我國的水力資源很豐富，理論蘊(yùn)藏量為 6.76 億千瓦，可能開發(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)，被世界各國廣泛利用。目前，我國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，以水泥作為粘結(jié)材料的混凝土由于具有原料簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、綜合能耗低、性價(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 萬立方米。我國既是世界上混凝土生產(chǎn)也是消耗最大的國家，如 2010 全國混凝土生產(chǎn)總量達(dá) 9.6 億立方米，相比 2009 年的 7.9 億立方米增長了 21.5%。預(yù)計(jì)在未來很長的一段時(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)的很長的使用壽命，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題沒有足夠的重視，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，給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失。相關(guān)資料顯示，我國青藏高原鹽湖地區(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 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 年組織了長江水利科學(xué)研究院、南京水利水電科學(xué)院、中國水利水電科學(xué)院等 9 個(gè)單位，對(duì)全國 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。通過調(diào)查得出以下結(jié)果：在我國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：
(1)水工混凝土裂縫，調(diào)查的 32 座大壩均存在有裂縫問題出現(xiàn)，而且調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，水電站廠房的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題也令人矚目，部分已危及安全生產(chǎn)；
(2)壩體滲漏和溶蝕，滲漏問題與裂縫問題一樣普遍存在，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)問題、大壩低強(qiáng)度混凝土出現(xiàn)風(fēng)化剝落問題和部分混凝土大壩壩頂局部出現(xiàn)異常升高問題等。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。混凝土的水化放熱性能對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)開裂敏感性的影響越來越受到人們的關(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)由于局部溫升過高而發(fā)生開裂。美國混凝土學(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題，以便最大限度地減少其對(duì)開裂的影響時(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測定混凝土的絕熱溫升來測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大造成內(nèi)外溫差超過極限引起溫度裂縫，從而降低水工混凝土的耐久性。
  美國的研究人員用“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家的重視，使得各國投入大量的資金用于研究提高混凝土耐久性上。

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