我國(guó)的水力資源很豐富，理論蘊(yùn)藏量為 6.76 億千瓦，可能開(kāi)發(fā)利用的達(dá) 3.78億千瓦，居世界第一位，由于水力能源具有可再生、清潔和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，被世界各國(guó)廣泛利用。目前，我國(guó)的水利工程主要集中在西部地區(qū)，這些地區(qū)的特點(diǎn)是地形條件復(fù)雜、山高坡陡、覆蓋層較厚，尤其是青藏高原地區(qū)，具有高寒高海拔的特點(diǎn)，紫外線(xiàn)強(qiáng)，晝夜溫差大，氣候干燥，這些因素都會(huì)影響水利工程中的水工混凝土的使用壽命，所以對(duì)水工混凝土的抗凍性、抗?jié)B性等耐久性的性能要求比較高。對(duì)水工混凝土中添加纖維素纖維來(lái)提高水工混凝土的耐久性至關(guān)重要。

  自 19 世紀(jì) 20 年代波特蘭水泥產(chǎn)生以來(lái)，以水泥作為粘結(jié)材料的混凝土由于具有原料簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、綜合能耗低、性?xún)r(jià)比高、易澆筑成型的優(yōu)點(diǎn)，在水利工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，是水利工程建設(shè)中用途最為廣泛的一種建筑材料。例如：中國(guó)最大的水利工程三峽水利樞紐，其主體建筑物電站、船閘、大壩等均為混凝土結(jié)構(gòu)，整個(gè)三峽工程混凝土澆筑量約為 2941 萬(wàn)立方米。我國(guó)既是世界上混凝土生產(chǎn)也是消耗最大的國(guó)家，如 2010 全國(guó)混凝土生產(chǎn)總量達(dá) 9.6 億立方米，相比 2009 年的 7.9 億立方米增長(zhǎng)了 21.5%。預(yù)計(jì)在未來(lái)很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，混凝土材料仍將是最主要的建筑材料，混凝土結(jié)構(gòu)仍有著廣闊的應(yīng)用前景。 但是由于人們的傳統(tǒng)觀念認(rèn)為混凝土結(jié)構(gòu)的很長(zhǎng)的使用壽命，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題沒(méi)有足夠的重視，因此纖維素纖維提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久至關(guān)重要。
  在混凝土應(yīng)用的初期，人們都認(rèn)為混凝土是耐久性非常好的建筑材料，對(duì)混凝土耐久性缺乏足夠的認(rèn)知。但隨著混凝土在各種工程建設(shè)中的大量使用，不斷發(fā)現(xiàn)在一些特殊的環(huán)境中混凝土過(guò)早發(fā)生損壞，并且維修費(fèi)用大，工程達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)定的使用年限，甚至有一些工程不得不提前拆除重建，給國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。相關(guān)資料顯示，我國(guó)青藏高原鹽湖地區(qū)的一部分處于惡劣環(huán)境的水利水電工程使用不到一年混凝土就發(fā)生凍脹、滲漏和侵蝕性破壞，需花費(fèi)大量的資金進(jìn)行維修，以保證工程的安全運(yùn)行，還有一些海港碼頭，由于含鹽量高的海水的不斷侵蝕破壞，一般在數(shù)年后就造成混凝土結(jié)構(gòu)表層脫落鋼筋銹蝕需進(jìn)行大修?；炷撩姘宥咽瘔蔚幕炷撩姘逵捎谄渌幁h(huán)境的特殊性和復(fù)雜性，對(duì)面板混凝土耐久性要求更高。因此纖維素纖維提高水工混凝土的耐久性，延長(zhǎng)水利工程的使用壽命，減少工程維修費(fèi)用是水利工程建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
  混凝土的耐久性是指混凝土結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境、使用環(huán)境和材料內(nèi)部因素的作用下，在設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)試用期內(nèi)，不需要花費(fèi)巨大資金對(duì)其加固和處理以保證其安全、使用功能和外觀要求的能力。它是混凝土的一個(gè)綜合指標(biāo)，主要包括抗碳化性、抗?jié)B性、抗腐蝕性、抗堿骨料反應(yīng)等性能，它是混凝土的基本功能之一，也是混凝土安全性、適用性、耐久性三個(gè)環(huán)節(jié)中最薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)，它的好壞將直接影響到工程的使用壽命。為了對(duì)我國(guó) 20 世紀(jì) 80 年代前修建的水工混凝土建筑物耐久性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，原水利電力部在 1985 年組織了長(zhǎng)江水利科學(xué)研究院、南京水利水電科學(xué)院、中國(guó)水利水電科學(xué)院等 9 個(gè)單位，對(duì)全國(guó) 40余座鋼筋混凝土水閘和 32 座混凝土高壩等水工混凝土建筑物進(jìn)行了老化病害和耐久性的調(diào)查。通過(guò)調(diào)查得出以下結(jié)果：在我國(guó)大型混凝土水利工程中，出現(xiàn)的病害中由于水工混凝土耐久性不良引起的，主要有以下六類(lèi)：
(1)水工混凝土裂縫，調(diào)查的 32 座大壩均存在有裂縫問(wèn)題出現(xiàn)，而且調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，水電站廠(chǎng)房的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題也令人矚目，部分已危及安全生產(chǎn)；
(2)壩體滲漏和溶蝕，滲漏問(wèn)題與裂縫問(wèn)題一樣普遍存在，32 座混凝土大壩中均有不同程度的滲漏，嚴(yán)重的是由滲漏引起了溶蝕和其他病害；
(3)氣蝕破壞和沖刷磨損，有 22個(gè)工程中存在著沖刷磨損和氣蝕對(duì)泄流混凝土建筑物的破壞，比例占到所有調(diào)查大壩的 68％；
(4)凍融破壞，大壩的凍融破壞問(wèn)題主要集中在華北、西北和東北地區(qū)，共有 7 個(gè)工程發(fā)生，占 22％，混凝土凍融破壞最為嚴(yán)重的水利工程在東北地區(qū)；
(5)混凝土的鋼筋銹蝕和碳化，空氣中的二氧化碳侵蝕水工混凝土，使混凝土內(nèi)部堿性降低，鋼筋失去保護(hù)作用，繼而引起大壩中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋發(fā)生銹蝕而產(chǎn)生破壞的水利工程有 13 個(gè)，占 41％；
(6)水質(zhì)侵蝕，調(diào)查中有 10 個(gè)水利工程存在這種病害，占總調(diào)查工程中的 31.2％。
  西北地區(qū)的工程中一些工程中的混凝土受硫酸鹽侵蝕，構(gòu)成了安全運(yùn)行的隱患。除以上六種病害以外，在調(diào)查的大型工程中，一些其他問(wèn)題也是由混凝土耐久性引起的，如大壩混凝土中的堿骨料反應(yīng)問(wèn)題、大壩低強(qiáng)度混凝土出現(xiàn)風(fēng)化剝落問(wèn)題和部分混凝土大壩壩頂局部出現(xiàn)異常升高問(wèn)題等。由上面的調(diào)查可知，深入進(jìn)行水工混凝土耐久性的研究，具有非常重要的意義。因此，纖維素纖維改善混凝土的抗?jié)B性、抗裂性和抗凍融性質(zhì)對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)有很重要的意義。 水工混凝土的水化熱是影響混凝土耐久性的一個(gè)重要因素?；炷恋乃艧嵝阅軐?duì)混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂敏感性的影響越來(lái)越受到人們的關(guān)注。目前為止很多工程實(shí)踐表明，尺寸不大的水工混凝土結(jié)構(gòu)，也會(huì)由于局部溫升過(guò)高而發(fā)生開(kāi)裂。美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)認(rèn)為，任何現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)其尺寸達(dá)到必須解決水化熱及由此引起的體積變形問(wèn)題，以便最大限度地減少其對(duì)開(kāi)裂的影響時(shí)，即可成為大體積混凝土，這些工程都要采取溫控措施。水泥在混凝土中和在水泥凈漿中相比，其水化的環(huán)境不同，水工混凝土中一般通過(guò)測(cè)定混凝土的絕熱溫升來(lái)測(cè)定混凝土中水泥的水化?；炷林械臏厣俣群妥畲蠼^熱溫升值反映了
早齡期混凝土中膠凝材料的水化程度和水化速率。因此要注意減少混凝土的水化熱，從而盡量避免水工混凝土中由于溫升過(guò)大造成內(nèi)外溫差超過(guò)極限引起溫度裂縫，從而降低水工混凝土的耐久性。
  美國(guó)的研究人員用“五倍定律”形象地描述了混凝土耐久性的重要性,這個(gè)描述特別提出的是設(shè)計(jì)對(duì)混凝土耐久性問(wèn)題的重要性。當(dāng)新建項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)混凝土保護(hù)層每節(jié)省 1 美元，就意味著由于混凝土保護(hù)層破壞后鋼筋銹蝕時(shí)采取維修措施要花費(fèi) 5 美元，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重的順筋開(kāi)裂時(shí)采取維修費(fèi)用要花費(fèi) 25 美元，發(fā)生更為嚴(yán)重的破壞時(shí)要花費(fèi) 125 美元。這個(gè)由于混凝土耐久性重視不足造成的巨大損失引起了很多國(guó)家的重視，使得各國(guó)投入大量的資金用于研究提高混凝土耐久性上。

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