寒冷地区水工混凝土构筑物冻害分析 及防治实例 一、前言 我国幅员辽阔，纬度、海拔变化较大，存在广大的寒冷地区。处在寒冷地区的水工构筑物，在冬季运行过程中往往会发生冻害现象，从而影响水工构筑物的耐久性和正常使用。水工构筑物冻害成因有很多，主要分为内因和外因,其中地基土的冻胀、融沉、冰冻及长期冻融循环等是自然规律所产生的破坏作用属冻害的内因;而设计不合理、施工技术不正确和工程管理不好等原因是人为因素,属造成水工构筑物冻害的外因。我们在进行寒冷地区的水工构筑物的建设过程中除了要避免外因所造成的冻害外，还要尽量减小内因对水工构筑物的影响。本文主要分析了水工构筑物冻害的内因，结合工程实例提出了针对各种主要冻害内因防治的办法。 二、主要冻害原因分析 1、低温引起的水工混凝土冻融破坏 混凝土的冻融破坏是指水工混凝土建筑物已硬化的混凝土在浸水饱和及潮湿的条件下,由于环境温度的变化,使混凝土内部的孔 隙水冻结膨 胀、融解 松 驰 产生的疲 劳 应 力 而造成的混凝土由表 及里 逐 渐剥 蚀 的破坏现象,它 是寒冷地区水工混凝土建筑物破坏的主要类 型 。特 别 是中小型 建筑物,混凝土因冻融作用而产生的剥 蚀 几 乎 占 100%。冻融破坏主要发生在建筑物的水位 变化区、溢 流 处、取 水口 及挡 土墙等处。混凝土的冻融破坏从发生原因来 看 ，主要是有以 下两 个 原因引起的： （1）在低温浸水条件下混凝土冻融循环破坏。这种破坏的基本特征是：已硬化的混凝土在低温——常温的循环条件下，混凝土内部的微孔、微裂隙和毛细孔内的水从液态到固态往复循环,经过多次冻结和融解产生微变形,使混凝土内部逐渐受到损伤。 （2）早龄期受冻融破坏。这种破坏的主要特征是：混凝土内部在受冻之前,没有足够的抗压强度，微孔内和毛细孔内的游离水(105℃可蒸发掉)冻结,表现为强度的降低以及引起外形的变化。另外，一些工程在秋季停水以后施工，由于混凝土龄期较短气温达到零下而产生冰冻，春季融化后混凝土疏松发生了破坏。还有在冬期施工中掺用一些含盐的防冻剂，这类防冻剂对混凝土的抗冻耐久性能也有不良的影响。 2、水工构筑物因为地基冻涨、融沉引起的破坏 地基土中的水冻结成冰时体积膨胀,当这种膨胀足以引起土颗粒间的相对位 移 时,就 形成冻结时土体积的膨胀,即 称 之为土的冻胀。受水工构筑物基础 和侧 壁 的约 束 膨胀的冻土会 对相应 的位 置 产生较大 的...
