如何提高铁路隧道防腐抗渗支护技术

金微

摘 要：当前铁路隧道建设是我国交通建设中的重点建设内容，为保证铁路隧道质量就需要在建设中对隧道的防渗以及防腐工作予以重视。文章主要针对施工中隧道防腐抗渗中，混凝土的应用进行了分析。并对其中存在的问题进行了讨论，并提出了相关的解决措施。

关键词：防腐抗渗；隧道；混凝土

1 隧道建设中混凝土应用的基本现状

1.1 抗硫酸盐侵蚀相关现状

在土壤中硫酸盐是组成成分之一，如果土壤中的硫酸盐浓度较低，则在铁路隧道的建设过程中不会过多的影响到混凝土的应用；但是如果土壤中硫酸盐浓度稍高，超出了混凝土可以承受的范围，那么就会对混凝土结构产生影响，尤其对埋在土中的构筑物以及建筑物结构产生破坏作用。例如对桥梁、隧道以及房屋和涵洞的基础部分所产生的破坏。这种结构性的破坏会直接导致建筑结构受到膨胀作用而发生位移。目前我国对于该类问题的处理手段较多，但是技术上相对落后，还存在很多技术缺陷，需要进一步予以提升。

1.2 抗裂、抗渗技术进展

结构裂缝在建筑施工中属于常见的病害，裂缝控制需要系统化的技术。随着近年来我国建筑行业发展逐步向着复杂化、规模化方向发展。建筑施工中商品混凝土的应用极为广泛，材料强度等级也逐步的发展提高。但是随着混凝土材料应用的推广，钢筋混凝土开裂问题也逐步的显露出来，而商品混凝土的应用以及材料等级强度的提高都是导致结构开裂的主要原因。而如何能够提高混凝土材料在应用过程中的防裂抗渗性是目前研究的重点内容。在研究中发现，膨胀剂的使用能够有效防治结构开裂，大大增加了结构的稳定性，因而在铁路隧道的建设中被广泛应用，并且也在各种防渗抗裂的项目中得以应用。

膨胀剂的主要作用是在混凝土硬化时避免混凝土结构出现收缩开裂，将其应用于混凝土结构中可以用于防止开裂，尤其将其应用于防水要求较高的工程，例如，地铁工程、水电工程以及地下水工和隧道建设等。

2 隧道结构开裂原因

结构发生裂缝的影响因素较为复杂，依照研究可以将裂缝的引发原因分为两类：首先是外在荷载引发，包括静荷载以及动荷载，这种裂缝是由直接应力以及结构次应力引发，造成裂缝发生的几率为20%；其次则是由于环境条件以及自身性质变化引发形变而造成的裂缝，例如结构因徐变、不均沉降以及膨胀、收缩和温度等条件的变化会发生不同程度的裂缝，几率高达80%。

2.1 材料问题

在变形裂缝中收缩裂缝占有80%的比例，从砼的性质来说大概有：

干燥收缩；温差收缩；塑性收缩；自生收缩；减水剂的影响；砼后期膨胀出现裂缝；徐变。

2.2 设计问题

钢筋砼结构是由砼和钢筋共同承担极限状态的承载力，结构设计师根据地基情况，静、动荷载、环境因素、结构耐久性等控制荷载裂缝。

2.3 施工管理问题

混凝土材料中的各个因素都会对最终的结构质量造成影响，例如砼配合比的合理性、砂石级配的规范性、泥沙含量的规范性、水泥砼外加剂之间的适应性、坍落度控制的合理性等都会对砼结构的收缩形变以及质量造成影响。在施工中必须注意各个环节的操作质量，若振捣不均或者细部、施工缝处理不当都会造成后期结构出现裂缝。另外过震则会导致抹压不及时、浮浆过厚，因而会在混凝土结构表面产生裂缝。而在拆除边墙模板时，如果拆除时间过早，混凝土水化热并未发生完全，内外温差则会导致混凝土结构发生开裂。因而需要在施工中，加强混凝土施工管理，保证消除可能引发结构裂缝的因素。

2.4 缺乏养护意识

养护工作对于混凝土结构的质量也十分重要，但是很多施工单位对于养护工作的重视程度并不高，尤其是针对梁柱以及墙体的保温养护以及保湿养护，若是这一环节发生问题，那么很容易令结构出现收缩裂缝。尽管很多构筑物的施工环境湿度较大，但是露天的环境中空气流动使得混凝土结构的水分蒸发较快，因而使得干缩速度增加，引发早起裂缝。在建筑施工的过程中，可以总结出，夏季出现结构裂缝较多，南方出现结构裂缝较多。另外，在时间中还发现，底板养护工作能够有效降低裂缝出现的概率。底板上外墙裂缝的出现也同湿度、温度的养护工作有着很大的联系。

3 基本原理概述

3.1 材料特性

水泥混凝土既没有钢材那样坚强，也没有钢材那样刚韧，为什么它是应用最广泛的工程材料呢？这有很多原因。首先，混凝土具有十分良好的抗水性。不像木材和普通钢材那样，混凝土能经受水的作用而不产生严重的变质，使它成为建造控制、贮蓄和运输水的结构物的理想材料。混凝土对一些具有侵蚀性水的耐受性，使得它的用途推广到许多有害工业和自然环境中去。可以肯定，极大数量的混凝土是用于制造钢筋混凝土或者预应力混凝土构件。混凝土得到广泛应用的第二个原因是，混凝土容易制得各式各样大小不同的结构构件。这是因为新拌混凝土具有良好的塑性和稠度，可方便填筑于预先制作好的模板中。几小时之后，当混凝土已凝结硬化时，模板可移去留待重复使用。

3.2 微观内应力状态较为复杂

若依照一定比例将混凝土结构进行放大，可以看到结构体主要由两种性质迥异的材料构成，包括粗骨料以及硬化水泥砂浆，且观测到的结构物为非线性结构的三维实体结构。该种结构在承受荷载前后其微观应力场较为复杂。这也是混凝土形式出现指标离散以及巨大变化的主要因素。

3.3 变形组成较为复杂

混凝土受到外界的不同因素的影响都会发生结构上的变形，并且变形主要由三方面构成：首先是微裂缝，包括裂缝的形成以及裂缝的扩展；其次则是水泥凝胶体所具有的粘性流动；最后则是粗骨料以及细骨料在受到作用或者环境条件发生改变后的弹性形变。

3.4 应力状态影响以及途径的影响

混凝土单独受拉强度和受压强度的比值约为1：10，相应的峰值应变比值约为1：20，两者的破坏机理和形态差别显著。这与钢、木等结构材料的拉、压强度和变形接近相等的状况形成鲜明的对比。这种基本拉压状态下力学性能的巨大差别，使得混凝土在多轴应力状态下的强度、变形和破坏特征等随主应力的拉、压和应力比值的不同，而在很大幅度内变化。

3.5 时间以及环境条件的影响

水泥与水产生的水化作用，从水泥颗粒的表层往内部慢慢深入发展，混凝土逐渐成熟，这一过程将持续数十年而不终止。在此期间，混凝土周围的环境条件既影响水泥水化作用的程度（即混凝土的成熟度），又与混凝土材科发生多种物理的和化学的作用，对混凝土的力学性能造成各种有利或不利的影响。

4 结束语

通过对相关文献资料进行查阅，可以发现混凝土结构具有极为复杂的特性，因而必须对其进行全面的认识。了解到理论的同时必须将所总结的理论同实际相结合才能真正发挥对混凝土进行研究所掌握的技术，通过深入现场以及深入思考，并充分总结在实践中的经验，针对铁路隧道中混凝土的应用进行充分的研究，将研究实验同实际的应用和工程推进相结合，将文献的研究同现场施工结合起来，才能够充分的掌握如何控制裂缝的产生以及防止渗漏事故，提高混凝土材料对硫酸盐侵蚀的抗性，进而突破技术瓶颈，攻克技术难点。

参考文献

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