1、影響城市排水建筑物耐久性的主要因素及對策摘要 :城市排水混凝土建筑物由于存在裂縫 、 凝土炭化 、 筋銹蝕 、凍融凍脹 、水質侵蝕和氣蝕 ,混凝土堿集料反應等病害 ,我國各大中小城市排水工程的耐久性普遍不足 。提出了為改善排水工程的耐久性 ,應從建筑材料 、工程設計 、施工工藝 、 常運行管理等諸方面采取適當的措施 ,延長建筑物的使用壽命 。 關鍵詞：混凝土 ， 城市 ，排水， 建筑物Abstract: urban drainage concrete buildings there of crack, coking, reinforced soil rust, freeze-thaw fros
2、t heaving, water erosion and corrosion, the concrete JianJiLiao reaction disease, medium and small cities in the drainage engineering of the durability of the common insufficient. Put forward to improve the durability of the drainage engineering, building materials should be, engineering design, con
3、struction technology, often operation management and other aspects take proper measures to prolong the service life of the building.Keywords: concrete, city, drainage, building中圖分類號：TU37文獻標識碼：A 文章編號：1 引言排水工程是各大中小城市的基礎產業 。目前 ,正以大規模 、 速度 、 質量的勢頭發展 。全國城市排水工程建設每年需要耗費維護費幾百億元 ,仍然不能滿足實際需要 。 20 世紀 70 年代之前建設
4、的排水工程 ,每年又以損失幾百億元的速度破損跨塌 。產生這個問題的原因很多 ,主要是我國排水建筑物設計執行著按強度設計的模式 ,較少考慮建筑物的抗凍防滲等因素 ,又由于環境作用引起結構材料性能劣化 、腐蝕對結構安全性 的影響 , 造 成工程壽命不長 。因此 , 提高排水建筑物質量的耐久性 、延長工程使用壽命 ,具有很強的現實意義和歷史意義 。2 影響城市排水建筑物耐久性的主要因素城市排水建筑物種類較多 ,主要有泄水建筑物 、輸水建筑物 、 水泵站 、水閘 、堤防 、 道 、污水處理廠 、截 洪溝以及泄 、 水建筑物的配套設施等 。建筑材料主要有混凝土 、鋼筋混凝土以及土 、 、 石 、 石或砌
5、石等當地材料 。排水建筑物不僅應該具有安全性和適應性 ,還應該具有耐久性和經濟性 。結構的耐久性是指結構及其部件在各種可能引起材料性能劣化的作用下 ,長期維持其應有功能的能力 。當前影響排水建筑物耐久性的主要因素 ,除由于原設計標準偏低外 ,其他主要因素有 : 質量差 (包括設計規范 、設計質量和施工質量 ) 、日常管 理 維 護 費 用 不 足 、維 修 不 當 不 及時 、 人素質低 、環境惡劣等 。造成混凝土裂縫 、鋼筋銹蝕 、混凝土炭化 、 蝕 、滲水 、漏氣等原因 ,堿骨料反應破壞也是排水混凝土耐久性病害 ,應特別引起重視 。在上述破壞因素中 ,混凝土裂縫 、 凝土凍融不夠 、 凝土
6、防滲不夠為首要因素 。混凝土裂縫的出現 ,絕大多數在施工期就已存在 ,有的雖然在施工期后 ,也多在運行初期 5 年左右 。裂縫的存在 ,會引起其他病害的發生和發展 。如凍融破壞 、 境水侵蝕 、 凝土炭化和鋼筋銹蝕等 。另外 ,氯鹽的滲入 、 學物質的滲漏溶蝕 ,使鋼筋表面脫鈍及銹蝕也造成排水建筑物的損壞 。3 提高城市排水建筑物耐久性的主要對策排水建筑物出現的耐久性病害的原因 ,不僅與設計規范有關 ,還與建筑物材料有關 ,也與設計 、施工 、日常運行和管理等密切相關 。要想提高排水建筑物的耐久性 ,我們就必須采取相應的對策 。這些對策主要有 :3. 1制定城市排水建筑物設計規范現行的水工建筑
7、物設計規范均對建筑物的耐久性作了明確規定 ,即水工混凝土結構 設計規范 ( SL / T191 - 96 ) ,對水工混凝土結構的耐久性提出了最低強度等級 、 大水灰比 、 小水泥用量 、 滲等級 、 凍等級以及采用抗侵蝕水泥和抗耐磨水泥 、 化熱大小水泥等措施及要求 ,來保證水工建筑 物 的 耐 久 性 。國 家 標 準混 凝 土 結 構 設 計 規 范 ( GB50010 - 2002 ) 只對混凝土結 構中的最大氯離子含量 和最大堿含量作了規定 。目前在城市排水建筑物設計中嚴格執行國標 考水工 已經是最優設計了 ,實際上在排水建筑物設計中還遠遠不能滿足要求 ,原因是 : 水工的水與城市排
8、水工程的水 、水工的氣與城市排水工程的氣 、水工的環境與城市排水工程的環境不一樣 ,城市排水工程更復雜 、更惡劣 。因此 ,城市排水建筑物的設計規范更全面 、 具體 、更嚴格 、 科學 ,并應加快制定 。3. 2 城市排水建筑物材料的選擇城市排水工程混凝土質量評判不能僅僅以強度指標來評定 ,還應有耐久性要求 。在 排水工程混凝土中 ,盡可能低的水泥用量是提高混凝土抗裂和耐久性能的主要途徑 。混凝土強度與耐久性之間并不一定存在相關性 。比如摻入外加劑粉煤灰后的早期強度往往有所降低 (現代摻粉煤灰技術也可做到不降低 ) ,而抗氯鹽侵入的耐久性卻能成倍增長 。鋼筋銹蝕也是排水工程混凝土主要的耐久性病
9、害 ,防止鋼筋銹蝕的最主要途徑是提高混凝土的抗滲性能 ,從而阻止或延緩外界環境中氯離子 、二氧化碳 、氯氣以及水分子的侵入 。這需要從混凝土的配合比 、保護層厚度 、施工質量和施工養護等方面下功夫 。排水工程混凝土碳化是耐久性的又一病害 ,是空氣中的二氧化碳與混凝土水化硬化過程中產生的氫氧化鈣等堿性的物質發生化學作用 ,生成碳酸鈣 ,并使混凝土趨于中性所致 。混凝土的碳化是一個長期的過程 ,碳化速度的快慢主要取決于混凝土的抗滲性能的好壞 ,以及混凝土的含水量 ,大氣中的二氧化碳濃度 ,以及周圍環境濕度來決定 。這就要從混凝土的水泥品種 、 灰比 、 料粒徑大小 、 工質量等方面來努力克服 。大體積混凝土結構 ,各部位耐久性要求有所不同 ,應根據大體積混凝土各部位性能要求 ,按有關規范的規定進行混凝土設計 。同時應重視和預防混凝土中堿集料反應的破壞 ,因為大體積混凝土較長的使用年限為堿集料反應提供了足夠的時間 。防止混凝土堿集料反應的措施有 : 使用含堿量較低的水泥和 非 活 性 集 料 。比 如 使 用 火 山 灰 質 混 合 料 、粉 煤灰 、 渣和硅粉混合料代替部分水泥 。施工期加強養護 、增長混凝土振倒時間 ,增強混凝土密實性 。在日常運行中重視建筑物的排水 ,避免表面積水和接縫漏水等等 。
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