高扬程梯级提水灌区水工混凝土建筑物的侵蚀机理及预防修复技术研究

摘要

针对我国西北部地区年气温变幅大，高扬程梯级提水灌区水工混凝土建筑物侵蚀破坏严重、寿命短等实际情况，本文结合混凝土物化特性对侵蚀与冻融破坏机理进行了深入系统的研究，以探寻西北地区该类工程混凝土建筑物破坏的主要因素，应采取积极、先进的预防措施，以及修复技术。 我国西北部地区高扬程梯级提水灌溉工程上水以后地下水位上升，侵蚀离子集聚在混凝土建筑物的附近对建筑物进行侵蚀破坏，分析了主要的侵蚀介质，并对受侵蚀建筑物进行科学的抗侵蚀性评定和剩余寿命预测；根据对高扬程梯级提水工程建筑物侵蚀特点的研究，提出提高混凝土建筑物自身抗侵蚀性能的技术措施；开发先进合理的抗侵蚀预防技术和受侵蚀结构的修复技术。取得了一些创新性的成果。 1、在研究过程中，针对甘肃景电灌区和宁夏扶贫扬黄灌溉工程中出现的严重的混凝土建筑物的侵蚀问题，通过现场调研和试验分析的方法，深入研究了我国西北部地区高扬程灌区混凝土建筑物的侵蚀破坏机理及预防修复技术。 2、研究发现该类灌区混凝土建筑物主要的侵蚀介质为灌区硫酸盐氯化钾钠型灌溉回归水；现场的侵蚀破坏模型为地下水位的干湿交替区；并对受侵蚀水工建筑物强度损失及侵蚀深度研究建立数学模型对建筑物使用寿命进行预测预报。 3、在分析水工建筑物侵蚀的模型和主要侵蚀介质的基础上提出了采用环氧混合砂浆进行结构复原修复的技术措施；对新建结构物提出了采用CM型复合添加料改善混凝土内部微结构，提高结构物自身抗侵蚀性的技术措施。 4、提出了采用改性环氧煤沥青等侵蚀介质阻隔材料阻断侵蚀接触面的预防技术；对地下水位升高且混凝土建筑物密集布置的地点，如泵站的汇总管坑，提出了采用自动井点排水和盲沟汇集灌溉回归水的方法，以阻止地下水水位的上升和侵蚀离子的积累。 通过研究，一方面可以为大量的受侵蚀建筑物进行科学的抗侵蚀性评定，为延缓侵蚀破坏提供技术支撑；另一方面可以对同类灌区水工混凝土建筑物的抗侵蚀性设计提供理论依据。所以，本研究既有使服役结构延长使用寿命的现实意义，又有指导待建结构进行抗侵蚀设计的理论价值，同时对指导全国同类灌区水工混凝土建筑物的抗侵蚀破坏具有重要的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题背景与意义

1.2国内外的研究现状

1.3课题的研究内容与方法

1.4课题研究的技术路线

1.5课题解决了的关键性技术问题

第二章腐蚀性介质对混凝土材料及其抗蚀性的影响

2.1水泥

2.2骨料

2.3搅拌混凝土用的水

第三章现场调查及侵蚀介质试验分析

3.1现场调查和水样分析

3.2土样分析

3.3混凝土侵蚀样本分析

第四章侵蚀机理研究

4.1硫酸盐的侵蚀机理

4.1.1石膏腐蚀

4.1.2钙矾石腐蚀

4.1.3钙硅石腐蚀

4.1.4硫酸镁对水化硅酸钙的腐蚀

4.1.5试验分析

4.2氯离子侵入混凝土的途径及侵蚀机理

4.2.1侵蚀情况

4.2.2氯离子侵入混凝土的途径及侵蚀机理

4.3氯离子侵蚀的数学模型

4.4冻融破坏

4.4.1静水压和渗透压原理

4.4.2混凝土抗冻的试验方法和机理研究

4.5小结

第五章预防侵蚀和修复技术研究

5.1预防侵蚀技术研究

5.1.1混凝土配合比设计

5.1.2建筑物表面防腐涂护技术

5.2实验分析

5.3结构修复技术的研究

5.4现场抗侵蚀试验

5.5小结

第六章结束语

6.1研究结论

6.2展望

参考文献

致谢

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