【摘要】无论是水闸防渗系统的完整与否是水闸安全的关键。水闸防渗系统的失效通常是由结构缝和建筑结构裂缝引起的。水闸防渗系统损坏，水的渗流作用下，土体的渗透，容易变形，尤其是粉、细砂地基，容易出现冒水现象在铸造后的门，在门的基础和严重的交叉隧道，水闸造成的不稳定和崩溃；同时损伤会影响渗流控制系统的水闸能正常蓄水能力，造成损失的水泄漏，无法发挥灌溉。
【关键词】水工；高性能材料；水闸；除险加固；应用
1、高性能混凝土的特性
1.1高体积稳定性
高体积稳定性是高性能混凝土表现出来的最大特征，高体积稳定性对水利水电工程结构的受力性能有着直接的影响，对结构的安全性能也有着直接的影响。高性能混凝土的高体积稳定性主要可以分为以下几类：第一类是在温度作用下产生的体积形变，即所谓的温度变形。第二类是高性能混凝土受到一定的压力后产生的体积形变，比如徐变变形、弹性变形等。还有一类就是高性能混凝土在凝结的过程中会产生的体积形变，被称为收缩变形。目前国际上对于体积稳定性还没有一个明确的标准，通常来说，要求混凝土的温度膨胀系数尽可能保持与钢筋一致，同时还要具有较高的弹性模量，并且徐变变形和收缩变形小，而高性能混凝土能够满足上述这些要求，由此可见，高性能混凝土具有高体积稳定性。
1.2高耐久性
混凝土长期以来一直被人们视为耐久性的坚固材料，但实际上，普通的混凝土并不像人们所认为的那样非常的坚固耐久，一些使用混凝土建造基础设施的国家，随着时间的推移，这些混凝土设施都已经进入了老化阶段。比如美国，很多的大坝都在老化，为了防止出现安全事故，美国已经在对这些进入老化期的大坝进行拆除、更新和修复，耗费巨额资金，这对人们的生活秩序和社会生产都造成了严重的影响。同样的问题在我国也表现的非常突出。而高性能混凝土的应用则有效改善了这一点，提高了混凝土的耐久性。对于我国道路、桥梁和水利等诸多工程和基础设施而言，混凝土耐久性的重要性遠远高于混凝土的强度。高性能混凝土具有较高的密实度，而且很难会产生原声裂缝。混凝土在凝结之后，体积具有较高的稳定性，而且很难产生收缩裂缝，对于混凝土内部会造成侵蚀的组分也有所降低。
1.3高强度
对于水利水电工程结构而言，混凝土的强度是其最根本的性能要求，不同结构对混凝土强度要求也有所不同，有的结构对抗压强度有较高的需求，有的结构对抗剪强度以及抗压强度有较高的需求，还有的结构度抗疲劳强度有较高的要求。因此，施工人员要全面了解混凝土的强度，结合水利水电工程实际情况选择混凝土类型。如果水利工程的结构物跨度比较大，同时可以允许减少断面构件部位，施工企业尽可能要选择强度比价高的混凝土。混凝土的强度有很多类型，高性能混凝土一个重要的评价指标就是强度要求，必须要达到 C50 以上，但是也并不意味着混凝土的强度高就是高性能混凝土。高强度是高性能混凝土的一个重要性能，虽然相对于普通的混凝土造价要高一些，但是承载能力也会高出很多。
2、除险加固方案
2.1结构缝止水修复
水闸除险加固技能中采用了TB水工高性能涂料进行水闸结构缝止水修正，对结构缝两边混凝土外表进行打磨整理后，涂刷水工高性能涂料。该办法可避免了传统修正方式中将原混凝土结构很多凿除，削减对原有结构扰动。通过在项目的混凝土结构中实践查验，止水效果显着。
2.2混凝土剥蚀、破损及防腐、防碳化处理
选用的修补资料为水工高性能涂料（TB-砼宝Ⅲ、砼宝胶及TB-砼宝Ⅰ型）；选用TB-B水工高性能涂料（面料）、TB-B水工高性能涂料（底料）涂刷混凝土外表。
3、施工工艺
3.1原材料的控制
在水利施工中应用高性能混凝土，必须要严格控制原材料。组成高性能混凝土的原材料主要有粗细骨料、水以及水泥等，这些原材料按照一定的比例进行组合，即成为最终的高性能混凝土。为了降低水泥的使用量，提高高性能混凝土的耐久性和强度，可以在原材料中适当添加一些无机矿物粉料或者化学添加剂，再进行搅拌和硬化，就可以形成高性能混凝土。原材料的质量在对高性能混凝土的质量起着决定性的作用，施工企业必须要对此加以重视，在选择原材料的时候，要对施工现场进行充分的勘查，结合施工环境可能造成的影响以及水利工程的实际要求确定原材料的类型和比例。在进行水泥选择的时候，施工企业尽可能选择一些水化热比较低的水泥，在选择粗骨料的时候，为了增强水泥浆和骨料颗粒之间的粘着力以达到提高混凝土强度的目的，施工企业可以选购一些具有较大表面积的角状骨料。除此之外，施工企业还要严格控制细骨料的选择，尽可能选择一些质地硬碎的石砂，这在一定程度上可以提高拌合物的性能。
3.2配合比的设计
在确定好原材料之后，施工企业就要进行下一步操作，即原材料的配合比设计。对于普通的混凝土而言，在设计原材料的配合比时只需要对工程的强度要求进行考虑。但是高性能混凝土的配合比则不同，尤其在水利工程中，既要考虑到水利工程的强度，还要考虑到期耐久性，因此在配置高性能混凝土的时候要对其高耐久性和强度行进行综合考虑。在配置的过程中，施工企业先要进行试配，然后再根据实际情况进行优化。通常来说，高性能混凝土的配合比设计尽可能降低水胶比，同时还要降低水泥的使用量，添加更多的无机矿物质掺和料，从而控制骨料的最大粒径。
3.3工艺流程
①在结构缝内先填充背衬资料闭孔聚酯泡沫板，填充密实，缝上口预留2cm宽×1.5cm深，嵌填TB-水工高性能涂料（配套胶），并与结构缝上口齐平。②在伸缩缝外表，以缝为中心，均匀涂刷25cm宽TB-A水工高性能涂料（底料），两小时后，24小时内，再涂刷第1遍TB-A水工高性能涂料（面料），表干后，再涂刷第2遍TB-A水工高性能涂料（面料），涂料和加筋布构成均匀一体，涂层表干后，再均匀涂刷第3遍TB-A水工高性能涂料（面料），涂层总厚度到达4mm。③涂料终凝后，依据气温改变天然维护至少3天。
结论：
以往水闸结构缝防渗止水修复多采用将现有混凝土凿除重建的方式，施工工序复杂且造价高。通过将TB-水工高性能涂料应用于3座水闸结构缝止水修复、混凝土裂缝及破损修复、混凝土防碳化处理等工程实践，成功地解决了传统工艺中的弊端，为水闸除险加固提出新新的思路。
参考文献：
[1]乔金梁.我国高分子材料产业转型发展的思考[J].石油化工，2015，44（9）：1033-1037.
[2]赵云峰.高性能高分子材料在航天工业的应用进展[C].2014：481-483.
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