水工结构耐久性设计要点分析

摘要：水利工程建设是一项庞大的工程项目，其中水工结构耐久性对整个水利工程质量将会产生很大影响。然而水工结构整体结构是非常复杂的，因此，相关设计人员在对其进行设计的过程当中一定要综合各方面因素去考虑和分析，进而对其进行科学、合理的设计，从而保证整个水工结构的耐久性。基于此本文将水工结构耐久性设计要点这个角度作为出发点，对其展开全面、深入探讨与论述。

关键词：水工混凝土；结构；耐久性；措施

一、前言

水利工程项目中建设中水工结构耐久性对整个项目工程质量的稳定性将会产生很大影响，混凝土结构耐久性主要是在日常使用条件下结构安全和稳定性综合承载能力，一般会选择使用质量高等的原材料，并且运用科学合理的方式来控制物质配合比，进而有效提升混凝土的耐久性，使得整个水利工程项目质量得到一个安全保障。

二、关于影响水工结构耐久性相关问题分析

（一）水工结构出现裂缝，水工结构是一项纷繁复杂的综合性工程，然而由于部分结构混凝土体积太大，在混凝土硬化的过程当中常常会出现一些水化热现象的发生，进而造成结构出现更多温度应力现象的发生[1]。

（二）水工结构中存在的冻融破坏问题，水工结构中通常出现的冻融破坏一般是指温度低于零度地区，尤其在潮湿和水接触的环境条件下，温度正负值会出现交替变化现象的发生，进而造成混凝土内部出现更多冻结水膨胀和溶解收缩现象的发生。

（三）水工结构中出现碳化和钢筋腐蚀问题，水工结构建设是一项纷繁复杂的综合性工程项目，由于空气中二氧化碳和施工过程当中水中碳酸在一定程度上能夠同水泥产生化学反应将会造成水泥碳化现象发生，最终使得混凝土表面出现裂缝现象发生。混凝土表面存在的裂缝在一定程度上能够让二氧化碳流入到混凝土内部当中，进而让混凝土保护层失去相关作用。

三、关于水工结构耐久性设计要点分析

（一）关于选择使用优良原材料分析

水工结构使用的混凝土原材料绝大多数都是骨料，骨料在很大程度上会对混凝土的耐久性产生重要影响。通常情况下，质量比较优秀的的混凝土骨料大多数是灰岩骨料。然而灰岩骨料的有线系数却非常低，然而综合抗裂性能却非常高，这种材料不大部分被应用到很多水利水电工程项目当中[2]。然而在实际项目施工过程当中一般都会严格遵循在当地进行取材的发展理念。一般情况下在建设水利工程项目是所需要的骨料需求量一般都非常巨大，如果选择远距离进行运输在一定程度上会对整个项目工程的进程产生重要影响，因此，当下很多项目在施工建设过程当中都会选择在当地进行购买骨料，除此之外，综合各方面因素去考虑和分析其他方面并不是很有实际价值意义。然而在项目施工建设过程当中太过于重视骨料的质量还不如选择骨料加工设备或者其他先进的加工工艺，进而优化骨料的级配与粒形，并且在一定程度上还能够有效减少混凝土单位用水量与胶凝材料使用量，最后实现提升混凝土耐久性的目的。

（二）关于施工方法与施工组织分析

水利工程项目建设是一项复杂的综合性工程，因此做好项目施工质量的监督就显的非常有必要性。要想真正提升混凝土的耐久性，相关工作人员应该在施工方法和进行科学的施工组织撒花姑娘投入更多时间和精力。当下很多项目施工现场主要使用泵运送的方式来进行混凝土施工建设，然而使用泵进行混凝土的使用通常情况下会使用大量水资源。整个绝热升温速度也非常快，在某种程度上会造成运行当中的出现收缩现象的发生，从而产生更多裂缝现象的出现[3]。因此，相关工程工作人员在施工的过程当中最要不要使用普通混凝土，最大程度保证混凝土的结构处于一种稳定性。一般情况下水工结构混凝土在施工过程当中使用的钢筋数量都非常多，其整个钢筋密度也非常密集，大多数时候都是选择使用振捣的方式来进行浇筑，然而，这种方式有利有弊在一定程度上有可能会造成混凝土整个密度降低，假设出现一些过振现象在一定程度上还会造成骨料和砂浆出现分离的现象发生，使得混凝土表面综合抗裂能力进一步下降很多，针对这种情况的发生，相关工作人员最好选择使用自密实混凝土，使用这种材料的混凝土在一定程度上能够有效避免因为振捣产生的各种质量问题发生。

（三）关于有效满足抗渗性与抗冻性相关要求分析

混凝土是一种特殊建筑材料，因此，关于混凝土有关抗渗性和抗冻性要求就比较严格，在某些特殊项目进行施工过程当中通常会要求混凝土要具有抗冻性，针对这种项目工程的要求相关工作人员一定在混凝土当中添加适量引气剂[4]。对于那些常常处于暴露在侵蚀性建筑结构当中的混凝土，最好选择使用带有侵蚀性水泥例如，抗硫酸盐水泥、碱一矿渣水泥，或者使用水玻璃、橡胶、沥青或者其他环氧材料等各种表面涂料和硫磺混凝土、硅粉混凝土、各种不同类型聚合物混凝土等相关特殊综合防护措施。

（四）关于水工结构极限状态控制分析

在水工结构建筑过程当中存在的极限状态通常情况下有以下两种：首先，承载能力状态极限，这种承载状态通常是指结构或者相关构件在一定程度上能够达到最大承载能力，或者达到不适于继续承载的发生变形的极限状态。其次，是正常使用状态极限，这种状态一般是指结构或者相关构件在使用的过程当中达到某项规定的限度的状态。一般情况下，结构的耐久性石油正常使用的极限状态来进行综合控制。要想真正保证结构的整体耐久性，在对其进行综合设计过程当中一定要通过计算确定结构来进一步满足正常使用的极限状态的极限应力值，最大程度保证整个结构所承受的荷载产生的应力在规定极限范围之内。

总结：水工结构工程是一项纷繁复杂的综合性工程，这种建筑结构方式在整个基础设施建设过程当中占有举足轻重的重要地位，因此，在水利工程项目建设周期当中使用水工结构一定要满足安全性、适用性和耐久性等各项严格要求。要想真正保证水工结构的耐久性目标，在对其进行设计之初就应该保证结构耐久性综合设计中有效满足工程发展要求。

参考文献：

[1]张国浩， 周立艳. 水工结构耐久性设计要点研究[J]. 工程技术：全文版， 2017（2）：00149-00149

[2]戈莉琼， 艾京. 大型水电站水工结构耐久性的设计与研究[J]. 山东工业技术， 2017（22）：95-95

[3]赵波. 钢筋混凝土结构耐久性设计分析[J]. 门窗， 2017（8）：145-145

[4]童蓬超. 桥梁结构耐久性设计方法[J]. 黑龙江交通科技， 2017， 40（5）：134-134

作者简介：蒋强强（1990-），男，汉族，安徽安庆，硕士，职称：助理工程师，主要研究方向：水利工程设计。