地下混凝土构建筑物引起病害原因及治理思路的探讨

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发布时间：2021-09-10

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地下混凝土构建筑物引起病害原因及
治理思路的探讨
严新兵左文明王青海
(河南北方城建集团有限公司，河南安阳455001)
【摘要】系统分析了地下混凝土构筑物的裂缝形式、部位及形成的原因，通过大量的事例总结了预防地下工程渗漏病
害的治理思路及选材特点与要求。
[关键词】渗漏；收缩；裂缝
[中图分类号】TU746．3 [文献标志码】 A 【文章编号】 1001—523x(20l4)02—0037—02
随着城市化进程的快速推进、城轨交通网络、城
市税务治理、水利水电、抽水蓄能、大型的过江、过海
隧道工程建设，都是深埋于地下、山体中或浸泡于江
河、海水中的构筑物，其要求结构使用的安全性、耐
久性标准更高。但混凝土构筑物出现渗漏问题时，
直接影响结构的安全性，严重损害了结构的耐久
性。与人们生活息息相关的轨道交通网络的运行维
护与渗漏问题日益重要，而这类病害的治理与维护
存在问题新、情况复杂、难度大、治理量大的特点。
1 地下混凝土构筑物产生开裂的原因
混凝土出现渗漏时主要发生在结构的裂缝位置
(收缩、裂缝、施工缝、变形缝)。混凝土产生裂缝的
主要原因为物理干缩，其表现的主要形式。
1．1 混凝土的塑性收缩
塑性收缩发生的自身干燥、收缩发生在水泥硬
化过程，是混凝土内部尚未完全水化反应决定。
1．2 混凝土自身干燥收缩
混凝土的自身干燥、收缩发生在水泥硬化过程，
是混凝土内部尚未完全水化的水泥颗粒继续反应
时，消耗自由水的自身干燥收缩。
1．3 混凝土的干燥收缩
混凝土的干燥收缩发生在早期阶段，主要是因
为混凝土中水分散失而导致的收缩，是造成混凝土
收缩产生裂缝的主因。常规混凝土的干缩应变值一
收稿日期：2013—11—15
作者简介：严新兵(1977一)，男，毕业于北京建筑工程学院，硕士研
究生，工程师，现从事建筑施工技术工作。
般为3，当水胶比为0．45时，混凝土的干缩应变值可
控制在2。以混凝土龄期30 d计算，其收缩应变计算
值在40。据资料报导：5年龄期的混凝土自身收缩值
在100。由此可见建成后的混凝土在较长的时间内
仍存在干燥收缩的问题。
1．4 混凝土的温度收缩
混凝土的温度收缩主要发生在混凝土初凝之
后，建成后的混凝土构筑物需经历年季节变化、气候
温度变化影响。其产生收缩、最大值是在冬天或气
候骤冷降温时的收缩，这时混凝土的收缩出现的裂
缝较多、较宽，对混凝土的伤害最大。常规混凝土的
线胀系数一般为1。以混凝土浇筑温差值30~C计算，
混凝土的收缩应变值3，当混凝土的极限拉伸值低于
混凝土的收缩应变值时，混凝土就不可避免地产生
开裂。
1．5 混凝土构筑物的约束收缩开裂
混凝土在出现自收缩的过程中受外部土体、围
岩、结构柱、梁的约束，不能自由的或不能完全自由
地进行收缩时，就会产生约束开裂。
1．6 混凝土的碳化收缩
混凝土的碳化收缩主要发生在混凝土成型后，
随使用时问的延长，结构表层混凝土与空气中的CO
发生作用，当大气中的CO 气体进入混凝土的毛细孔
与孔溶液中的Ca(OH) 发生反应生成CaCO，和水，使
混凝土中的pH值下降至8．5～9时，混凝土发生碳化
破坏。碳化发生后使混凝土表面“沙化”“剥蚀”，随
碳化反应的发展由混凝土表面向内部深人、扩展。