种问题。

5. 设计与施工质量水工建筑物的设计和施工质量直接影响其耐久性。

合理的设计和精湛的施工技术可以提高水工建筑物的抗风、抗压、抗腐蚀能力，延长其使用寿命。

二、预防对策1. 选择合适的建材选择耐腐蚀、耐磨损、耐老化、具有良好的耐候性和抗紫外线能力的材料是延长水工建筑物使用寿命的重要手段。

采用防腐蚀钢材、抗碳化混凝土等抗蚀耐久材料，可以有效提高水工建筑物的耐久性。

2. 加强维护保养定期对水工建筑物进行维护保养，及时发现并处理裂缝、渗漏、锈蚀等问题，可以防止损害扩大，延长其使用寿命。

对于容易受到海水侵蚀的水工建筑物，还可以采用防腐涂料或保护层等方法进行保养。

加强设计和施工质量管理，确保水工建筑物的设计合理、结构坚固、施工质量过硬，可以有效提高水工建筑物的耐久性，减少维护成本。

刍议提高水工建筑物耐久性的预防对策及混凝土结构破坏机理摘要：水工建筑物设计由于主要执行着按强度设计的模式, 较少考虑建筑物长期使用过程中由于环境作用引起结构材料性能劣化、腐蚀对结构安全性与适用性的影响, 致使工程的寿命不长。

由于工程耐久性不足, 增加了建筑物使用过程中的修理与加固费用, 影响或限制了结构的正常使用功能并缩短结构的使用年限, 影响效益和安全, 不仅造成经济损失, 而且严重浪费资源, 引发社会问题。

水工建筑物必须有良好的耐久性以达到规定的合理使用年限。

提高建筑物质量和耐久性、延长工程使用寿命也是可持续发展的需要。

关键词：混凝土；建筑物；要求；措施一、混凝土的碳化混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。

空气中CO2 气渗透到混凝土内, 与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水, 使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化, 又称作中性化。

水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙, 使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液, 其碱性介质对钢筋有良好的保护作用, 使钢筋表面生成难溶的Fe2O3 和FeO, 称为钝化膜。

碳化后使混凝土的碱度降低, 当碳化超过混凝土的保护层时, 在水与空气存在的条件下, 就会使混凝土失去对钢筋的保护作用, 钢筋开始生锈。

二、混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性是混凝土受到的物理作用的一方面, 是反映混凝土耐久性的重要指标之一。

对混凝土的抗冻性不能单纯理解为抵抗冻融的性质, 不仅在严寒地区混凝土建筑物有抗冻的要求, 温热地区混凝土建筑物同样会遭到干、湿、冷、热交替的破坏作用, 经历时间长久会发生表层削落, 结构疏松等破坏现象。

处在干燥条件的混凝土显然不存在冻融破坏的问题, 所以饱水状态是混凝土发生冻融破坏的必要条件之一, 另一必要条件是外界气温正负变化, 使混凝土孔隙中的水反复发生冻融循环, 这两个必要条件, 决定了混凝土冻融破坏是从混凝土表面开始的层层剥蚀破坏。

三、提高水工建筑物耐久性的预防对策水工建筑物出现的耐久性病害, 不仅与建筑物材料有关, 与设计、施工、运行和管理等也密切相关。

影响水工建筑物耐久性的主要因素及预防对策水工建筑物的耐久性主要受到以下几个因素的影响：环境因素、结构设计、材料选择、施工工艺以及维护管理等。

为了提高水工建筑物的耐久性，必须在这些方面采取相应的预防对策。

环境因素是影响水工建筑物耐久性的重要因素之一。

环境因素包括水质、水温、水流速度、水压等。

这些因素直接影响结构材料的腐蚀、侵蚀和疲劳破坏等现象。

为了防止这些因素对水工建筑物造成损害，可以采取以下预防对策：选择抗腐蚀性能好的材料；加强结构的防水处理；定期检查和清理水工建筑物。

结构设计是影响水工建筑物耐久性的关键因素之一。

合理的结构设计可以减少应力和变形，延长水工建筑物的使用寿命。

在结构设计中，应考虑以下方面：选择适宜的结构形式和尺寸；采用合理的受力分析方法；加强结构的稳定性和抗震性能。

材料选择是影响水工建筑物耐久性的重要因素之一。

合适的材料选择可以提高水工建筑物的抗腐蚀性能、抗疲劳性能和抗侵蚀性能。

在材料选择中，应考虑以下几个方面：选择耐腐蚀的材料，如不锈钢、玻璃钢等；选择抗疲劳性能好的材料，如高强度钢材等；选择抗侵蚀性能好的材料，如特种水泥等。

施工工艺是影响水工建筑物耐久性的重要因素之一。

合理的施工工艺可以保证水工建筑物的结构稳定性和材料质量。

在施工工艺中，应注意以下几个方面：加强施工监管，确保施工质量；严格控制施工工艺，避免结构损伤；加强施工过程中的防水处理。

维护管理是影响水工建筑物耐久性的重要因素之一。

合理的维护管理可以及时发现和修复水工建筑物的损伤，延长水工建筑物的使用寿命。

在维护管理中，应注意以下几个方面：建立健全的维护管理制度，定期检查和维修水工建筑物；加强环境保护，减少环境污染；提高维修工作的质量和效率。

影响水工建筑物耐久性的主要因素及预防对策水工建筑物是指用于水利工程的各种建筑，如大坝、水库、渠道、堤坝等。

这些建筑物通常面临着严峻的自然环境和水力冲击等问题，因此其耐久性是一个至关重要的考虑因素。

影响水工建筑物耐久性的主要因素包括材料的选择、结构设计、施工质量和维护管理等方面。

以下是对这些因素的预防对策的探讨：1.材料的选择：材料的选择是确保水工建筑物耐久性的关键因素之一。

要选择具有较好耐久性的材料，如水泥、钢筋、混凝土等。

要考虑材料的适用环境，根据建筑物所处的具体环境条件选择合适的材料。

要对材料进行严格的质量控制，确保其符合设计要求和国家标准。

2.结构设计：结构设计是水工建筑物耐久性的重要保证。

在设计中，应根据不同的建筑物类型和环境条件，选择合适的结构形式和参数。

对于大坝和堤坝，应该采用合理的剖面形式和坝体稳定系数。

对于水库和渠道，应根据水流速度和土壤条件等因素对渠道形状和尺寸进行详细的计算和研究。

3.施工质量：施工质量是保证水工建筑物耐久性的重要保证。

要对施工过程进行全面的监控和管理，确保施工符合设计要求和相关标准。

要注意施工现场的环境卫生和安全，做好各种防护措施，保证工人的安全和健康。

要对施工过程中的关键环节进行质量检测和验收，确保工程质量。

4.维护管理：维护管理是水工建筑物保持耐久性的重要措施。

定期的维护保养可以发现并修复建筑物中的隐患，及时处理问题，防止事故的发生。

对于水库和渠道，要定期清理淤泥和水面漂浮物，确保水流畅通。

对于大坝和堤坝，要定期检查和维修防渗设施，避免渗漏损坏建筑物。

影响水工建筑物耐久性的因素主要包括材料选择、结构设计、施工质量和维护管理等方面。

通过正确选择材料、合理设计结构、加强施工质量管理和定期维护管理，可以有效预防和延长水工建筑物的使用寿命，确保其安全稳定地运行。

影响水工建筑物耐久性的主要因素及预防对策水工建筑物的耐久性受多种因素影响，包括材料选择、设计、施工质量、使用与维护等方面。

在建设和维护过程中，需要采取一系列预防对策来延长水工建筑物的使用寿命。

材料的选择是影响水工建筑物耐久性的重要因素之一。

在选材时，应考虑材料的稳定性、抗腐蚀性、抗风化性、抗震性等特性。

对于水泥类建筑，要选择质量稳定、强度高、含有适量掺合料（如矿渣粉、粉煤灰等）的水泥，并注意控制水灰比，以提高抗渗性和抗裂性。

对于金属材料，应采取防腐措施，如涂层、镀锌等，以提高抗腐蚀性。

设计阶段也起着至关重要的作用。

在设计水工建筑物时，应综合考虑各种荷载、环境条件和使用要求。

合理的结构设计能够优化力学性能，并降低应力集中和变形，从而提高耐久性。

还应考虑到水工建筑物的维修和加固条件，为后期维护提供便利。

施工质量是影响水工建筑物耐久性的另一个关键因素。

在施工过程中，应严格按照施工规范进行施工操作。

特别是对于混凝土结构，应注意控制施工过程中的收缩、温度变形和开裂等问题。

还要保证钢筋的正确布置和质量，并对焊接和连接进行严格检验。

施工过程中要做好施工记录和质量验收，确保施工质量的可追溯性。

使用与维护是水工建筑物耐久性的关键环节。

水工建筑物的日常使用和维护应按照规程和操作规范进行。

对于金属结构，应定期检查并清除杂物和锈蚀，并对防腐层进行修复。

对于混凝土结构，要及时修复裂缝和破损部位，以减少水的渗透和侵入。

还要加强对水工建筑物的监测，及时发现并解决问题。

为了预防水工建筑物的老化和损坏，还可以采取一些策略。

可以进行定期的结构健康评估和建筑物定期维护计划，确保对问题的及时处理。

可以采用新型的防水、防蚀材料和技术，提高结构的抗渗性和抗腐蚀性。

还可以采用先进的结构加固和修复技术，延长水工建筑物的使用寿命。

影响水工建筑物耐久性的主要因素及预防对策水工建筑物是指那些用于调节和利用水资源的工程建筑物，如大坝、堤防、渠道、水闸等。

它们通常需要长期在恶劣的水环境中运行，水工建筑物的耐久性对于保证其正常工作和延长使用寿命至关重要。

本文将介绍影响水工建筑物耐久性的主要因素，并提出相应的预防对策。

一、水的侵蚀水的流动和冲击会对水工建筑物的结构产生很大的影响。

长期以来，水工建筑物的主要失效原因之一就是水流的冲刷和侵蚀。

在水力学原理的作用下，水流的冲击会导致渠道和水闸墙体的磨损和结构破坏，使得建筑物逐渐失去其稳定性和耐久性。

针对水的侵蚀，可以采取以下预防对策：1. 选择适当的材料：在设计水工建筑物时，应根据水流的特性选择相应能够抵御侵蚀的材料，如钢砼、耐磨铸石等。

2. 增加抗冲刷措施：在渠道和水闸的内部设置特殊的抗冲刷装置，如加强装置、潜流护坡等，以减少水流的冲击力。

3. 定期维护检查：对于已建成的水工建筑物，应定期对其进行维护和检查，及时发现并修补冲刷和侵蚀的部位。

除冲刷和侵蚀外，水的腐蚀也是影响水工建筑物耐久性的主要因素之一。

水中存在的溶解性盐、氧化物和气体等物质会对水工建筑物的金属材料产生腐蚀性作用，导致金属表面的损坏和材料的性能下降。

针对水的腐蚀，可以采取以下预防对策：1. 选择耐蚀材料：在设计水工建筑物时，应选择具有良好耐蚀性的材料，如不锈钢、耐腐蚀涂层等，以减少腐蚀作用。

2. 做好防护措施：对于金属材料，可以提前在其表面进行防护处理，如镀锌、喷涂、热浸镀等，以增加其抗蚀性能。

3. 清洗降垢：定期对水工建筑物中的金属材料进行清洗和降垢处理，以减少水中的溶解物质对材料的腐蚀作用。

三、温度变化温度变化是影响水工建筑物耐久性的另一个重要因素。

在气温变化大的地区，水工建筑物容易因温度膨胀或收缩而产生裂缝和形变，从而降低其结构的稳定性和耐久性。

针对温度变化，可以采取以下预防对策：1. 控制温度膨胀：在设计水工建筑物时，应根据当地的气候和气温变化情况，合理控制建筑物的温度膨胀，可以通过增加适当的伸缩缝或使用预应力设计等方式来减少结构的变形和裂缝。

影响水工建筑物耐久性的主要因素及预防对策【摘要】水工建筑物在水利工程中扮演着重要角色，其耐久性直接影响着工程的可持续性和安全性。

水质和水流速度、地基和基础设计、材料选择和施工质量、防护措施和定期检查、预防措施和维护保养等因素都会对水工建筑物的耐久性产生影响。

为了提高水工建筑物的耐久性，需要综合考虑多种因素制定有效的预防对策。

通过科学的水工建筑物设计、选择合适的材料、加强施工质量管理、定期检查和维护保养，可以有效延长水工建筑物的使用寿命，提高工程的安全性和可靠性。

重视水工建筑物的耐久性问题，制定系统全面的预防措施，是保障水利工程长期稳定运行的关键。

【关键词】水工建筑物、耐久性、水质、水流速度、地基、基础设计、材料选择、施工质量、防护措施、定期检查、预防措施、维护保养、提高、综合考虑、预防对策1. 引言1.1 水工建筑物的重要性水工建筑物是指用于水利工程的各种建筑结构，包括水坝、渠道、桥梁、防洪工程等。

这些水工建筑物在水资源管理、洪水控制、灌溉和供水等方面都起着至关重要的作用。

水工建筑物的重要性主要体现在以下几个方面：水工建筑物是保障人民生产生活水平和国家安全的重要设施。

水坝和水库可以调节水流、蓄水，保障供水和灌溉用水；防洪工程可以减轻洪水灾害带来的损失；渠道和排水系统可以有效排除积水，保障交通畅通。

水工建筑物的建设和运行直接关系到人民的福祉和国家的发展。

水工建筑物对环境保护和生态平衡的维护起着重要作用。

通过水工建筑物的设计和建设，可以促进水资源的合理利用，保护水资源生态环境，维护水生态系统平衡。

水工建筑物的建设和管理必须兼顾经济效益和生态效益，实现可持续发展。

水工建筑物在社会发展和生态环境保护中具有不可替代的作用。

保障水工建筑物的耐久性，延长其使用寿命，对于维护人民生产生活水平和保护环境都具有重要意义。

1.2 耐久性对水工建筑物的影响耐久性是水工建筑物的重要指标之一，直接影响着其使用寿命和安全性。

浅析影响水工建筑物耐久性的主要因素及预防对策摘要：在我们当前国民经济的总体布局中，水利工程建设在其中扮演着十分重要的地位，而中国水利工程的施工质量也直接决定着中国水利工程体系能不能安全稳定的充分发挥其实际功效。

但是由于我国的水工建设根据实际情况分析，在现阶段耐久性普遍来说还不是非常强，所以产生这种的情况也和我国早期水工结构建设的科技能力不足，以及工艺能力不足之间存在着直接关系。

而如今的中国水工建设随着国民经济持续的高速增长，在技术要求上也改变的越来越多。

所以中国水工建设为了可以更好的适应这些要求，从而在施工的效率上也需要更进一步的提高。

于是我们针对一些影响水工建筑效果的各种因素去进行分析，并根据上述因素提出具体防治对策。

关键词:水建工程;耐久性;影响因素水工建筑物与其他常见的施工建筑物比较起来，在施工的条件上相对多，但同时建筑物的内部构造表现的也比较复杂。

因此水工建筑物不但会遭受各种外在影响及其内部各种因素的影响，同时也会耗费巨大的施工资料。

施工的主要因素如果在不考虑其他有关方案的情况下，那也是非常关键的。

所以施工队伍就必须将施工的准备工作搞好，利用这样的方法使水工构筑物的耐久性和工程质量都能够获得良好的提高，同时施工人员的作业态度也能够比较遵循相应的建筑标准，施工工作才能良好的开展下去。

一、水工建筑物耐久性的影响因素(一)施工材料所造成的影响对于水工建筑物结构来说，在现阶段主要都是由混凝土结构或者钢结构所组成的，但是一旦在实际建造的时候，使用中发生了一定的质量问题，那么也就代表了水工建筑物结构的本身就存在着一些质量方面的问题。

这可能是因为钢筋的质量不合格，也有可能是因为混凝土原料的质量也会出现不合格。

同时由于水工建筑物整体的内部结构质量也会受到这些因素的巨大影响，而假如这种的情况长期继续下去而又没有加以合理的改善，那么水工建筑物的内部机构就很容易形成一些病害，从而导致了水工建筑物的总体耐久性大幅度的降低。

影响水工建筑物耐久性的主要因素及预防对策水工建筑物是指用于防洪、供水、排水、灌溉等水利工程的建筑物，包括大坝、堤坝、渠道、水闸、泵站等。

这些建筑物经常受到水的冲击、侵蚀和变化的环境因素的影响，从而影响其耐久性。

本文将主要探讨影响水工建筑物耐久性的主要因素及相应的预防对策。

一、水质影响水工建筑物经常处于水的浸泡状态，水质的好坏直接影响水工建筑物的耐久性。

水中存在的溶解氧、一氧化碳、二氧化碳等气体会加速金属材料的腐蚀。

水中的悬浮物、微生物和盐分也会对建筑物的材料产生侵蚀作用，导致材料的破损。

针对水质影响，可以采取以下预防对策：1.水工建筑物的设计应考虑到环境中的水质，选择耐腐蚀的材料，例如不锈钢、铝合金等。

2.定期检修维护水工建筑物，及时清理水中的杂质和沉积物，减少对材料的侵蚀。

3.使用防腐涂料或防腐蚀剂来保护水工建筑物的表面。

二、温度变化影响水工建筑物经常暴露在室外环境中，温度的变化对建筑物的耐久性有很大影响。

在夏季，高温会导致建筑物的材料膨胀，而在冬季，低温则会导致建筑物的材料收缩。

这种膨胀与收缩会引起结构的变形和应力的积累，进而导致开裂和破坏。

针对温度变化影响，可以采取以下预防对策：1.选择合适的材料，具有一定的热胀冷缩性能，能够适应温度变化。

应使用混凝土、钢铁等材料。

2.进行合理的温度控制，通过维持建筑物内部的温度稳定，减少外部温度变化对建筑物的影响。

3.使用适当的构造方式，例如设置伸缩缝，减少建筑物的温度变形和应力积累。

三、结构设计与施工质量水工建筑物的结构设计与施工质量直接决定了其耐久性。

如果结构设计不合理、施工质量低下，就会导致建筑物的强度不足、稳定性差，容易发生变形、破坏等问题。

针对结构设计与施工质量的影响，可以采取以下预防对策：1.进行充分的工程勘察，了解地质、水文等环境条件，确保结构设计符合实际情况。

2.严格按照设计要求进行施工，尤其是对于关键节点和重要部位，应加强监督和质量控制。