水工混凝土建筑物的病害检测与修补技术进展

陈春鸿

摘 要：混凝土作为一种比较常见的建筑材料，在建筑工程施工中发挥着至关重要的作用，被广泛应用于我国水利工程建设中。由于混凝土有许多优点，所以，其适用范围越来越广。但是，水工混凝土建筑物长期受到空气、温度和水流冲击的影响，很容易出现裂缝、渗漏等质量问题。如果不能有效处理这些问题，将会产生严重的后果，甚至还会导致水利工程无法正常运行。针对水工混凝土建筑物中出现的病害进行必要的检测，及时修补已出现的问题，从而提高水工混凝土建筑物的修补技术水平。

关键词：水工混凝土建筑物；病害检测；修补技术；施工材料

中图分类号：TV698.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.141

水工混凝土建筑物由一般的建筑物、病坝和危险大坝组成。目前，我国拥有近100 000座水工建筑物，但是，大部分都存在质量问题，而问题最多的就是混凝土大坝。水工混凝土建筑大坝存在质量问题会引发决坝和溃坝等危险，因此，在水工混凝土建筑物的建设过程中，病害检测是一项至关重要的工作。人为合成的材料——水工混凝土比一般混凝土的耐水性要高，在施工过程中，不能忽视拌和、浇筑、养护等各方面的问题，同时，还要不定时养护水工混凝土建筑，使其各个指标符合相关要求，有较强的抗力和防水能力。温度、气候和各种自然状况会降低混凝土的抗衰能力，阻碍其正常使用。鉴于此，需要及时进行维护和管理。水库施工中最重要的材料就是水工混凝土，它的质量和耐久性会影响建筑物的使用寿命，所以，在施工之前，要先查询周围环境，掌握各方面情况，从而保证混凝土的性能。

1 病害检测

1.1 外观检测

冻胀是外观检测的重点内容。通常来说，如果温差较大，混凝土微孔中水的温度就会极速下降甚至结冰，进而导致混凝土体积膨胀，存在冻胀压力，而混凝土微孔中过冷的水迁移会产生渗透压力。如果冻胀压力和渗透压力的作用力大于混凝土的抗拉强度，那么，就会破坏混凝土的整体性。这个过程属于物理破坏范畴。一般来说，在北方地区，水工混凝土遭受到这种破坏的情况比较多。受此影响，混凝土会出现鼓包、开裂的情况，严重时还会剥落，进而影响建筑物的整体性和稳定性。

1.2 裂缝检测

在混凝土建筑物中，最主要的病害就是裂缝。所有的混凝土建筑物中都有很多裂缝，有多少裂缝就会对建筑产生多大的伤害。裂缝一般出现在施工期和运行期，施工期出现裂缝主要是受湿度和干缩的影响，运行期出现裂缝是受荷载、温度、地震、基础变形和化学反应等影响。有些裂缝仅从外观形态、工程特征和环境条件等方面入手就可找出问题发生的原因。

1.3 强度检测

随着时间的推移，正在使用的混凝土会产生老化现象，而此时最主要的检测指标就是混凝土的强度。根据检测结果可以准确判断混凝土的相关性能。在检测过程中，使用的就是能够正确判断破损和拉拔的“回弹超声弹”“贯入阻力”等检测方法。其中，采用取芯方法可以抽样检测其压力抗击程度，这是强度检测中最可靠、最有效的方式之一。

2 新材料、新技术的应用和设计要求

2.1 水泥基渗透结晶型防水材料

针对混凝土的抗渗病害研发出了水泥基渗透结晶型防水材料。它是由水泥、硅砂和各种活性化学物质构成的无机材料。其工作机理是利用水泥混凝土固有的化学特性和多孔性，以水为载体，借助渗透作用在混凝土微孔和毛细管中传输特有的活性化学物质。

2.2 混凝土裂缝注浆技术

在修补混凝土建筑物时，利用了较多的环氧树脂类高分子材料。目前，这种材料已经与钢材、水泥被同时应用于建筑中。普通的混凝土施工技术需要人工操控泵将树脂浆液注射到缝隙中，然后利用日本“壁可”注浆技术和橡胶管的弹性收缩压力自动控制注浆过程，直至完成。与此同时，还可以利用有规律的灌浆压力将缝隙中的空气挤压出来并排出，从而更好地改变气阻现象，提高灌浆的整体品质。在无人控制的情况下，自动注浆过程主要利用的是注浆管内部的压力，所以，在整个过程中，要用低压注浆，进而大量减少人力和物力的投入，节省大量的时间。

2.3 正确设计工程

在设计建筑物时，要合理、有效地利用手中资源，正确改革老式的强度设计，实际考察现场环境，确定材料的性能。同时，还要考虑结构的适用性和安全性，从而延长工程的使用时间。

3 结束语

综上所述，水工混凝土建筑物中存在很多病害，需要其有强大的承受能力。虽然以前的水工混凝土建筑物受到了不同级别的损坏，但是，经过细致的分析和研究后，提出了行之有效的解决措施，以期为日后的水工混凝土建筑物建设提供必要的帮助。

参考文献

[1]鲁一晖，刘致彬，孙志恒.水工混凝土建筑物的病害诊断与修补[G]// 2002年水工专委会学术交流会议学术论文集.北京：中国水力发电工程学会水工及水电站建筑物专业委员会，2002：7.

〔编辑：白洁〕