對(duì)于大體積水工餛凝土建筑物，凍融破壞好象就是“皮膚病”，往往不能引起式程技術(shù)人員的重視。但是如果凍融破壞發(fā)生在溢流面、溢洪道底板等泄流部位，那么就會(huì)強(qiáng)烈加劇高速水流的沖磨氣蝕破壞，甚至危及建筑物的安全運(yùn)行。由混凝土保護(hù)層碳化或(和)氯離子污染引發(fā)的鋼筋銹蝕，被稱為是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的“癌癥”，潛伏期長，病發(fā)初期沒有任何外部征兆，及至發(fā)現(xiàn)順筋裂縫、混凝土保護(hù)層崩落等病害特征，鋼筋銹燭已處于加速期或破壞期。

　　正確診斷，是經(jīng)濟(jì)、有效、及時(shí)、合理修補(bǔ)處理水工混凝土建筑物剝蝕破壞的基礎(chǔ)。所謂診斷，就是要明確剝蝕破壞的類型、誘發(fā)因素(一種或多種原因)、剝蝕破壞所處的發(fā)展階段以及預(yù)測(cè)今后可能的發(fā)展趨勢(shì)和速度，然后才能通過分析，對(duì)以下問題做出結(jié)論性判斷：

　　①剝蝕破壞的現(xiàn)狀對(duì)建筑物使用性(安全性和功能)、耐久性和美觀的影響及危害嚴(yán)重程度;

　　②預(yù)測(cè)剝蝕破壞的發(fā)展或誘發(fā)其它病害可能產(chǎn)生的嚴(yán)重后果;

　　③修補(bǔ)處理決策(是否修補(bǔ)或防護(hù)、修補(bǔ)范圍和規(guī)模、修補(bǔ)時(shí)機(jī)等)。

　　實(shí)際上，經(jīng)過診斷后分析剝蝕破壞現(xiàn)狀和可能的發(fā)展，對(duì)水工混凝土建筑物的危害程度就是對(duì)剝蝕破壞的狹義評(píng)估，但這也不僅僅是局部的結(jié)構(gòu)和材料問題，而是一項(xiàng)涉及到整個(gè)建筑物運(yùn)行狀態(tài)的復(fù)雜工作。診斷和評(píng)估應(yīng)該以水工建筑物的原始記錄資料(設(shè)計(jì)，施工記錄、維護(hù)管理)、破壞現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和檢測(cè)資料為依據(jù);有時(shí)對(duì)于多種因素疊加作用導(dǎo)致的剝蝕破壞等疑難問題，還要進(jìn)行室內(nèi)材料試驗(yàn)、模型試驗(yàn)和強(qiáng)度復(fù)核等專題研究。

　　一、凍融剝蝕破壞的診斷和修補(bǔ)對(duì)策

　　(一)凍融破壞的診斷

　　診斷混凝土的凍融破壞，可從產(chǎn)生凍融破壞的必要條件、凍融破壞的部位特點(diǎn)、地域分布特點(diǎn)、破壞形態(tài)特征等方面人手。 1。發(fā)生凍融破壞舶必要條件 (1)混凝土必須與水接觸，或含水量不小于臨界值91.7%。

　　(2)在環(huán)境氣溫變化作用下，混凝土所含的孔隙水必須能夠經(jīng)歷反復(fù)循環(huán)的凍結(jié)和融化過程。最低氣溫越低，凍層越深，混凝土的剝蝕層越厚。溫降速度越快，年凍融循環(huán)次數(shù)越多，剝蝕破壞越嚴(yán)重，發(fā)展也越快。如北方寒冷地區(qū)，水工建筑物向陽面由于受日光照射，冬季凍融次數(shù)多，因此凍融破壞程度也較陰面嚴(yán)重。

　　2.水工建筑物凍融破壞的部位特點(diǎn)

　　對(duì)于混凝上擋水壩，凍融破壞主要發(fā)生在上下游面水位變化區(qū)，下游面壩體漏水部位(漏水的伸縮縫、水平施工縫、滲流飽水區(qū))，溢流壩面及反弧段;對(duì)于其它水工建筑物，凍融破壞部位主要是水位變化區(qū)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或被滲漏水、地下滲流水、天然降水飽和的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如溢洪道底板，電站尾水渠、露天調(diào)壓井、水閘閘墩等。

　　3.凍融破壞的地域分布特點(diǎn)

　　我國水工混凝土建筑物出現(xiàn)凍融破壞較嚴(yán)重的地區(qū)是東北、西北和華北。華東利華中部分地區(qū)(長江以北)或西南高山地區(qū)，凡最低氣溫低于零度，建筑物所在水域會(huì)山現(xiàn)冰凍的地區(qū)，都可能出現(xiàn)混凝土的凍融剝蝕破壞。

　　4.破壞形態(tài)特征

　　(1)表面剝落：一般表現(xiàn)為混凝土表面起毛一砂漿剝落一骨料裸露一脫落，如此由表及里逐層剝落。但當(dāng)混凝土構(gòu)件較薄，凍深大于構(gòu)件厚度，且吸水飽和時(shí)，就會(huì)發(fā)生整個(gè)構(gòu)件疏軟崩解現(xiàn)象。

　　(2)深層凍脹破壞：這種破壞形式在嚴(yán)寒地區(qū)的工程中時(shí)有發(fā)生，且危害性大。一般發(fā)生在混凝上質(zhì)量差且易浸水飽和的大體積混凝十內(nèi)部。如豐滿電站大壩#12、#13溢流壩段混凝十的凍脹破壞。

　　(3)冰凍裂縫：當(dāng)混凝土中的骨料為吸水率較大的巖石時(shí)，易發(fā)生這種形式的凍害。吸水飽和的骨料受凍時(shí)受膨脹壓力和滲透壓力作用膨脹爆裂使混凝土產(chǎn)生裂縫。如果凍脹骨料位于混凝土表面區(qū)，則會(huì)發(fā)生局部脹突現(xiàn)象。

　　5。成因分析

　　水工混凝土遭受凍融破壞，一般可歸結(jié)為以下幾方面原因：

　　(1)滲漏水使不具備飽水條件的混凝土吸水飽和。

　　(2)混凝土設(shè)計(jì)抗凍等級(jí)偏低。

　　(3)施工質(zhì)量差使實(shí)際澆筑混凝土的抗凍性差。例如使用了劣質(zhì)水泥或摻加了不適當(dāng)?shù)幕旌喜?砂石胃料含過量泥土雜質(zhì);粗骨料為風(fēng)化多孔性巖石;現(xiàn)場(chǎng)水灰比控制不嚴(yán)，水灰比偏大;混凝土澆筑振搗不密實(shí)：引氣效果差，混凝土含氣量不足或氣泡質(zhì)量不佳;施養(yǎng)護(hù)不力，使表面混凝土質(zhì)量下降或早期受凍等。

　　(二)凍融剝蝕破壞的修補(bǔ)對(duì)策

　　一般來說，混凝土的凍融剝蝕破壞進(jìn)程比較緩慢，初期階段易被忽視，直到顯露出明顯特征才被發(fā)現(xiàn)。凍融破壞發(fā)生后，首先要明確在特定工程條件下引發(fā)和控制凍融破壞發(fā)生發(fā)展的主要因素)分清其中的可消除因素。根據(jù)工程維護(hù)管理資料確定或估計(jì)凍蝕的發(fā)展速度(年剝蝕深度)，分析凍蝕現(xiàn)狀(深度和范圍)以及今后可能的發(fā)展對(duì)建筑物危害性的大小，最后判斷修補(bǔ)處理的必要性及輕重緩急或采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。

　　視建筑物種類和凍蝕結(jié)構(gòu)部位的不同，同樣凍蝕深度和范圍的凍融破壞，對(duì)建筑物的危害在程度上會(huì)有很大差異。對(duì)于大體積混凝土重力壩，幾個(gè)厘米的凍蝕如果發(fā)生在壩體的上下游面，除影響美觀外尚不致造成災(zāi)害性事故;但若發(fā)生在大壩溢流面，那么就會(huì)誘發(fā)高速水流下的沖刷氣蝕破壞，危及安全運(yùn)行。若發(fā)生在水庫溢洪道底板，也會(huì)帶來同樣嚴(yán)重的后果，因此必須及時(shí)修補(bǔ)處理。對(duì)于支墩壩和連拱壩等，凍蝕達(dá)到一定深度也會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全，必須進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)，甚至加固。例如，美國南加里福尼亞Fdison公司所屬的三座0.3-- 1.4m厚薄連拱壩上游壩面的凍蝕修補(bǔ)加固。對(duì)于一般的水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如墩、板、柱，凍融剝蝕會(huì)使保護(hù)層減薄甚至鍋筋外露，誘發(fā)鋼筋銹蝕;或者減小結(jié)構(gòu)的有效承載面積使其承載力降低。如1978年興建的沛縣華山闡，其閘墩凍蝕深度達(dá)lOcm以上，墩兩側(cè)凍蝕深度之和已超過閘墩設(shè)計(jì)厚度的1/2，屬急需修補(bǔ)加固的危閘。

　　對(duì)遭受凍融破壞的水工混凝土建筑物，目前均按照“鑿舊補(bǔ)新”法進(jìn)行修補(bǔ)，亦即將已遭凍融破壞的混凝土全部鑿除，回填具有高抗凍性能的優(yōu)質(zhì)修補(bǔ)材料。在某些情況下，還可采取防水、止住滲漏和排水等補(bǔ)救處理措施。