提高沿海水閘混凝土使用壽命措施探討

柳豹 蔣禮瑜 封偉

【摘要】沿海水閘關系到沿海地區人民的人身財產安全，但是沿海水閘混凝土的使用壽命問題一直在影響著水閘系統的運行。基于此，本文針對沿海水閘混凝土易損的原因進行分析，通過重視混凝土原材料選擇、改進混凝土澆筑工藝和做好混凝土表面防腐工作等措施，來延長沿海水閘混凝土的使用壽命，為施工設計單位提供參考依據。

【關鍵詞】混凝土；水利設施；水閘

引言：

鋼筋混凝土作為最基礎的建筑材質，廣泛應用于建筑行業，鋼筋混凝土是指在混凝土中加入鋼筋網、鋼板或者纖維而構成的一種組合材料。混凝土還具有較高的抗壓性，而鋼筋與其擁有相近的線膨脹系數，也具有較強的抗壓能力。但是鋼筋混凝土在沿海水閘當中的應用，卻有著易損、壽命不長等問題，這些問題具有十分惡劣的后果，是亟需解決的關鍵。

1、沿海水閘混凝土易損的原因分析

1.1混凝土滲透性導致水閘易損

海洋環境是一個高濃度的氯鹽環境，氯鹽環境對與海水接觸的建筑設施都有較強的破壞性，是沿海混凝土水閘遭到損害的主要原因。尤其是大面積處在海水中的混凝土水閘。海水中的各種因素都會導致水閘混凝土的損害，最嚴重的是海洋浪花飛濺區對鋼筋混凝土結構的腐蝕。混凝土的滲透性能主要體現在滲氣性和滲水性，當氯離子滲透到水閘的混凝土結構內部，就會對建筑結構內部產生破壞，腐蝕混凝土表層以及內部鋼筋部分，就會影響水利工程的安全性和穩定性，甚至引發事故。解決氯離子的滲透問題，就可以大幅度提高水閘的使用壽命。

1.2氯鹽環境導致鈍化膜破壞

海水中有豐富的氯離子，它會通過混凝土滲透到內部，在鋼筋表面聚集到一定濃度時，就會破壞鈍化膜，從而破壞整個水閘結構，造成沿海水閘混凝土設施使用壽命變短。氯離子破壞鋼筋表面的鈍化層，腐蝕后形成腐蝕電池電化學腐蝕，尤其水泥混泥土在海邊及高鹽霧地區，由于空氣中含有大量氯離子，氯離子的滲透會極大地加劇混凝土結構的腐蝕，解決氯鹽環境下混凝土鈍化膜的破壞是必須盡早做到的[2]。其他防腐材料在應用中也各有所長，可以結合實際情況加以分析，再確定具體應用哪種材料。

2、提高沿海水閘混凝土使用壽命措施

2.1改進混凝土澆筑工藝

混凝土中的堿、環境中堿會在混凝土固化之后產生一些化學反應，并且產生一些生膠凝物質。這些物質會在吸收了水分之后開始膨脹，導致混凝土建筑出現裂縫。還有一些原因，例如由于混凝土施工澆筑多分批次進行，而不是一次性澆筑完成，所以在施工期間，一期教主在軟基上，二期澆筑時由于一期澆筑的溫度已經由于時間而發生變化，就會使一二期澆筑材料溫差過大，導致開裂。混凝土產生一些或大或小的裂縫，這些都會加劇氯原子對于混凝土建筑的損害，故而在澆筑過程中要改善技術。混凝土的澆筑過程盡量選擇溫度較為合適的季節，例如春秋季節。如果在夏天進行澆筑工程，最好在夜間進行。尤為重要的部分更要嚴格按照規定行事。在澆筑時，要對混凝土的溫度進行嚴格把控，混凝土澆筑的溫度應該嚴格滿足規范規定，控制進入攪拌站的水泥，盡量將其溫度控制在60℃一下，盡量減少由于溫度差、時間差產生的裂縫問題，否則無異于為海水侵蝕水閘結構引路鋪磚。

2.2重視混凝土原材料的選擇

沿海水閘的建設不同于一般建筑，它對原材料質量的要求會更高，混凝土原材料的質量與沿海水閘的壽命成正比，只有更高質量的混凝土原材料，沿海水閘才能使用更久。部分施工單位為了眼前利益選擇了較為廉價的原材料，導致混凝土水閘壽命過短，這是得不償失的。當選擇了質量更好的混凝土原材料，雖然當下成本會更加高昂，但是其使用壽命會延長很多，而如果采用質量一般，甚至劣質的原材料，眼下成本會降低很多，但是使用壽命過低，在不久的將來又要翻新重建，實際上遠期成本和收益會更加造成浪費。所以在混凝土原材料選擇的過程中，一定要保證材料的高質量、高性能，不要只以成本為評判標準，耐久性是比成本更重要的指標。高性能混凝土在高質量原材料當中摻入了一些效果很好的減水劑，比如粉煤灰等，并通過精細的設計比例，從而達到使混凝土性能提高的目的。應用了高效減水劑和粉煤灰雙摻技術的高性能混凝土經試驗表明，多年運行之后仍有較為良好的結構外觀，并且在氯離子滲透方面，并沒有發現開裂等現象。

2.3做好混凝土表面防腐工作

混凝土會由于時間的推移產生碳化，當碳化的深度超過了保護層的厚度，鋼筋就會受到損毀，故而應做好混凝土表面的防腐工作。混凝土表面防腐可以用涂防護材料的方式進行，在一定程度上延遲混凝土碳化和對鋼筋的腐蝕。表面涂層技術是一種可以有效提高的沿海水閘鋼筋混凝土建筑防腐的措施。混凝土表面的涂層可以應用多種材料。比如臘浸防腐、環氧樹脂或聚氨酯類改性材料防腐、丙乳砂漿防腐、氟碳涂層防腐等。其中，氟碳涂層防腐分為溶劑型氟碳涂層體系和水性氟碳涂層體系，均可以有效減緩氯離子在混凝土中的滲透。但是在耐久性方面，溶劑型氟碳涂層體系更加適用于浪花飛濺區鋼筋混凝土水閘的防腐。

結論：

沿海水閘作為關系到人民切身安全、財產利益的基礎設施，應當受到高度重視，并且不斷提升其質量。高質量的混凝土水閘會有較長的使用壽命，可以為人類創造更大的社會效益、起到更大的安全作用。提升沿海水閘的使用壽命，是一項必須發展落實的事業，并且隨著科技進步，這項技術會得到更好地發展，為水閘建設起到更大的作用。

參考文獻：

[1]閆菲，王瑞駿，車明杰，賀新星.基于滲透性能的混凝土耐久性預測模型[J].南水北調與水利科技，2017，15（04）：161-167.

[2]陳朝星.雷州市水利工程混凝土裂縫的監理防控[J].科技風，2016（11）：150-151.