钱塘江海塘现有临江水工混凝土结构耐久性能及分析
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钱塘江临江古海塘维修养护技术探讨发布时间:2021-08-12T16:45:16.593Z 来源:《科学与技术》2021年4月10期作者:郑黎光[导读] 钱塘江潮涌是世界闻名的壮丽景观,钱塘江海塘更是有“海上长郑黎光浙江省钱塘江流域中心浙江省杭州市 310000摘要:钱塘江潮涌是世界闻名的壮丽景观,钱塘江海塘更是有“海上长城”的美誉,而钱塘江临江古海塘作为抵御强潮的第一防线,由于长期受洪潮冲击、砌体材料老化,部分结构破坏严重,有部分古海塘塘段有所损坏,无法继续承担抗御洪潮重任而退居二线,现存一线的有40余公里临江古海塘。
为保留历史遗迹以及保证现有抗洪塘段御洪能力,本文将就海塘日常维护方面提出一点意见和建议,供从事相关管理和研究人员参考。
关键词:钱塘江、临江古海塘、维修养护从唐宋至清末,钱塘江河口两岸近千万亩肥沃的平原,一直是国家聚收财赋的重地。
钱塘江海塘安全对于该地区经济社会发展具有重要意义,历来受到各代朝政的高度重视,投入大量人力财力对其进行整修、加固,并不断总结、改进海塘修筑技术,形成了规模宏伟、布置周详、构筑精巧、工程艰巨的钱塘江古海塘,为我国古代著名水利工程。
筑塘技术从最初的土塘、柴塘到石塘都是历代筑塘人员提炼总结的产物,由于当时技术理论和原材料匮乏等因素影响,导致海塘屡建屡毁。
直至明代黄光升提出“五纵五横鱼鳞式”石塘技术筑成鱼鳞式,标志着钱塘江古海塘筑塘的成功。
随着运行年代的久远,特别是近代人类活动的频繁,江道水文、地形条件的变化,现临江古海塘局部出现了塘身沉降、外倾、塘石断裂、塘内土体流失,条石脱落等安全性问题。
伴随海塘工程的技术发展历程,河口两岸人民创造了丰富的遗产,积累了丰厚的文化积淀,其自身承载的历史文化价值也需要提炼、传承和发展。
因此,基于历史价值与防洪御潮价值考虑,应对古海塘进行维修养护,从而保证一线海塘的基本功能。
一、钱塘江临江古海塘日常检查检查古海塘各结构安全与否是对海塘进行维修养护的基础,通过检查可以及时发现古海塘存在的安全隐患问题,与此同时对检查数据进行汇总分析,通过数据分析结果掌握古海塘运行动态以及故障发生原因,从而有针对性地对古海塘进行安全鉴定并制定维修养护计划。
华南地区部分码头海工混凝土结构耐久性调查近年来,随着中国经济的不断发展,华南地区的海工码头建设愈发活跃。
而作为码头的重要组成部分,海工混凝土结构的耐久性问题也吸引了广泛的关注。
为了解决这一问题,全面评估华南地区码头海工混凝土结构的耐久性,进行了大量的调查和研究。
首先,对于码头海工混凝土结构的耐久性调查需要考虑多个方面的因素。
首先是自然环境因素,如海水的腐蚀、风、浪等对混凝土结构的影响。
其次是人为因素,如结构设计、施工质量、维护保养等。
通过对这些因素的全面调查和分析,可以更好地评估海工混凝土结构的耐久性。
对于自然环境因素的调查,需要分析海水的化学成分、温度、PH值等对混凝土结构的影响。
同时,还需要考虑水动力因素,如风浪的大小、频率等对结构的冲击。
这些因素往往会导致混凝土表面的腐蚀和破坏,影响结构的耐久性。
而对于人为因素的调查,则需要对码头海工混凝土结构的设计、施工质量、维护保养等进行评估。
结构设计的合理性、施工过程中的操作规范性、维护保养的及时性等都会对混凝土结构的耐久性产生重要影响。
因此,需要对这些方面进行详细调查和研究,并制定相应的改进措施。
通过以上的调查和研究,可以得出一些关键的结论。
首先,华南地区的海工混凝土结构普遍存在一定程度的腐蚀和破坏。
这主要是由于海水中的含盐量高,以及风浪的冲击导致的。
其次,码头海工混凝土结构的设计和施工质量存在一定的问题,如结构设计的不合理、施工过程中的操作不规范等。
因此,在进一步的建设中,需要加强结构设计的科学性和施工管理的规范性。
为了解决这些问题,应采取以下措施。
首先,在设计阶段加强与材料供应商的合作,选择耐久性好的混凝土材料,以抵抗海水的腐蚀。
其次,在施工过程中加强质量监督,保证操作规范,并采取适当的防护措施,减少结构受到的外力冲击。
此外,还应加强维护保养工作,定期检查和修复已经受损的混凝土结构,确保其持久性和安全性。
综上所述,对华南地区部分码头海工混凝土结构的耐久性进行调查是十分必要的。
水工混凝土结构耐久性研究发布时间:2021-08-30T13:53:07.977Z 来源:《城镇建设》2021年4卷9期作者:赵时雨[导读] 混凝土材料在现代水利工程当中占据着十分重要的地位,应用范围越来越广泛赵时雨黑龙江省龙水工程质量检测有限公司【摘要】混凝土材料在现代水利工程当中占据着十分重要的地位,应用范围越来越广泛,极大地促进了行业发展,但是随着行业的进步与发展,人们对于混凝土结构的耐久性要求越来越高,而影响混凝土耐久性的因素是多方面的,所以要想保证或提高混凝土结构耐久能力,要从多方面采取针对性措施。
以下本文主要对水利施工中影响混凝土耐久性的主要原因以及提高对策,进行了简要分析和阐述,希望能够为相关行业工作者提供些许参考。
【关键词】水工;混凝土结构;耐久性近年来,我国水利工程建设需求越来越多,水利设施规模也越来越大,对混凝土结构性能要求比以往更加严苛,其中结构耐久性作为评价水利施工工程质量的关键因素之一,因此一直以来多备受行业人员关注。
但是由于诸多方面因素限制,比如混凝土结构设计不合理以及施工质量控制不到位等,都会导致混凝土结构耐久性达不到预期。
提高对混凝土结构的认识,并根据实际项目需求采取科学合理的施工控制方案,是保障混凝土结构使用寿命的关键。
1混凝土结构耐久性概述所谓混凝土结耐久性,实际上就是指的使用寿命。
但是耐久性评估是要给予一定的环境条件下进行分析的,评价指标包括混凝土结构物理以及化学等诸多属性。
在混凝土结构长期使用过程汇总,会由于外界环境影响以及自身材料特征等,导致其结构性能逐渐弱化,最后达到一定的时间长度之后,结构无法再继续承担应承担的荷载等,就会失去作用价值。
耐久性高的混凝土材料其使用寿命越久,对于水利工程而言,因为混凝土结构长期暴露在外界环境,且部分结构长期在潮湿环境当中,对于耐久性要求更高。
按照当前的混凝土材料质量标准以及结构工艺施工技术水平,水工混凝土结构的使用寿命至少应该在50年以上,但是实际上有数据显示,能够达到该要求的水工混凝土结构并不多,在使用寿命周期内发生混凝土结构安全事故的事件频发,这引起了行业人员的高度关注。
水工结构论文:影响水工混凝土结构耐久性的因素探析1、引言在进行水中项目施工中,大多数工程所采用的都是混凝土结构,因为混凝土结构的耐久性较强,更有利于稳定整个工程的项目。
但是在进行混凝土结构的制作的过程中,会受到很多因素的影响,比如材料、人员等,一旦混凝土的结构耐久性发生了变化和影响,这必然会降低整个工程的项目。
因此,必须加强水环境工程中混凝土结构耐久性的影响性分析,及时的控制可能会存在的风险,以提高混凝土结构耐久性,保证工程的质量。
2 、水工混凝土结构耐久性的基本阐述混凝土耐久性从字面意识解释即是混凝土可以承受的时间,简言之就是混凝土结构长期在自然环境、外部环境等的作用之下,所能够保证的寿命。
一般施工人员都会对其有一个时间估算,保证项目建成后不会因为耐久力的问题花大资金去修复,同时,其也能够满足外观性、功能性以及安全性等要求。
耐久性实际上属于对混凝土的一类指标测定,其包括抗腐蚀性、抗冻性等等,尤其是跨海跨河工程,混凝土直接与水接触,环境较为复杂,很可能会因为物理或者化学的因素影响到混凝土的耐久性。
因此,必须要采用合理方式,控制水工混凝土结构耐久性,提高工程项目的质量。
3、影响水工混凝土结构耐久性的几点因素3.1、原材料质量混凝土原材料的质量会直接影响到水工混凝土结构的耐久性。
有些工人在挑选原材料时,面对市场上五花八门的材料,挑选不合理,最终应用到混凝土结构的制作过程中,影响了混凝土结构的抗冻性、抗渗性等耐久性功能。
因此必须严格把控混凝土制作的质量,其次还要根据工作环境、施工条件等严格的选择骨料、外加剂等原材料,保证好原材料的质量。
3.2、构造设计问题施工混凝土结构的制作设计问题会直接关乎到混凝土的耐久性,例如对混凝土结构的形体尺寸设计、架构设计等。
在设计的过程中为了避免出现问题,应该根据水利工程的实际情况,比如地基实际可承受的能力,荷载分布的情况,减少裂缝的产生等,通过合理的设计架构进一步提升水工结构混凝土的性能,设计钢筋厚度,提升结构耐久性。
水工结构工程的耐久性设计分析作者:李旭来源:《中国新技术新产品》2016年第24期摘要:在我国的水利工程建设以及生产过程中,耐久性是一个非常重要的问题。
由于水工结构比较特殊且部分结构可能很复杂,因此在其设计过程中要非常慎重,要重视其耐久性的相关设计,有效地规避水工结构工程的失效问题,保障整个工程的安全运行。
本文主要针对水工结构工程的耐久性设计进行详细地论述以及分析,希望能有效地提升我国水利工程的设计质量,同时为水利行业的发展以及创新贡献力量。
关键词:水工结构工程;耐久性;设计中图分类号:TU991 文献标识码:A水工结构工程在我国基础设施建设工程中占有非常重要的地位,因此在整个水利工程建设使用周期中,水工结构必须满足安全性、适用性及耐久性的要求。
比如说要具备合理的抗拉、抗冻、抗压、抗风化、抗腐蚀及耐磨等性能。
为了有效地实现水工结构工程的耐久性目标,在设计阶段必须要保证结构耐久性设计满足工程要求。
1.影响水工结构工程耐久性的主要问题1.1 水工结构工程出现的裂缝问题对于水工结构工程来说,有时候由于结构的混凝土体积过大,在初期混凝土硬化的过程中会产生很多的水化热,进而导致结构出现温度应力,可能使混凝土出现抗拉性能减弱,从而导致混凝土裂缝的出现。
另外,大体积混凝土的施工还易产生收缩裂缝,从而可能引起渗漏、冻融等问题。
这些问题对水工结构工程的耐久性是一种严峻的考验。
1.2 水工结构工程出现的冻融破坏问题水工结构工程中的冻融破坏主要指的是在温度低于零度的地区,混凝土在潮湿或经常与水接触的环境下,由于温度正负值交替变化,在混凝土内部出现冻结水的膨胀以及溶解收缩,从而使混凝土出现疲劳应力,进而导致混凝土产生冻融破坏现象。
权威部门的调查研究表明,在我国有多达1/4的水工结构工程存在冻融破坏问题,这是一个非常高的比例,必须引起我们足够的重视。
1.3 水工结构工程中出现的碳化以及钢筋腐蚀问题在我国的水工结构工程建设过程中,空气中二氧化碳以及施工中使用的水中的碳酸都能够同水泥产生化学反应导致水泥碳化,进而使混凝土表面产生裂缝。
水工混凝土结构耐久性研究探讨发表时间:2017-12-11T16:20:36.247Z 来源:《基层建设》2017年第26期作者:贾贤云[导读] 摘要:随着水工混凝土结构应用的不断推广,研究其结构耐用性凸显出重要意义。
身份证号码:35010219760128xxxx摘要:随着水工混凝土结构应用的不断推广,研究其结构耐用性凸显出重要意义。
本文首先对相关内容做了概述,分析了影响水工大体积混凝土耐久性的主要因素。
在探讨混凝土的碳化及抗冻性的基础上,研究了水工混凝土结构耐久性对策。
关键词:水工混凝土;结构;耐久性;研究引言:作为一种实际应用效果良好的结构,水工混凝土结构在近期得到了长足的发展。
研究其耐久性相关课题,能够更好地优化该项工作的实践,从而有效保证水工混凝土结构在实际运用中的耐久性。
本文从概述相关内容着手本课题的研究。
1 概述随着我国国民经济的快速发展,水利工程建筑数量日益增加,大体积混凝土作为一种常见的建筑材料,具有承载力高、适应性强、造价低和易浇筑成型等优点,目前在城市水利基础设施建设中得到广泛的应用及推广。
但在混凝土建筑过程中,由于设计不合理、施工质量差、人员操作失误等,加上施工单位对混凝土耐久性的认识不够深入,导致水工混凝土在使用过程中出现损坏的情况,严重威胁到水利工程的质量安全和功能的发挥,甚至会造成生命财产的损失。
同时水利工程具有特殊的使用环境,对混凝土结构的耐久性要求越相对较高。
因此,如何有效地提高水工混凝土结构的耐久性就成为了工程技术人员当前亟待解决的难题之一。
通过分析影响混凝土结构耐久性的因素,提出有效的处理措施,对提高混凝土耐久性有所帮助。
混凝土耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境和及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费巨大资金对其加固和处理以保证其安全、使用功能和外观要求的能力。
它是混凝土的一个综合性指标,主要包括抗碳化性、抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、抗碱骨料反应等性能,它是混凝土结构的基本功能之一,也是混凝土安全性。
基于水工混凝土耐久性问题分析与探讨摘要:在混凝土施工的过程中,经常会出现混凝土的相关质量问题,并且随着人们对混凝土表面质量要求的逐渐提高,加强混凝土的质量控制,提高水利工程的整体质量就显得尤为重要了。
本文首先对影响混凝土耐久性的主要因素进行了分析,然后从材料选择、工程设计和工程施工方面,提出了提高混凝土耐久性的具体策略。
关键词:水工混凝土;耐久性;影响因素;防治策略;中图分类号:tu528.36文献标识码: a 文章编号:前言提高混凝土耐久性是一个综合性问题,涉及环境、材料、设计、施工等诸多因素。
只有正确进行工程设计,合理利用材料,严格控制施工质量以及必要的工程管理和维护,才能保证混凝土耐久性。
一、影响混凝土耐久性的因素1、混凝土的碳化。
混凝土的碳化是指混凝土在自然环境中,空气和水中的co2气渗透到混凝土内,与混凝土中的氢氧化钙发生化学反应后生成碳酸盐和水,使混凝土碱度降低的过程,又称作中性化,其化学反应为:ca(oh)2+co2=caco3+h2o。
由于碳化后混凝土的碱度降低,使混凝土空隙中存在饱和氢氧化钙碱性介质在钢筋表面生成难溶的fe2o3和fe3o4(称为钝化膜)对钢筋保护作用逐渐降低,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,造成钢筋锈蚀破坏;另外混凝土碳化还会加剧混凝土收缩,使混凝土产生裂缝,从而造成混凝土结构的破坏。
2、混凝土的冻融。
一是当混凝土中的毛细孔水在某负温下发生物态变化,由水转变成冰,体积膨胀9%,因受毛细孔壁约束形成膨胀压力,从而在孔周围的微观结构中产生拉应力;二是当毛细孔水结成冰时,由凝胶孔中过冷水在混凝土微观结构中的迁移和重分布引起的渗管压,由于表面张力的作用,混凝土毛细孔隙中水的冰点随着孔径的减小而降低。
凝胶孔水形成冰核的温度在-78℃以下,因而由冰与过冷水的饱和蒸汽压差和过冷水之间的盐分浓度差引起水分迁移而形成渗透压。
水工结构混凝土耐久性设计的分析随着我国经济建设的快速发展,科学技术不断进步,特别是随着我国城市化进程的快速推进,对大坝、水闸、堤防、隧道、渡槽等基础设置建设就显得非常重要,尤其是这些建筑靠近水源,混凝土的使用量极大,这就需要水工结构混凝土进行建设。
同时由于水工结构的特殊性,运用先进的技术措施进行混凝土施工能够达到事半功倍的效果,能够有效的提升工程品质,加强水工建筑的强度,保障建筑的使用安全性。
因此研究水工结构混凝土耐久性十分重要,通过耐久性设计的分析能够为我国未来的水工工程发展添砖加瓦,更好地提升我国建筑行业的整体水平。
标签:水工结构;混凝土;耐久性设计随着我国建筑行业的不断发展,相关建造技术的不断进步,在建筑中通过运用新技术能够有效地加快建筑水工工程的建设效率,可以有效提高建筑工程的质量。
通过使用新的建筑材料、新的机械设备、新的建造理念及技术为我国的建筑工程行业的进步添砖加瓦,其中高品质水工结构混凝土的运用更是为加固建筑水工工程的稳定性起到了很好的促进作用。
因此,在施工时运用高品质、高耐久性的水工混凝土,从而保障了水工工程的有效开展[1],未来水工混凝土技术必将会得到大力的发展和运用。
1、分析水工结构混凝土耐久性的概念及意义水工混凝土需要具备大体积、离水近,需要较高的抗腐蚀性的特点,多用于大型的水面、水底及水上建筑,水工混凝土的耐久性是影响建筑成本,使用安全性的最主要指标之一。
提高水工结构混凝土的耐久性一方面能够增加其工作年限,从而为建筑行业创造更多的经济利益,另一方面增加建筑的使用安全性,特别是对水利工程、城建工程这类建筑而言,混凝土的耐久性就显得尤为重要。
如果水工结构混凝土的耐久性不行,那么对该建筑的后期维护费用就会增加,为国家和社会带来不必要的支出。
同时,水工结构混凝土的耐久性不足也会极大的增加其使用的安全性,特别是水利水电工程、道路、桥梁、铁路等国家基础设施,如果其使用的混凝土耐久性不足就会增加其使用风险,一旦维护的不及时就会造成极大的公共安全事故,对我国的和谐发展十分不利。
水工混凝土结构耐久性的探讨1、引言现阶段,随着混凝土在工程方面的广泛应用,混凝土结构耐久性成为人们关注的重点。
混凝土结构耐久性和其使用寿命之间存在一定的关系,可以理解为在设计使用期限内混凝土结构保持正常功能的一种能力,这种能力涵盖了结构安全性和结构适用性以及结构的其他功能。
目前而言,我国对于水工混凝土结构的耐久性能研究还比较少,本文对有关水工混凝土结构耐久性进行分析和研究,不足之处,敬请指正。
2、混凝土结构耐久性概述混凝土结构耐久性,具体而言是指结构在一定的使用环境中,对于物理、化学以及其他导致结构材料的性能产生各种不利的影响的抵抗能力。
耐久性能好的混凝土结构长时间暴露在使用环境中,具备一定的维持原本形状、使用质量的能力。
换言之,耐久性和使用寿命有重要关系,耐久性好,则使用寿命长。
对永久性水工建筑物进行设计时,结构耐久性是要保证的重要功能,水工混凝土结构设计过程中结构在正常使用条件下,会随着时间的推移达到预定的功能。
正常而言,水工混凝土结构使用寿命要超过五十年。
然而数据调查发现,由于材料问题而导致结构失效从而引发安全事故频频发生,水工混凝土耐久性成为人们关注的重点。
3、水工混凝土结构耐久性失效原因分析总结分析发现,导致水工混凝土结构耐久性失效的原因有两种,包括内因和外因。
其中内因是指结构在运行过程中由于材料物理、化学、力学等性能变化而产生问题,包括混凝土强度、保护层厚度、结构缺陷、水泥标号、骨料活性等;外因是指附近环境产生的影响,具体包括环境温度、湿度、二氧化碳含量、侵蚀性介质等。
实际上,耐久性差一般是内因和外因结合在一起产生的结果,当然结构缺陷、设计不当、施工不良以及维修不当也是重要原因。
具体而言,耐久性失效原因包括以下几个方面:3.1 混凝土低强度风化水利工程中大多数混凝土结构在较长一段时间内都是室外环境,混凝土因为风化作用而造成强度下降,甚至会影响到后期使用性能。
3.2 碱-骨料反应碱-骨料反应是由于混凝土微孔中水泥等可溶性碱溶液和骨料之间发生的一种反应,而导致界面上生成一种体积膨胀的晶体,从而造成混凝土的体积变大,甚至会产生胀裂破坏的情况。
水工钢筋混凝土结构耐久性问题分析摘要:水工钢筋混凝土结构耐久性正受到越来越多的重视,然而由于水工建筑物所处环境复杂,而我国又是一个地域辽阔的国家,各地环境又有很大差别,因此,混凝土工程的耐久性问题得到根本解决尚需时日。
通过对钢筋混凝土结构耐久性的影响因素分析可知,在工程实践中,应在材料的选择、科学合理的混凝土施工方案、施工进度的合理安排、合理的施工技术等几个方面予以高度重视,进而较大程度地提升混凝土的耐久性,从而取得显著的经济、社会效益。
关键词:水工混凝土结构;耐久性;影响因素;防治措施钢筋混凝土结构的耐久性是指结构在指定的工作环境中,正常使用和维护条件下,随时间变化而仍能满足预定功能要求的能力。
耐久性是工程结构中除安全性和适用性之外能够保证结构可靠度的重要指标,在工程设计中越来越受到重视。
1混凝土结构耐久性对工程的重要意义混凝土结构具有较好的整体性、耐久性、可塑性,在防洪度汛、工农业用水、水力发电、航运养殖、环保旅游等方面被广泛应用。
但水利水电混凝土工程多位于江河之上、大山峡谷之中,混凝土构成材料在复杂的环境下出现了一系列的物理、化学现象,影响到其结构耐久性。
此外,许多混凝土构造物由于各种原因达不到预定的使用年限,混凝土耐久性降低。
因此,如何有效提高混凝土耐久性,延长其使用寿命,减少补强加固费用是建筑行业节约工程造价的关键。
2影响水工混凝土耐久性的因素2.1设计因素部分设计文件没有针对混凝土所处环境和混凝土设计年限提出相应的配合比要求,也没有进行相关配合比论证,没有对水泥标准稠度用量、骨料级配和粒型、外加剂和水泥适应性及材料质量均质性等提出具体要求。
同时,一些水工混凝土构件细部构造及几何形状等优化不够,容易产生应力集中等不利影响。
还有一些水工混凝土建筑物在设计时未充分考虑无荷载情况下混凝土体积收缩的情况,使混凝土结构出现不协调变形而产生多余内力的现象等。
2.2施工因素施工水平的高低是影响混凝土耐久性的重要原因之一。
应用技术与设计水"结构%程的(久*设计分.牛成龙王杰(宁波天成水利水电设计有限公司,浙江宁波315199)摘要:围绕水工结构工程的耐久性设计进行了详细的分析,旨在为后续水工结构设计的质量提升提供有效的建议。
关键词:水工结构工程;耐久性设计1影响水工结构耐久性的因素1.1冻融环境影响结构耐久性自然环境是影响水工结构耐久性的一个较大因素,恶劣的环境,比如冬季气温较低时,水工结构会由于受到冻融因素的影响而产生破坏。
所谓冻融破坏是指指混凝土结构构件所处的环境温度在0!以下时,其与水接触或者处于潮湿的区域中受到水分冻结膨胀、气温升高的影响后产生溶解收缩等体积变化,导致混凝土结构在反复受力中生力,从而水工结构构件发生破坏。
的查,我国水利工中有25%的水工结构构件受到了冻融环境的影响而产生破坏,由于水工结构耐久性陷,影响Q1.2混凝土裂缝影响结构耐久性在水工结构中的是混凝土,其在工中会,是中在的问题。
由于水工结构所处的环境有复的,如混凝土结构会影响水工结构的构件。
,在水利工中在大体积的构件,在混凝土工的,在混凝土的中会产生水化,致混凝土大的温,而产生温力,导致混凝土抗拉性低,大体积混凝土构件的生。
,化后的混凝土会收缩力,而收缩力是产生的因素,在的影响下,水工结构构件的耐久性也逐渐降低。
1.3碳化及钢筋腐蚀影响结构耐久性混凝土的产生与混凝土化因素,化的是因气中在的化混凝土中有的 性产生后,混凝土生化,化,一混凝土产生Q混凝土产生化会结构,混凝土中性化。
在化的下,的,构件钢筋受到化碳的,度逐渐降低,导致水工结构的耐久性低。
,在时了混凝土度,会混凝土添剂,分添剂中在氯离子元素,会锈,导致混凝土结构受到影响。
2水工结构耐久性设计2.1极限状态控制在水利工结构构件时,的极限状态主包括两方面:一是正常极限状态,二是承载力极限状态。
正常极限状态于正常的环境、荷载、耐久性能等规定的状态,承载力极限状态是指构件受到荷载产生变形后或者是已经达到最大承载力时的状态。
水利工程耐久性分析与评价水利工程的耐久性分析与评价摘要:水利工程作为基础设施的重要组成部分,对于维护社会经济的发展和人民群众的生活具有重要意义。
耐久性是评价水利工程质量和使用寿命的重要指标,对于保证水利工程的可靠、安全、经济运行具有重要意义。
本文以水利工程的耐久性分析与评价为主题,从不同角度探讨了水利工程耐久性的内涵、影响因素、评价方法等方面,并结合实际工程案例进行了详细的分析和说明。
关键词:水利工程;耐久性;分析;评价第一章引言1.1 研究背景和意义水利工程作为基础设施的重要组成部分,对于社会经济的发展和人民群众的生活具有重要意义。
然而,由于自然环境的复杂性以及水利工程的特殊性,其建设和运行中存在着一系列的问题和挑战。
其中,水利工程的耐久性是一个重要的问题,直接关系到工程的可靠性、安全性和经济性,是保证工程运行持久的关键。
1.2 研究目的和内容本文旨在对水利工程的耐久性进行深入的研究和分析,探讨其内涵、影响因素和评价方法,并结合实际工程案例进行详细的分析和说明。
通过本文的研究和探讨,旨在为水利工程的设计、建设和维护提供一定的理论和实践指导,保证水利工程的可靠、安全、经济运行。
第二章水利工程耐久性的内涵和影响因素2.1 水利工程耐久性的内涵耐久性是指水利工程抵抗各种外界力、环境因素和自身内部因素所导致的破坏和衰败的能力。
水利工程的耐久性包括结构的耐久性、功能的耐久性和经济的耐久性。
结构的耐久性是指水利工程的建筑物、设备和结构在设计寿命内能够承受各种负荷和力的作用,不发生破坏和失效。
功能的耐久性是指水利工程在设计寿命内能够保持其正常的功能和使用性能。
经济的耐久性是指水利工程在设计寿命内能够保持其良好的经济效益和投资回报。
2.2 水利工程耐久性的影响因素水利工程耐久性受到多种因素的影响,主要包括自然因素、人为因素和运行因素。
自然因素包括气候环境、地质条件、水文水质等;人为因素包括设计、施工、材料、维修等;运行因素包括工程的使用和管理方式、维护养护等。
钱塘江海塘现有临江水工混凝土结构耐久性能及分析马竟成1,黄海珍2,邹传仁3,王建泽3,张俊芝3(1.杭州市城郊河道管理处,浙江杭州 310014;2.浙江省钱塘江管理局,浙江杭州 310016;3.浙江工业大学建筑工程学院,浙江杭州 310032)摘 要:通过调查,钱塘江海塘上的临江水闸等混凝土结构,在多年运行之后出现了不同形式的病害现象,如混凝土裂缝.初步的分析研究表明,处于钱塘江感潮侵蚀环境下的水工混凝土结构,都存在碳化、氯离子侵蚀和钢筋锈蚀等耐久性问题;针对感潮环境下的水工混凝土结构的耐久性,提出了设计及运行管理的主要措施.关键词:水工结构;混凝土;耐久性;病害中图分类号:T V698.1+1 文献标识码:A 文章编号:1008-536X(2007)0320044203Analysis on Hydraulic Concrete Durability of Qiantangjiang DockMA Jing2cheng1,HUANG Hai2zhen2,ZOU Chuan2ren3,WANG Jian2ze3,ZH ANG Jun2zhi3(1.Hangzhou Suburb River Management O ffice,Hangzhou310014,China;2.Zhejiang Administration Bureau,Hangzhou310016,China;3.Civil Engineering Institute of Zhejiang University of T echnology,Hangzhou330032,China)Abstract:Different kind of damages are discovered in concrete gate structure along Qiantangjiang tidal channel after many years opera2 tion,such as concrete crack,carbon ads orption,chlorine erosion and rein forcement corrosion.The design plan and administrative meth2 ods are suggested to improve the hydraulic structure durability in tidal water environment.K ey w ords:hydraulic structure;concrete;durability;damage0 引 言钱塘江是我国东南沿海一条独特的,也是浙江省第一大河.钱塘江海塘是保护其两岸经济和社会发达的杭嘉湖、苏沪地区及萧绍平原、姚北平原,抵御洪潮水侵袭的重要屏障.目前,钱塘江两岸临江一线海塘大部分建成了50年~100年一遇的标准海塘.影响钱塘江河口防洪安全重点区域的主要防洪海塘为:北岸富春江段西湖区的社井闸以下至海宁老盐仓坝,堤长约72.950km;南岸自萧山老鼠尾山至浦阳江南河口,以及萧山区茅山闸至外四工段闸,堤长约87.460km1).钱塘江海塘工程由主体建筑物(土石)以及交叉建筑物(混凝土及砌体建筑物)组成.为满足农业排灌和交通运输等需要,在钱塘江两岸的临江海塘上设置了许多交叉建筑物.这些交叉建筑物的类型包括排涝水闸(或船闸)、施工便桥及码头栈桥等交通道口旱闸、取收稿日期:2007206212作者简介:马竟成(1979-),男,浙江东阳人,助理工程师,从事排灌工程工作.排(污)管道及涵管等.其中,水闸的类型按照其功能包括排涝(自排或机排)闸、节制闸和船闸等,以排涝闸站居多;各种水闸建成的年代不同;主体结构的建筑材料多是钢筋混凝土;闸门包括钢闸门及混凝土叠梁闸门等类型.根据不完全统计,在402km的钱塘江海塘上,仅各类水闸的数量就达82座,北岸的其他交叉建筑物(多为混凝土涵管)143处.在这些交叉建筑物中,以水闸(船闸)的规模较大,有的一线海塘的大型水闸服役时间超过或接近30年,如北岸位于海盐县1980年建成的长山水闸.由于含氯离子潮水等自然环境的作用和长期荷载的作用,这些混凝土水闸的材料及构件的性能都已经和设计状态的性能有所不同,有些构件或多或少都存在一定的损坏,建成年代较早的混凝土结构(如水闸)在高潮位作用下都有耐久性破坏的风险.即使是近年来结合标准海塘建设的水闸,其混凝土材料及构件在含氯潮水的作用1)浙江省钱塘江管理局勘测设计院.2006年钱塘江海塘防御台风暴潮预案[R].项目编号B00605,报告编号06-Z-07,2006,6. 第19卷 第3期浙江水利水电专科学校学报V ol.19 N o.3 2007年9月J.Zhejiang Wat.C ons&Hydr.C ollege Sep.2007下将加剧腐蚀,耐久性失效问题将在不久之后出现.为了解这些临江水工混凝土结构的性能和现状,作者对沿线工程进行了调查,并对其中的典型工程进行测试,研究了钱塘江海塘上现有临江水工混凝土结构的安全耐久性现状,提出了延长其使用寿命的设计及运行管理的主要措施.1 钱塘江海塘上的水工混凝土结构现状 处于钱塘江一线海塘上的临江水工混凝土结构(如水闸等),由于受氯盐(含盐潮水)侵蚀性环境的影响及结构自然老化的作用,其结构及构件的材料性能随时间的延长逐渐劣化,整体结构的安全性也将随着服役时间的延长将逐渐降低.钱塘江一线海塘上的临江水工混凝土结构,其钢筋混凝土材料暴露在氯盐环境等自然下,由于环境和荷载作用下出现不可见的损伤,之后由于水、氯离子和二氧化碳等渗入,引起损伤的扩展,导致微裂缝和孔隙连通,致使混凝土中的钢筋锈蚀和混凝土膨胀开裂等可见的破坏现象,这些现象加剧了损伤的发展,之后混凝土严重剥蚀(剥落)将导致结构整体失效[1].从钱塘江南北海塘上的水工混凝土结构的现场调查、部分工程的现场测试与材料样本的室内测试结论分析,临江钢筋混凝土水工构件(尤其是建成运行时间长的水闸)现状性能总体表现不良,整体安全性有待提高,耐久性问题比较突出.现有一线海塘上的临江水闸工程,已经使用一段时间之后,由于环境和荷载的作用,部分水工混凝土构件的抗渗性较差,抵抗碳化及氯离子侵蚀能力不高;混凝土构件的保护层厚度不足(尤其是建成年代较长的),碳化比较严重;混凝土中钢筋的延性降低;结构的整体稳定性不高,有的已经在混凝土结构与海塘之间形成了渗透通道.这些问题的存在,严重影响了水闸工程的安全性,降低了耐久性,使其实际使用寿命和继续服役的时间缩短.2 临江水工混凝土结构的耐久性能现状及分析 因为所处的自然环境比较特殊,钱塘江海塘上的水工混凝土结构物的安全耐久性研究中,需要考虑的影响因素较多.河口区上游段,由于含盐潮水的上溯范围有限,海塘上的水工混凝土结构物本身的安全耐久性主要影响因素应该是一般大气环境及混凝土质量等;河口段的下游区,含氯盐潮水的影响频繁,混凝土结构的安全耐久性主要问题可能是氯离子的侵蚀问题,影响的主要因素是氯盐浓度、(运行)侵蚀的时间、施工质量及混凝土耐久性的设计标准(如保护层的厚度、混凝土的水胶比及外加剂等).2.1 混凝土的碳化混凝土碳化是一般大气环境下钢筋锈蚀的前提条件,对钢筋混凝土结构的耐久性有重要影响.处于钱塘江一线海塘上的临江混凝土水工混凝土结构,普遍存在混凝土碳化严重的问题,一些运行时间较长的水闸结构中的混凝土构件,已经出现非常明显的锈胀裂缝,说明其碳化深度很深.根据调查和实测资料分析,已使用30年左右的水闸闸墩混凝土的碳化深度在2~4 cm;由于暴露在大气环境下,闸墩上部的碳化深度较大,一般在3~4cm[2].在已经调查的临江水闸工程中,混凝土表面的砂浆保护层对防止混凝土碳化有良好的作用.一般地,如果混凝土表面存在0.5cm左右的厚度砂浆保护层,则几乎没有碳化发生,足以说明砂浆保护层的作用.2.2 构件的混凝土剥蚀和开裂构件的混凝土剥蚀(剥落)和开裂,是混凝土构件将发生破坏(失效)的前兆和条件,说明混凝土中的钢筋已经出现锈蚀并将加剧腐蚀.钱塘江一线海塘的许多临江水闸工程,使用时间较长的混凝土构件已经出现了剥蚀和开裂,尤其是使用年限已经达到30年以上的水闸混凝土构件.相对地,河口下游区的混凝土构件剥蚀及开裂比上游区的严重、南岸的比北岸的严重.在钱塘江北岸一线海塘,如位于西湖区且建设年代较近的水闸工程,混凝土构件的剥蚀(剥落)和开裂很少,混凝土结构受氯盐侵蚀的现象并不是很明显.但受大气环境的影响,混凝土构件的碳化严重,碳化深度超过混凝土保护层厚度后,仍将引起混凝土中钢筋的锈蚀、膨胀和产生顺筋裂缝,如仍在作为交通桥使用的水闸的闸墩、桥栏杆等构件和闸门槽附近的混凝土.河口区的北岸下游区,如下沙区、海宁市和海盐县,一线海塘临江水闸的建设时间相对较早,且氯盐腐蚀环境更恶劣,构件混凝土的剥蚀(剥落)及开裂更普遍.相对北岸的工程,南岸一线海塘上多数临江水闸的建成年代较长,构件混凝土的剥蚀和开裂更加明显,尤其是在河口下游区的工程.南岸上游区域(如萧山区的临浦段)的混凝土构件的剥蚀和开裂,重要的原因是大气环境下的二氧化碳作用,下游区域则是大气环境 第3期马竟成等.钱塘江海塘现有临江水工混凝土结构耐久性能及分析45 和感潮环境的双重作用结果.图1是原外6工段闸外河侧闸墩受氯盐侵蚀后顺筋裂缝(2006年12月下部结构拆除之前).图1 原外6工段闸外河侧闸墩混凝土裂缝2.3 混凝土构件的氯离子侵蚀沿海的海岸结构、处于盐碱地的结构或撒除冰盐的城市基础设施等结构或构件,容易发生氯离子侵蚀破坏.氯离子侵入容易引起混凝土中的钢筋锈蚀,继而导致混凝土膨胀开裂,也是造成钢筋混凝土破坏的重要原因.处于钱塘江海塘上的混凝土水工结构,受含氯盐的感潮水侵蚀(包括浪溅及盐雾等作用形式),氯离子侵入构件混凝土中将引起其中的钢筋锈蚀,继而导致混凝土膨胀开裂.调查中发现,处于河口区下游区域的水工混凝土构件的顺筋裂缝和剥蚀,是受盐雾影响形成的,氯离子侵蚀是造成下游区域的水工钢筋混凝土构件破坏的直接原因之一.从目前的室内测试资料分析,即使是处于上游段的西湖区一些水闸,其混凝土构件中的氯离子含量也较高.根据对混凝土的芯样分析,位于上游西湖区的珊瑚沙水闸的闸墩(内河侧)混凝土中,氯离子侵蚀平均深度已经超过40mm.该水闸1962年建成运行,在1980年新珊瑚沙闸(即九溪水闸)投入运行后处于二线海塘上,其闸墩混凝土距离表面20mm 中的氯离子含量(浓度,即氯离子与混凝土的质量分数)平均值已经达到了0.01%左右[2].3.4 混凝土构件中钢筋锈蚀碳化及氯离子侵蚀后的钢筋锈蚀,是引起钢筋混凝土结构提前破坏的主要因素.有的学者将钢筋腐蚀列为混凝土结构破坏的最主要原因;钢筋腐蚀危害之大和日益加剧的严重态势是大大超出人们意料的.由于钢筋埋设于混凝土内部,一些情况下虽然混凝土外观仍十分完好,但其内部钢筋却已严重锈蚀,从而可能导致结构的突然破坏,带来了工程隐患[3].根据对钱塘江一线海塘上的水闸工程现场调查,部分运行时间较长的水闸混凝土构件中钢筋已经发生锈蚀,而且出现混凝土剥落等现象.已运行多年的水闸工程,最易表现混凝土内的钢筋已经锈蚀的构件是交通桥及工作桥的栏杆、水闸迎潮面的闸墩及闸槽部位、混凝土梁(启闭吊大梁)和钢筋混凝土梁板门等.结合原有水闸的拆除重建,采集了有关水闸拆除下来的钢筋,并对其进行了相关的物理力学性能室内测试和分析.结论表明,处于河口区的水闸上部结构,萧山区的原外六工段闸在建成运行27年之后,其混凝土构件中的钢筋已经发生锈蚀,其伸长率、屈服荷载及极限荷载下降明显[2].3 结 语(1)现场调查、材料性能测试和分析结论表明,钱塘江海塘上的水闸等水工混凝土结构的耐久性能现状总体并不乐观.随着运行时间的延长,一线海塘上临江水工混凝土结构物的耐久性问题将加剧.(2)根据研究的初步结论,对现有的临江水工混凝土水闸等水工结构物,应加强管理,定期检查以及时发现问题,建立跟踪监测机制.(3)对已经发现的现有水工混凝土结构的耐久性问题,根据不同的情况(如碳化严重),研究其成因,并及时处理.如对近期未安排拆除重建的碳化严重的重要混凝土构件,采取防碳化涂层材料进行防止碳化加剧的处理.(4)在新建或拆除重建时,注意提高混凝土的品质、适当增加混凝土保护层的厚度;在可能的条件下,增加一层0.5cm 的防止碳化和氯盐侵蚀的砂浆保护层.参考文献:[1] 金伟良,赵羽习.混凝土结构耐久性[M].北京:科学出版社,2002.[2] 邹传仁.基于Bayes 方法的服役混凝土构件时变性能及耐久性研究[D].杭州:浙江工业大学,2006.[3] 惠云玲.钢筋锈蚀力学性能变化初探[J ].工业建筑,1992(10):33-36. 46 浙江水利水电专科学校学报第19卷。