時間:2023-01-22 10:40:16
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇混凝土裂縫處理,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【論文摘要】:在建筑工程施工中混凝土裂縫的產生是一項質量通病,因此對混凝土裂縫的事先預防,以及產生后的修補處理是建筑生產過程中較為普遍的現象,應有足夠的重視。
在建筑工程施工中,混凝土裂縫的產生是一個普遍存在的問題,而裂縫的解決也是一個較為棘手的問題。混凝土裂縫產生的原因是多方面的,有變形引起的:如收縮、膨脹、沉降等原因引起的裂縫;有外部荷載引起的:混凝土養護不當;外添加劑問題等引起的裂縫。
混凝土裂縫的產生若不加以預防采取措施解決,它的進一步發展延伸會導致內部鋼筋等產生腐蝕,降低鋼筋混凝土結構的承載力、抗滲性能、耐久使用年限,甚至會影響人民的生命及財產安全。在工程中完全消除裂縫是不可能的,規范中也有明確規定對有些結構在所處的不同條件下,允許存在一定寬、深度的裂縫。但作為施工過程中應盡量采取有效的預防和技術保障措施來有效的控制裂縫的產生,盡量少產生或盡量減少裂縫寬度、深度,尤其要避免出現在關鍵部位或有害裂縫。
混凝土中常見的裂縫主要有以下這些:①干縮裂縫;②塑性收縮裂縫;③沉降裂縫;④溫度裂縫;⑤化學反應引起的裂縫。
1. 干縮裂縫的產生原因及主要預防措施
一般出現在混凝土澆筑完畢養護后的一周左右,這種裂縫的產生是由于混凝土表面水分蒸發過快而內部變化較小產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低,干縮裂縫越易產生。混凝土干縮裂縫的產生和水灰比、水泥成分、水泥用量、集料的性質和用量以及外添加劑等因素有關。因此為了防止干縮裂縫的產生可采取以下預防措施:①選用收縮量較小的水泥,如采用中低熱水泥和粉煤灰水泥;②控制水灰比,摻適量減水劑;③施工中控制配合比,用水量不得超過配合比中的用水量;④注重混凝土的養護;⑤設置合理的收縮縫。
2. 塑性收縮裂縫的產生原因及主要預防措施
塑性收縮裂縫是由于混凝土表面失水過快引起的,一般在干熱、大風天氣容易產生;影響的因素主要有水灰比、混凝土凝結時間、環境溫度、風速及相對濕度等。
預防措施主要有:①選用干縮性小、早期強度高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥;②嚴格控制水灰比,添加高效減水劑,減少水泥用量和用水量;③澆筑混凝土前澆水濕潤基層和模板;④及時養護,避免高溫或大風導致水分的過量過速蒸發。
3. 沉降裂縫的產生原因及主要預防措施
沉降裂縫是由于基層的不均勻沉降或模板支撐間距過大或模板本身剛度不足等原因所致。預防的主要措施有:①基土要分層夯實和加固;②保證模板的足夠剛度,支撐間距要按計算模板方案操作;③防止基底被水浸泡;④注意拆模時間及順序;⑤在凍土上搭設要采取一定的預防措施。
4. 溫度裂縫的產生原因及主要預防措施
溫度裂縫都產生在大體積混凝土表面或溫差較大的地區。由于混凝土體積大,大量水化熱積聚在內部不易散發,導致混凝土內部溫度急劇上升,而外部散熱較快,從而產生內外的較大溫差,使得內外熱脹冷縮程度不同,使得混凝土表面產生拉應力,當拉應力超過混凝土抗拉極限強度時就產生裂縫。主要預防措施有:①選用低中熱水泥;②減少水泥用量;③降低水灰比;④改善骨料級配,摻加外添加劑減少水泥用量降低水化熱;⑤改善混凝土攪拌工藝,降低混凝土澆筑溫度;⑥摻加一定的減水、增塑、緩凝等外加劑,改善混凝土的流動性、保水性、降低水化熱;⑦高溫季節注意控制混凝土溫升,降低澆筑時溫度;⑧大體積混凝土合理安排施工工序、分層分塊澆 筑,利于及時散熱,減小約束;或在大體積混凝土內部設置冷卻管道,減小內外溫差;加強溫度監控及時采取冷卻措施;⑨預留溫度縫;⑩容易開裂部位配置增強抗拉強度的鋼筋或纖維材料減少裂縫產生的機率。 轉貼于
5. 化學反應引起的裂縫及主要預防措施
混凝土攪拌后堿性骨料產生的一些堿性離子與某些活性骨料產生化學反應,吸水體積增大,造成混凝土酥松、膨脹開裂。這些裂縫一般出現在結構使用期間,一旦發生很難補救。主要預防措施有:①選用低堿水泥、外加劑或堿活性小的骨料;②添加外加劑降低堿骨料反應。
混凝土振搗不良或鋼筋保護層不足,使得外界物質容易侵蝕鋼筋,使得體積增大,導致沿鋼筋方向的混凝土開裂。主要預防措施有:①保證鋼筋保護層厚度;②保證混凝土良好級配,振搗密實;③對鋼筋事先采取防銹蝕措施。
以上是混凝土結構產生裂縫的一些具體原因及針對性事先控制裂縫產生的一些預防措施。但是在生產施工過程中并不是預防了就能絕對避免,只是減少發生的概率而已,因此裂縫的后期處理彌補就必不可少。
(1)表面修補
這是一種簡單的修補方法,針對混凝土表面開裂不影響結構穩定及承載力的情況。通常處理只在表面涂抹水泥漿、環氧膠泥等,同時為了防止進一步開裂可在裂縫表面粘貼玻纖網布等。
(2)結構加固
當裂縫影響結構安全時,采取加大截面積,外包型鋼、粘貼增強纖維網布、噴射混凝土補強加固等措施保證結構安全。
(3)灌漿法
主要適用對混凝土結構有影響且有抗滲要求的裂縫,用壓力設備將水泥漿、環氧樹脂、聚氨酯等膠結材料壓入裂縫,使它硬化后和混凝土形成整體。
(4)嵌縫法
此法是沿裂縫鑿槽,后嵌填止水材料。
(5)混凝土置換法
對于損壞嚴重的混凝土,先將其剔除,后置換入新的混凝土或其它材料。常用普通混凝土、水泥砂漿、改性聚合物混凝土等置換。
(6)電化學防腐法
電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀態,鈍化鋼筋,以達到防腐作用。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是比較常用的方法,這些方法受環境影響小,可以長期防腐。
(7)自身愈合法
關鍵詞:混凝土裂縫;配合比;加固處理
一、引起裂縫的原因
混凝土作為一種復合型的建筑材料,本身就具有不連續性,所以裂縫是其與生俱來的本性。
1、原材料及配合比
混凝土是多種相態、多種物質構成的復合體,流態的混凝土經澆筑、養護一段時間以后,凝固形成固態混凝土,體積減小收縮,形成內部裂縫。因此混凝土原材料的性質對混凝土結構成形后性能的影響是不可小視的,控制原材料質量有著重要的意義。水泥用量越多,水泥漿的量相對越大,收縮量也越大,容易開裂;水泥強度等級越高,水泥細度越小,比面積越大則水化熱多,收縮大容易開裂;水泥活性越強,其水化熱越大,冷凝過程中收縮加大,容易開裂;快硬水泥在水化熱散失前就已凝固,疊加上散熱降溫的收縮,更容易開裂;水膠比越大,含水量大,收縮越大,越容易開裂;粗骨料粒徑越小,缺少骨架的體積穩定性,混凝土收縮大,容易開裂;細骨料含量越高,體積穩定性越差,混凝土收縮大,容易開裂;粗細骨料中含泥量越大,收縮加大且抗拉強度降低,容易開裂。總之,混凝土材料本身的性能對于控制裂縫起決定性的作用。因此,從原材料選擇到配合比設計應通過反復試驗進行優化,達到合理程度。
2、設計缺陷
混凝土在承載受力過程中很容易出現裂縫,在設計時可通過計算對受力引起的直接裂縫加以控制,而大多數間接裂縫卻很難由計算控制。在混凝土結構受力的敏感部位未作妥善處理,導致應力集中而引發局部裂縫;局部區域配筋不足,無法承擔由于承載受力或應力狀態,從而導致裂縫;混凝土保護層厚度不當,引起鋼筋銹蝕以及相應的銹脹裂縫。因此設計的合理與否對混凝土結構的裂縫有一定的影響。
3、施工質量
施工質量對混凝土結構裂縫的形成在施工過程中就會顯露出來。混凝土拌合物在攪拌、運輸、澆筑時不均勻,造成分層、離析、泌水,引起裂縫;澆筑后混凝土缺乏養護,在空氣中暴露失水,收縮增大,引起裂縫;快速施工養護時間不足,早期收縮得不到控制,導致開裂;鋼筋移位、施工超載、管線埋件布置在混凝土中保護層過薄等方面都會引起混凝土產生裂縫。因此施工質量的好壞也是引起混凝土裂縫的直接原因。
4、使用狀態
設計施工質量良好的混凝土結構在壽命期也會出現裂縫。改變原設計功能,任意改變結構形式,干擾結構傳力體系,致使混凝土嚴重超載、承受動力荷載、疲勞荷載,引發安全隱患及裂縫。改變使用環境,不進行維護也引發裂縫。
終上所述,實際上混凝土結構工程中很少由單一因素引發裂縫,都是多種原因共同作用的結果。
二、混凝土裂縫的預防
1、材料的質量控制
水泥的選擇應優先選擇產品質量穩定可靠度高的廠家生產的水泥。水泥入場后應按規范、標準要求進行試驗,滿足強度、安定性要求后才能使用。骨料及摻合料應按照有關規定控制砂的細度模數、含泥量,選擇空隙率小級配良好的骨料,骨料級配差時,采用料徑不同的骨料優化配合。在混凝土中加入一定量的粉煤灰、鋼纖維可以改善混凝土的抗裂性能。
2、設計措施
采用細筋密配的形式布置受力鋼筋改善裂縫分布形態,在混凝土表層配置鋼筋網片,控制可見裂縫,采用預應力的配筋形式控制裂縫。設置后澆帶減少早期混凝土收縮的影響。混凝土結構體積較大、體型 復雜時,宜通過布置各種形式的結構縫,避免約束應力累積過大引發間接裂縫。
3、施工技術措施
混凝土在運輸過程中不宜發生分層設、離析現象,否則應在澆筑前干冷攪拌,盡量減少混凝土的運輸時間和轉運次數,確保混凝土在初凝前運至現場并進行澆筑。進行澆筑時,混凝土自高處落下不超過2米,在澆筑堅向混凝土前,應先在底部填以50―100mm厚與混凝土內砂漿成分相同的水泥砂漿。當澆筑時超過3米時,應采用串筒、溜槽等使混凝土下落。混凝土宜分層澆筑分層振搗。對已澆筑完畢的混凝土應在終凝前進行養護。
三、混凝土裂縫的處理
1、掩飾裂縫
結構混凝土表面的龜裂或表層裂紋寬度不超過限值的正常受力裂縫,待其穩定以后先用鋼絲刷將混凝土表面打磨,清除表面附著物;然后用水沖洗干凈后充分干燥,最后用涂刷水泥漿、彈性涂膜防水材料和聚合物水泥膏等加以掩蓋。對于有找平層、后澆層、疊合層等混凝土后接續施工的情況,可以對開裂的混凝土表面打毛或剔鑿成粗糙面,經清掃、沖水、濕潤后,利用后澆混凝土振搗時水泥漿的滲入,彌合裂縫。
2、修補裂縫
在使用過程中,結構因收縮、溫度變化或基礎沉降而開裂,裂縫較寬但不影響安全和使用,在開裂混凝土表面上沿裂縫剔鑿凹槽,用壓縮空氣清掃槽內殘碴并用高壓水沖洗干凈,然后用環氧樹脂、環氧膠泥、聚氯乙烯膠泥、瀝清膏等材料嵌補,或用水泥砂漿加入適量膨脹劑填補。
3、封閉裂縫
對于裂縫嚴重,寬度很大,有滲漏但沒構成安全性問題的受力裂縫,可采用水泥漿或環氧樹脂、甲基丙烯酸脂、聚合物水泥等,通過壓力泵沿裂縫壓力灌漿進行封堵。還可以通過鉆孔灌漿進行修理。
4、加固處理
在混凝土結構中由鋼筋變形、屈服而引起的裂縫,具有一定的延展性,而以混凝土破碎為特征的裂縫,則很容易迅速發展為酥裂、壓潰、突然破壞,對此類影響結構安全的裂縫應對構件進行加固處理。
四、結語
混凝土結構的施工技術與措施直接關系到混凝土結構的使用性能,如何采取更好的方法來降低混凝土裂縫,使混凝土在建筑中出現的開裂問題能得到更好的解決。這些都通過在施工實踐中逐步積累經驗,采取有效措施,使混凝土建筑應用更廣泛。
參考文獻:
關鍵詞:混凝土;裂縫;化學灌漿;處理
中圖分類號:TU528文獻標識碼:B 文章編號:1009-9166(2010)008(C)-0050-01
化學灌漿,就是用壓送設備將化學材料配制的漿液灌入混凝土構件的裂縫內,使其擴散、固化。固化后的化學漿液具有較高的粘結強度,與混凝土能較好地粘結,從而增強了構件的整體性,使構件恢復使用功能,提高耐久性,達到防銹補強的目的。
一、化學灌漿概述。化灌法處治混凝土結構工程病害始于歐洲,在德、法、英等國廣泛使用,以后美、蘇、日也進行了研究與應用。1959年,美國首先在羅克利奇水電站大壩使用丙凝與水泥作防滲帷幕灌漿獲得成功,引起各國重視,并對隨后化灌材料的研究、使用起到了推動作用。由于化學源漿材料比水泥具有更好的可灌性,膠凝時間又能在數秒至數小時內調節,如有的能灌入達筑物0.15mm以下的細縫或地基內粒徑0.1mm以下的粉砂中,因而經膠凝后,可起到加固補強和防滲堵漏的良好效果。目前,化學灌漿作為一門新的科學技術,在國內外已得到較為廣泛的應用。
二、裂縫產生的原因。混凝土構件或壩塊裂縫的發生和發展,不僅與它們的設計型式、荷載條件、環境因素等有關,而且與混凝土的質量、澆筑工藝、養護等施工情況也有密切關系。因此,在裂縫處理前,首先應對這些裂縫進行現場調查研究,查明裂紋成因,這樣才可采取有效的處理措施予以處治。
三、工程施工條件。1、工程概況。伊犁南岸干渠八十一大阪隧洞位于新疆伊犁州察布差爾縣坎鄉境內。八十一大阪隧洞為無壓引水隧洞,洞線近東西向布置,隧洞進口樁號59+391.473,出口樁號90+066.021,設計斷面為圓形,襯砌后內徑6.0m,縱坡為1/1016,隧洞進、出口底板頂高程分別為854.010m和823.818m。隧洞施工采用TBM法于鉆爆法相結合的施工方案。掘進機施工段采用六邊形預制混凝土管襯砌,襯砌后內徑為6.0m,管片寬1.6m,厚度28,管片在洞內拼裝后四片形成一環,管片與圍巖之間的空隙平均厚度為9,用豆礫石充填并進行回填灌漿。在管片的內周邊設有兩道止水,作為拼裝后管片之間縱縫和環縫的止水設施。洞內砼裂縫多數呈壓縫,裂縫寬度一般為0.1―0.5,局部最寬達0.6―1.5。裂縫長度大多數貫通1600板寬,少數裂縫只從一側往板中心位置發展。由于隧洞屬砼管片襯砌薄壁結構建筑物,通水后出現滲漏不僅會導致水量損失,惡化洞周圍巖,而且還會引發鋼筋的銹蝕,混凝土保護層的脫落、凍融等傷害,加速混凝土結構老化,使用壽命縮短。因此對裂縫的化灌處理十分必要。2、化學灌漿材料及設備。聚氨酯化學灌漿材料,是60年代末、70年代初發展起來的新材料,由多異氰酸脂和多羥基化合物反應而成。由于漿液中含有未反應的異氰酸基團,遇水能反應生成并釋放出二氧化碳氣體增大擴散半徑,最后生成不溶于水的泡沫體,堵截水的流徑,故能快速堵漏,且具有一定的粘結強度。近年來發展較快,有不少廠家有成品供應,材料便于運輸。目前使用的化學混漿材料,除水玻璃系可認為是無毒外,其余大都具有不同程度的毒性。在使用化學灌漿材料時,應對環境的污染、生態的平衡等作出正確的評估。對病害處理工程項目,采用相應的防止公害的科學對策,就可以達到環境保護的目的。(1)環氧樹脂灌漿材料。施工材料采用目前世界上最先進的,比利時的Denepox 40(DP40 環氧樹脂灌漿)灌漿材料,該灌漿材料具有粘度小、強度高等優點。產品為雙組分,操作方便,可以對微細的混凝土裂縫和巖基縫隙進行灌漿處理,從而達到防滲補強加固之目的。(2)水溶性聚氨酯灌漿材料。該材料是由異氰酸酯與伯羥基聚醚等經一定工藝合成而得的單組份灌漿材料,該材料遇水先分散乳化,進而凝膠固結,與周圍的混凝土有較強的粘結能力,具有止水和加固補強雙重功能,它能在普通水、海水及酸堿性較強的水中固化,固結體彈性大,抗滲性耐久性好。(3)灌漿設備。采用路得IE-01高壓灌注機,該設備是德國技術,臺灣生產國內組裝的高性能灌注機,灌注壓力高達50MPa,是混凝土裂縫的完美堵漏補強灌漿機。
四、化灌處理的原則。水泥漿凝固后的結石強度高,造價較低,貨源充足,無毒性,不污染環境,既適用于巖土加固,也適用于地下防滲。在細裂隙和微孔地層中雖其可灌性不如化學漿材好,但若采用劈裂灌漿原理,則不少弱透水地層都可用水泥漿進行有效的加固。因此,水泥漿在國內外灌漿工程中一直是用途最廣和用量最大的漿材。灌漿工程中最常的是普通磚酸鹽水泥,有時也采用礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥。火山灰和高爐礦渣一樣,其本身只有很小的或者沒有膠凝性質,侗在細分散狀態下卻能與水泥漿中的游離石灰進行化學作用。形成一種穩定的能產生強度的新化合物。
五、裂縫的處理方法。灌漿法此法應用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。灌漿法就是依據物理化學原理,利用機械設備將具有固化和抗澎性能的漿液材料灌入某種介質的問隙或結構內,并使之在一定范圍內擴散和固化,以達到提高地基強度、降低滲透性、改善地區物理力學性質的一種方法。利用壓送設備(壓力0.2―0.4MPa)將補縫漿液注入砼裂隙,達到閉塞的目的,該方法屬傳統方法,效果很好。也可利用彈性補縫器將注縫膠注入裂縫,不用電力,十分方便,效果也很理想。
六、灌漿效果檢測。1、選部分重要裂縫用取芯機騎縫取樣,檢查數量為隨機取已化灌的1%―5%工程量的裂縫條數進行取一個鑒定孔獲得巖芯。巖芯裂縫漿液飽滿。2、化灌裂縫隨機壓水試驗,在0.2―0.4MPa狀態下恒壓20min,檢查孔單孔吸水量小于0.01L/min或縫面無滲漏。
作者單位:烏魯木齊科能建筑防水技術開發有限公司
參考文獻:
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關鍵詞:混凝土 裂縫 防治 處理
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現出一些非均質的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫,對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后,微裂縫就會不斷的擴展和連通,最終形成人們肉眼可見的宏觀裂縫,也就是混凝土工程中常說的裂縫。在施工中應盡量采取有效措施控制裂縫產生,使結構盡可能不出現裂縫或盡量減少裂縫的數量和寬度,尤其要盡量避免有害裂縫的出現,從而確保工程質量。
一、混凝土結構產生裂縫的類別及原因
(1)由作用效應(如彎矩、剪力、扭矩及拉力等)引起的裂縫。由于構件下緣拉應力超過混凝土抗拉強度而使受拉區混凝土產生的裂縫。(2)地基不均勻沉降引起的裂縫。當地基發生不均勻沉降后,沉降大的部分結構與沉降小的部分結構會產生相對位移,從而使混凝土結構中產生附加的拉力或剪力,當這種附加內力超過結構的強度時,便產生相對裂縫。(3)收縮和溫度變化引起的裂縫。熱脹冷縮是絕大多數物體的基本物理性能,混凝土在塑性收縮、硬化收縮、碳化收縮、失水收縮過程中易形成各種收縮裂縫。(4)鋼筋銹蝕裂縫。由于保護層混凝土碳化或冬季施工中摻氯鹽過多導致鋼筋銹蝕,銹蝕產物的體積比鋼筋被侵蝕的體積大2~3倍,這種體積膨脹使混凝土產生相當大的拉應力,引起混凝土的開裂,甚至是混凝土保護層的剝落。(5)原材料質量引起的裂縫。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。混凝土所采用材料的質量不合格,可能導致結構出現裂縫。比如砂石含泥量超過規定,不僅降低混凝土的強度和抗滲性,還會使混凝土干燥時產生不規則的網狀裂縫。砂石的級配差或砂顆粒過細,用這種材料拌制的混凝士常造成側面裂縫。再如堿骨料反應。骨料中含有泥性硅化物質與堿性物質相遇,水、硅反應會生成膨脹的膠質,吸水后造成局部膨脹和拉應力則構件產生爆裂狀裂縫,在潮濕的地方較為多見。同時,拌和用水及外加劑拌和用水或外加劑中氯化物等雜質含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,可能對堿骨料反應有影響。(6)施工方面。由于施工原因造成裂縫出現的因素很多。如鋼筋表面污染、保護層過小或過大;水灰比過大、水泥或外加劑加入量過大;攪拌時間不夠、振搗不實;混凝土結構養護不良或養護時間不夠;任意留置施工縫且不按規定處理;后期施工擾動前期混凝土;構件內外溫差大,未采取有效措施;在不宜施工的氣候條件下,勉強施工;冬季施工未采取防凍措施等。
二、混凝土裂縫控制措施
1、材料方面。水泥應選用水化熱較低的水泥,并適當采用減水劑等外加劑,可以改善混凝土工作性能,降低用水量,減少收縮。粗細骨料的用量是影響混凝土質量的重要因素,應占混凝土體積的80%左右,所以要控制砂石質量。粗骨料宜用表面粗糙、質地堅硬、級配良好、空隙率小、無堿性反應、有害物質及粘土含量不得超過規定的石料。細骨料宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。
2、設計方面。(1)根據結構要求、施工條件選擇合適的混凝土原料及配合比。合理選用水泥的品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥;選用級配優良的砂、石原材料,含泥量應符合規范要求;積極采用摻合料和混凝土外加劑。合理使用摻合料和外加劑可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。(2)正確掌握好各種外加劑的使用以及混凝土補償收縮技術的運用方法。對各種外加劑應充分考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同效果,而且應通過試驗確定膨脹劑、減水劑等外加劑的最佳摻量。(3)施工單位應加強與混凝土配合比設計人員的溝通,依據施工現場的澆搗工藝、操作水平、構件截面等情況,合理選擇好混凝土的坍落度,針對混凝土所采用的砂、石等原材料質量情況及時調整施工配合比。
3、施工方面的防控措施。
首先,要確定合理的施工方案。施工方案是否合理不僅關系到整個施工過程,而且與預防控制裂縫有很大關系,重點是確定一次澆筑量、施工縫間距、位置及構造,混凝土運輸、振搗以及澆筑時間、澆筑溫度等。
其次,要注重現場操作方面:(1)振搗工作。振搗時,振搗捧要快插慢拔,根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應提倡采用二次振搗、二次抹面技術,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。(2)混凝土養護。對新澆混凝土的早期養護工作尤為重要,保證混凝土在早期盡可能少產生收縮。主要是控制好構件的濕潤養護,對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養護,養護時間為14~28d。(3)混凝土的降溫和保溫工作。對于厚大體積混凝土,施工時應充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現、降低峰值。澆搗成型后,應采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養護,以防止由于混凝土內外溫差過大而引起的溫度裂縫。(4)避免在雨中或大風中澆灌混凝土。同時,對于地下結構混凝土,盡早回填土,對減少裂縫有利。
三、裂縫的處理措施
對工程中出現的鋼筋混凝土結構裂縫應及時進行處理,以免裂縫進一步開展,影響結構的安全性、適用性和耐久性,鋼筋混凝土結構裂縫處理方法很多,一般主要采用以下幾種:
1、表面涂層封閉法。利用混凝土細微裂縫或網狀裂紋的毛細作用,吸收修補膠液,封閉裂縫通道、遮蓋裂縫。2、表面貼補處理法。用土木膜或其他防水片在裂縫表面加以貼補,以遮蓋裂縫。3、灌漿處理法。利用壓力設備將修補漿液壓人混凝土裂縫達到閉合裂縫的目的。4、填充封堵處理法。用水泥砂漿等修補材料,對裂縫進行填充封堵,必要時可將裂縫予以事先處理,然后再進行填充封堵。
總之,裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。在現階段的建筑施工中,雖然因為環境、氣溫、材料性能等的不同,不能完全消除混凝土裂縫,但是采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展,可大量減少有害裂縫,使裂縫減少到最少,有利于保證建筑物和構件安全、穩定地工作,保證工程質量。
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在水工建筑施工過程中,對于混凝土的使用是比較重要的一種類型,這種混凝土結構的應用確實具備著極強的應用效果,但是相對應的裂縫問題也應該引起人們的高度重視,本文就重點針對水工混凝土結構裂縫的成因及其處理進行了簡要的分析和探討。
關鍵詞:
水工建筑;混凝土結構;裂縫;成因;處理措施
眾所周知,在水利水電工程項目的實施過程中,其主體結構是比較核心的一個方面,只有保障其主體結構具備著較為理想的穩定性,才能夠保障水工建筑發揮出較為理想的價值,基于這種穩定性來說,合理的應用水工混凝土結構進行構建顯得極為有效,其應用的效果和價值是比較理想的,但是這也需要以控制好相應的裂縫問題為基本前提條件,因此,全面分析水工混凝土結構裂縫的成因,并且據此進行相應的控制是極為必要的一個方面。
1水工混凝土結構裂縫成因分析
針對水工建筑施工中對于混凝土結構的使用來說,其常見的裂縫問題影響極為惡劣,其成因主要涉及到的以下幾個方面的內容:
(1)混凝土材料方面的影響,無論是對于任何一種類型建筑項目中使用的混凝土結構而言,其最終的實施質量效果都會受到自身材料的影響和干擾,并且這種混凝土材料自身的影響和干擾還是比較突出的一個方面,其影響的范圍是比較廣的,尤其是因為混凝土材料涉及到的基礎原材料是比較多的,并且這些原材料之間的配比也比較復雜,因此,更容易造成其相應的使用效果受到影響,也就會形成裂縫問題。
(2)收縮裂縫,對于水工建筑中混凝土結構的使用來說,在具體的實施過程中必然會存在著一定的收縮問題,這些收縮現象的產生也就必然會對于最終混凝土結構裂縫的形成造成較大的影響和干擾,這一方面的影響也是在水工建筑中比較常見的一個問題,其伴隨著混凝土施工技術的使用而存在,尤其是對于一些暴露于空氣中的混凝土結構來說,這種收縮問題更是極為明顯。
(3)受力裂縫,在水工建筑混凝土結構的使用過程中,因為受力問題而造成的裂縫也是比較常見的,并且這種受力問題形成的裂縫其具體的表現也是多方面的,不僅僅有我們比較常見的不規則沉降裂縫,還包括著一些超載裂縫和應力裂縫,這些裂縫在現階段的水工建筑中都是比較常見的,對于沉降裂縫來說,主要就是指因為混凝土結構的樁基礎不穩定所造成的,而對于超載裂縫來說,主要就是作用于水工建筑混凝土上的作用力超出了其本身的承受能力,進而導致了裂縫問題的出現,應力裂縫則主要就是指混凝土結構在施工中因為應力的產生而使其出現了一定的裂縫問題。
(4)溫度裂縫,對于混凝土結構的使用來說,其實施過程中溫度裂縫的出現也是比較常見的一個問題,對于這種溫度裂縫的形成來說,其在水工建筑混凝土施工中也是比較常見的,并且溫度裂縫的出現還是不可避免的一個成因,雖然可以在后續的養護中采取相應的措施進行弱化和處理,但是這種溫度裂縫的形成機制卻不能夠完全根治,其產生的危害性也是極為突出的一個方面。
2水工混凝土結構裂縫處理措施
2.1加強對于混凝土材料的控制保障混凝土施工材料的質量符合于水工建筑施工中對于混凝土結構的基本需求是比較核心的一個方面,這種混凝土施工材料的質量保障難度其實是比較大的,不僅僅需要相應的施工人員針對材料的選擇和配置全過程進行嚴格的控制和把關,還要求其應該具備較為全面準確的相關知識,對于如何保障整個混凝土材料的使用效果和價值具備著較為準確的認知,并且還應該針對該方面的一些具體標準和規范進行全面詳細的把握,最終也就能夠較好的提升其相應的施工效果,避免因為混凝土材料自身的問題導致裂縫問題的產生。
2.2優化混凝土結構施工設計規劃對于水工建筑混凝土結構裂縫的控制和處理來說,針對其具體的施工組織設計規劃進行嚴格的控制和把關是極為必要的一個方面,也是相關管理人員應該重點關注的一個核心要點所在,因為這種設計規劃工作確實在較大程度上影響著其最終的施工效果,也會在較大程度上對于裂縫的形成產生一定的促進作用。具體到混凝土結構施工設計規劃的優化中來說,其實主要就是針對相關設計人員做好的設計圖紙進行詳細全面的審核,確保其具備著較為理想的可操作性,保障按照這一設計規劃內容進行實際操作能夠具備較為理想的實施效果;此外,在具體的設計規劃中,為了更好的避免一些裂縫問題的產生,還應該通過詳細的分析和思考來設置恰當的施工縫,進而保障其能夠發揮出較好的作用和價值。
2.3規范施工操作盡可能的避免水工混凝土結構裂縫問題的產生,還應該重點從實際的操作過程中入手,切實針對各個環節的操作進行嚴格的控制和把關,提升其操作的規范性和標準化,避免因為施工不到位而影響其施工的質量效果。從這一方面來看,其實主要就是針對相應的施工人員而言的,只有施工人員的施工操作水平得到了較好的提升,才能夠保障其操作的規范化和標準化,也才能夠避免施工操作失誤的產生,因此,針對施工人員進行及時有效地培訓和教育也就顯得極為必要,并且還應該針對施工人員以及施工單位的選擇進行慎重把關,保障其確實具備較為理想的施工效果。
2.4切實做好養護工作水工混凝土結構裂縫的處理還應該從養護階段入手,合理有效的實施養護操作能夠在較大程度上避免裂縫問題的產生,尤其是對于溫度裂縫的形成來說,其控制效果是比較明顯的。具體來說,在養護環節中,其相對應的操作要點主要就是圍繞著混凝土結構自身的變化狀況以及外界環境的變化進行恰當分析,進而才能夠有效地采取相應的措施進行控制和保護。
3結語
綜上所述,水工混凝土結構裂縫的產生對于整個水工建筑的使用來說影響較大,也極為惡劣,從這一方面來看,針對這些裂縫的形成原因進行分析,并且采取恰當的措施進行處理控制也就顯得極為關鍵。
參考文獻
[1]張瑞雪,李紅濤,杜暉.水工混凝土結構裂縫成因及處理淺析[J].河南水利與南水北調,2015(08):73-74.
[2]龔云.水工混凝土結構裂縫的成因及控制對策[J].中國水運(下半月),2008(06):163+165.
關鍵詞:混凝土裂縫;預防;處理
1 前言
混凝土裂縫產生的原因很多,有變形引起的裂縫.如溫度變化、收縮 膨脹 不均勻沉陷等原因引起的裂縫.有外載作用引起的裂縫有養護環境不當和化學作用引起的裂縫等等。在實際施工過程中要區別對待,根據實際情況預防或處理。
2 混凝土工程中常見裂縫及預防
2.1 干縮裂縫及預防
干縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥砂漿中水分的蒸發會產生干縮,且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫,寬度多在0.05—0.2mm之間,大體積混凝土中面部位多見,較薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。
主要預防措施:一是選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,干縮越大,因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比,同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。四是加強混凝土的早期養護,并適當延長混凝土的養護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間,并涂刷養護劑養護。五是在混凝土結構中設置合適的收縮縫。
2.2 塑性收縮裂縫及預防
塑性收縮是指混凝土在凝結之前,表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現.裂縫多呈中間寬兩端細且長短不一、互不連貫狀態。其產生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或者混凝土剛剛終凝而強度很小時,受高溫或較大風力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間、環境溫度、風速、相對濕度等等。
主要預防措施:一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比,摻入高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等,保持混凝土終凝前表面濕潤,或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。五是在 高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施,及時養護。
2.3 沉陷裂縫及預防
沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等所致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產生不均勻沉降,致使混凝土結構產生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況:有關,一般沿與地面垂直或呈30。~45。角方向發展,較大的沉陷裂縫,往往有一定的錯位,裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩定。
主要預防措施:一是對松軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆筑過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。
2.4 溫度裂縫及預防
溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。溫度裂縫的走向通常無一定規律,大面積結構裂縫常縱橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結構,裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接行,裂縫沿著長邊分段出現,中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。主要預防措施:一是盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m 以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。五是改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統的“三冷技術”的基礎上采用“二次風冷”新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。六是在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現時間。七是加強混凝土溫度的監控,及時采取冷卻、保護措施。八是加強混凝土養護,混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養護,適當延長養護時間,保證混凝土表面緩慢冷卻。
3 混凝土裂縫處理
3.1 表面修補法
表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,它主要適用于穩定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環氧基液或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續發展,通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
3.2 灌漿法
灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,它是利用壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中,膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結材料有水泥砂漿、環氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。
3.3 嵌逢封堵法
嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
3.4 結構加固法
當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面積,在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。
3.5 混凝土置換法
混凝土置換法是處理已嚴重損壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其它材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
3.6 電化學防護法
電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀態,鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。這種方法的優點是防護方法受環境因素的影響較小,適用鋼筋、混凝土的長期防腐,既可用于已裂結構,也可用于新建結構。
關鍵詞:現澆混凝土構件;裂縫;預防;處理
中圖分類號: TV331 文獻標識碼: A
一、現澆混凝土構件裂縫的種類
(一)收縮裂縫
(1)塑性收縮裂縫。一般在干熱或刮風天氣易于出現,裂縫多為中間寬、兩端細且長短不一,互不連貫。裂縫產生原因是由于混凝土在塑性狀態時,剛開始初凝,而由于天氣炎熱,陽光直射,刮大風,使混凝土表面水分蒸發過快,混凝土表面產生急劇的體積收縮,此時混凝土尚未有強度,而致使混凝土表面出現龜裂。
(2)沉降收縮裂縫。該裂縫一般多沿主筋通長方向,在混凝土表面出現,常在澆灌后發生,硬化后停止。裂縫產生原因是混凝土澆搗后,骨料顆粒沉落,水泥漿上浮,受到鋼筋或埋設件或大骨料的阻擋,從而使混凝土互相分離。另外混凝土本身組成材料沉落不均勻造成開裂。
(3)干燥收縮裂縫。多在混凝土養護完畢一段時間后才出現,為表面性的較淺較細裂縫.多沿短方向分布。裂縫產生的原因主要是混凝土養護不周,受風吹日曬,表面水分散失過快,而混凝土內部濕度變化小,表面干縮變形受到混凝土內部的約束,產生較大拉應力后產生裂縫。另外如后張法預應力構件,在露天堆放過久,不進行張拉也會出現此類裂縫。
(二)溫度裂縫
(1)內約束裂縫。是由于混凝土內外溫差過大而引起的。例如,混凝土養護期間受寒流侵襲,使混凝土表面急劇降溫超過7℃~10℃就有可能引起混凝土表面裂縫,但其裂縫深度一般只有30mm左右,表面以下仍保持完整性。
(2)外約束裂縫。是由于混凝土體積過大,混凝土絕熱溫度與澆灌溫度之差超過5℃以上而引起的。當混凝土結構厚度超過2.0m以上時,混凝土在硬化期間放出大量水化熱,內部溫度上升很快,一般在混凝土澆筑后72h達到最高溫度(可達80℃左右),由于混凝土內部散熱慢而混凝土表面散熱快,這種溫差在混凝土表面引起拉應力。而后期均勻降溫冷卻時,受到基巖或老混凝土墊層約束,又會在混凝土內部出現拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度時,混凝土產生溫度裂縫。外約束裂縫多發生在施工后2~3個月或更長時間,多在結構中部出現。裂縫為較深或貫穿性的.破壞結構的整體性。
(三)沉陷裂縫
裂縫多為深進或貫穿性的,其位置與沉陷方向一致。較大的沉陷裂縫,往往有一定的錯位,裂縫寬度與沉降值成正比。裂縫產生的原因是結構構件落在未經處理的回填土或松軟地基上。混凝土澆灌后,因地基浸水引起不均勻沉降而導致裂縫。特別是平臥生產的鋼筋混凝土構件,由于側向剛度差,配筋少,最易引起弦、腹桿或梁的側面產生裂縫。另外因模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動以及過早拆模,也常導致此類沉陷裂縫出現。
二、現澆混凝土構件裂縫預防措施
(一)干縮裂縫預防
一是選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,干縮越大,因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用,同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。四是加強混凝土的早期養護,并適當延長混凝土的養護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間,并涂刷養護劑養護。五是在混凝土結構中設置合適的收縮縫。
(二)塑性收縮裂縫預防
一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比,摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等,保持混凝土終凝前表面濕潤,或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。五是在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施,及時養護。
(三)沉陷裂縫預防
一是對松軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。
(四)溫度以及化學反應引起的裂縫預防
盡量選用低熱或中熱水泥;減少水泥用量;降低水灰比;改善骨料級配;改善混凝土的攪拌加工工藝;在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑;高溫季節澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升,降低澆筑混凝土的溫度;合理安排施工工序,分層、分塊澆筑;在大體積混凝土內部設置冷卻管道;加強混凝土溫度的監控,及時采取冷卻、保護措施;預留溫度收縮縫;減小約束;加強混凝土養護;混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內。對于由于化學反應引起的裂縫來說,其預防措施一般是:一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應。
三、裂縫處理
(一)表面處理法
表面處理法就是在混凝土表面沿裂縫鋪設薄膜。該法適用于裂縫寬度較窄(小于0.2mm),恢復構件的表面美觀和提高耐久性。
薄膜材料一般可使用環氧類樹脂或樹脂浸漬玻璃布。另外,當裂縫寬度有可能變化并以防水為修補目的時,可使用帶有伸縮性的焦油環氧樹脂等。當裂縫間距較小、分布比較集中時,也可在整個表面鋪設薄膜。
施工時,首先將欲鋪設薄膜的混凝土表面用鋼絲刷子打毛,用水清洗待其干燥。在鋪設薄膜之前,要將混凝土表面的氣孔用油灰狀的樹脂予以填平。另外,也可用噴射砂漿,如單純以防水為目的,可涂刷瀝青。
(二)充填法
當裂縫比較寬時,可采用將樹脂或無機類材料填充裂縫的方法。即沿裂縫將混凝土表面鑿成V或U字形槽,然后填以充填材料。這種修補方法適用于表面處理法不能充分滿足耐磨及防腐性要求的場所,一般使用樹脂砂漿類的填充材料,也可使用水泥砂漿及瀝青等。
充填溝槽的外形有V形及U形兩種,如U形難于開鑿,可使用V形槽。V形槽用于填充樹脂砂漿,如充填普通砂漿, V形槽易使砂漿剝離脫落,故此時最好開成U形槽。開U形槽時,首先用刀具沿裂縫開出兩條溝,然后再剔除中間部分。
填充施工時,先將開槽時的殘渣碎片用鋼絲刷子清除,必要時還應涂以底層結合料,然后再填充填材料,待充填料充分硬化后,再用砂輪或拋光機將表面磨光。
(三)結構加固法
當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積,在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。
結語
由于鋼筋混凝土結構具有良好的耐久性、耐火性、可模性以及整體性能好等優點。所以,被廣泛地用于房屋建筑中,但是,由于設計、施工、材料等諸多因素的影響,常導致鋼筋混凝土構件產生裂縫,因此,對鋼筋混凝土構件裂縫產生的原因進行科學的分析,并找出相應的預防措施和處理方法,是非常必要的。
參考文獻
[1]張建奇.鋼筋混凝土構件裂縫的施工預防措施及處理方法[J].水運工程,2002,12:38-40.
關鍵詞:混凝土裂縫處理;原則;方法
Abstract: in the construction engineering concrete construction process, the concrete cracking, is a widespread and is difficult to avoid problems. The influence of the cracks on the engineering the balance, serious can affect the construction quality and even cause quality accident. This paper in the construction process of concrete crack problems met in the scientific analysis, and put forward the basic principles and specific treatment method of the measures.
Keywords: concrete crack processing; Principle; methods
中圖分類號:TU528 文獻標識碼:A文章編號:
在建筑工程混凝土施工過程中,混凝土出現裂縫,是一個普遍存在并且難以避免的問題。混凝土作業和構件中有很大一部分都是帶縫工作的,混凝土施工過程、本身變形、后期養護和受力約束等一系列原因都會引發混凝土裂縫問題,造成混凝土裂縫成了土建、橋梁等工程中最常見的工程問題。裂縫對工程的影響舉足輕重,輕微的會影響到混凝土工程的外觀,嚴重的會影響到建筑的質量,進而引發質量事故。下面針對在土建施工過程中遇到的混凝土裂縫問題,根據平時的經驗總結,在這里提出一些具體的處理措施。
一、處理裂縫的基本原則
(一)處理問題前,應該認真細致的了解形成裂縫的原因和性質,針對不同的成因提出不同的解決方法。要找到問題的源頭,處理只是一種手段而不是目的,處理裂縫的最好方法就是盡量控制不出或者少出現裂縫。
(二)要擺正出態度,以解決問題的根本為出發點,不能單純追求掩飾問題,要從根本上解決問題。
(三)治理裂縫以科學原理為依據,各種處理方法都必須依據規范和設計要求而來,不能違背規范和設計要求。堅決避免不必要的第二次傷害,要對各種處理方案進行針對性的對比和優化。
(四)在保證質量的情況下,盡量簡化施工的步驟,簡單的方法是最經濟適用的。
二、建筑工程施工中常見的混凝土裂縫的處理方法
裂縫的存在不但會影響工程美觀,更重要的是會影響到施工工程的質量。而且由于裂縫的存在會加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞以及抗滲能力,由此還可能會導致混凝土無法對鋼筋起到有效的保護的作用,從而引起鋼筋的銹蝕膨脹,進一步破壞工程的結構。因此必須及時和盡可能完善的處理好裂縫。根據裂縫的性質和具體情況,我們應該區別對待,運用不同的處理方法解決各種各樣的難題,以保證建筑物的安全使用。
以下是我總結的幾種在施工中經常運用的混凝土裂縫處理方法:
(一)低壓注漿法修補裂縫
低壓注漿法適用于寬度為0.2mm~0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下:裂縫清理―試漏―配制注漿液―壓力注漿―二次注漿―清理表面。當裂縫數量較多時,先要在裂縫位置上貼醫用白膠布,再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫,使裂縫封閉,大約10分鐘后,揭去膠布條,露出小縫,粘貼注漿嘴用鍵包嚴。固化后周邊可能有裂口,必須反復用漿補上,以避免注漿漏漿。注漿操作一般在粘嘴的第二天進行,若氣溫高的話,半天就可注漿。操作時先用補縫器吸取注漿液,插入注漿嘴,用手推動補縫器活塞,使漿液通過注漿嘴壓入裂縫,當相鄰的嘴中流出漿液時,就可拔出補縫器,堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿,水平縫一般從一端到另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿,在注漿后約半小時可以對每個注漿嘴再次補漿。
(二)開槽法修補裂縫
開槽法修補法是裂縫封堵中經常使用的一種方法,該法適合于修補寬度大于 0.5mm裂縫。通常采用采用環氧樹脂:10,聚硫橡膠:3,水泥:12.5,砂:28。首先用人工將曬干篩后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻后,將環氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的砂、水泥當中,再用人工繼續攪拌。最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度(約0.4斤丙酮就可以了)。及時將已拌好的改性環氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的砼鑿槽內進行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入砼縫內,一組砂漿的整個施工過程需要30分鐘左右完成。嵌入后的砂漿養護即砂漿嵌入縫槽內處理好后兩小時以內及時用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環氧樹脂砂漿進行覆蓋,待完全初凝后,開始用水養護。需要注意的是,鑿槽完畢以后一定要用潔凈的水沖洗干凈,然后等到充分干燥后才進行下一步工作,這樣的話能起到加強后期混凝土與前期混凝土的有效粘結的作用。開槽法修補法的適用面很廣泛,基本上非受力裂縫都適用,而且處理的效果也是相對較好。
(三)表面修補法
表面修補法是一種最為常用也是最方便快捷的修補法。它主要適用于受力穩定和對結構承載能力沒有影響的表面淺層細微裂縫的處理。通常的處理措施只是在裂縫的表面涂抹水泥漿或是環氧膠泥,或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料。有的時候在防護裂縫的同時為了防止混凝土受各種作用的影響而使得裂縫繼續發展,則可以通過在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施來改善。表面修補法在實際中運用和廣泛,但是這種方法也有著很大的缺陷。一就是這種方法可能會掩飾掉一些原因不明的裂縫對延伸的裂縫無法追蹤其變化;二就是這種處理方法無法深入到裂縫的內部,可能會留下隱患。所以在運用這種看似簡單方法的時候也要經過科學的論證。
(四)結構加固法
當裂縫影響到混凝土結構的受力性能時,就要考慮從力學的角度采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面積,在構件的角部處包型鋼,采用預應力法加固,粘貼鋼板加固,增設支點加固以及噴射混凝土補強加固等。結構加固法牽涉到對結構的形態和受力方式的改變,因此在運用時應該先跟設計及監理進行溝通,找出原因,通過受力計算后提出解決方案,在經過綜合論證認為可行后才付諸實施。
(五)混凝土置換法
[關鍵詞]裂縫 成因 處理 防治
一、裂縫產生的成因分析
1.非施工因素
(1)設計因素。①由于借用地質報告造成差錯,地基鉆探勘測不準,業余設計者錯誤設計。②圖紙采用梁平法,表達較簡單,施工單位若素質較差,則不理解。
如某小區在客廳的樓板上有一條與整個房屋長向的垂直裂縫且貫穿。原以為是溫度收縮裂縫,經仔細分析。由于下面是地下車庫的一道墻,主體下沉與樓板收緊,產生應力而造成裂縫。
(2)環境因素。混凝土具有熱脹冷縮的性質,當環境溫度發生變化,或水泥水化熱使混凝土溫度發生變化時,鋼筋混凝土結構就產生溫度變形。而建筑物中的結構構件在溫度變形和約束的共同作用下,產生溫度應力,當這種應力超過混凝土的抗裂強度時,就產生溫度裂縫。如:自防水屋面板上的裂縫;大體積混凝土的裂縫。溫度裂縫的特征:裂縫的寬度大小不一,但每一條裂縫寬度變化不大,裂縫寬度隨著溫度變化而變化。一般會出現表面的、較深的或貫穿性裂縫。其中表層裂縫的方向一般無規律性;較深的或貫穿裂縫走向,往往與主筋方向平行或接行。普通鋼筋混凝土的裂縫不一定都是質量問題,只要裂縫寬度符合規范規定,都屬正常情況。但對寬度超過規范規定,或降低構件的承載能力,或有失穩破壞可能,或影響耐久性等方面的裂縫等都應認真分析,慎重處理。
2.施工因素
(1)材料質量控制不當,現實行商品混凝土,有時由于商品混凝土運輸車輛煩忙,送到工地時混凝土已到初凝,使用后產生了構件裂縫。我們要控制材料質量和混凝土坍落度、配合比設計及相關性能指標。
(2)施工過程控制不當,澆砼時失誤造成坍落度等控制不好或碰著下雨,產生裂縫、麻面、蜂窩“炒米糖”等狀態。我們要嚴格施工過程的控制,遵循施工工藝流程。另外施工養護不良時,混凝土表面干燥過快,而內部溫度變化小,表面收縮變形受到收縮慢的內部混凝土約束,因此,在構件表面產生較大的拉應力,當拉應力力混凝土的極限抗拉強度時,即產生干縮裂縫。
二、裂縫處理的方法
通常處理裂縫的方法有以下幾種:
1.表面修補:常用的方法有壓實抹平,涂抹環氧粘結劑,噴涂水泥砂漿或細石混凝土,壓抹環氧膠泥,環氧樹脂粘貼下班絲布,增加整體面層,鋼錨栓縫合等。
2.局部修復法:常用的方法有充填法、預應力法,部分鑿除重新澆筑混凝土等。
3.水泥壓力灌漿法:適用于縫補寬度≥0.5mm的穩定裂縫。
4.化學灌漿:可灌入縫寬≥0.05mm的裂縫。
5.減少結構內力:常用的方法有卸荷或控制荷載,設置卸荷結構,增設支點或支撐。改簡支梁為連續梁等。
6.結構補強:常用的方法有增加鋼筋,加厚板,外包鋼筋混凝土,外包鋼,粘貼鋼板,預應力補強體系等。
7.改變結構方案,加強整體剛度。例如:框架裂縫采用增設隔板深梁法處理。
8.其它方法:常用方法有拆除重做,改善結構使用條件,通過試驗或分析論證不作處理等。
三、坡屋面混凝土澆筑的裂縫防治
坡屋面混凝土施工裂縫防治要注意以下六方面:工藝流程、混凝土供料手段、混凝土澆筑順序、混凝土振搗方法、坡屋面板厚的控制、防滲砂漿找平層施工。
1.工藝流程
清模,澆水濕模,劃分2m寬澆筑帶截流網、保護層墊塊復位檢查用16t汽車吊垂直運輸料斗至上料平臺(平臺上鋪設卸料用墊鐵)用鐵鍬人工二次轉料至工作面(2.0m×1.5m澆筑塊)、對稱上料(取樣測試坍落度)先梁后坡、由左(右)至右(左)、由下至上用φ30及φ50振搗棒專人振搗,人工用鐵鍬及時向上收灰、補灰,連續澆筑手提式平板振搗器二次振搗,木抹子配合初步找平杠尺刮平,向上平行推進電動抹子找平,斜面拉線厚度控制尺控制厚度每步澆筑塊接槎處理及混凝土初凝前坡面二次搓毛處理初凝穩定后抹25mm厚1:2.5防滲砂漿(摻水泥重量3%防水粉)找平層濕水養護。
2.混凝土供料手段
在坡屋面混凝土施工中,混凝土供料手段的選擇尤為重要。實踐表明,使用吊斗垂直運輸混凝土至屋面卸料平臺,然后人工用鐵鍬二次轉料至工作面的供料方法是減速少骨料分離行之有效的措施。
通常施工中會出現以下兩種錯誤的供料方式。一種是使用壓力泵將混凝土直接輸送至坡屋頂,由于供料速度快,在泵送壓力及鋼筋網的“篩分”作用下,骨料四濺分離,坡腳邊梁及挑檐處骨料集中嚴重,不易分散且很難振搗密實。另一種雖使用吊斗垂直運輸,但為省事而未經卸料平臺人工二次轉料,直接從坡屋頂下任其自由滑落,擴大了模板污染面和作業面,加大了施工難度,也不利于緊急情況下(如停電、停水、設備故障、烈日或大風時坍落度嚴重損失、混凝土初凝時間縮短等)屋面施工縫的正確留設。工程中設發電站。
3.混凝土澆筑順序
施工前先平行坡向劃分約2m寬的澆筑帶。在2.0m×1.5m澆筑塊的小范圍內,下料順序可由上而下,但每澆筑帶的總體下料順序則是由下而上,且原則上要求坡屋面兩側對稱下料。施工時要有很強的計劃性,先大面后小面,嚴格按事先設計的施工流程一次性連續澆筑,盡量不設施工縫或施工縫留設在距陽(陰)脊1m處。
4.混凝土振搗方法
為提高混凝土密實度,滿足坡屋面混凝土抗滲要求,澆筑時采用二次振搗技術。
(1)一次振搗時應由下而上進行強力振搗,φ30及φ50振搗棒交替使用。φ30棒的棒距控制在20~30cm,φ50棒的棒距以不超過45cm 為宜。振搗棒垂直坡屋面插入,快插慢撥,不可順坡面平行振或無序斜振,以免發生“漿蓋石”的假象而漏振和欠振。振搗時間以混凝土表面泛漿,不再明顯下沉,不再有氣泡和泌水冒出為度。用鐵鍬配合收灰,及時補灰,向上推壓混凝土面,嚴格按序推進,遇邊梁和坡梁時,可以先邊后坡澆筑。
(2)在一次振搗完畢后45~60min(根據氣濕狀況,現場準確把握二次振搗的時間)內,使用手提式平板振搗器或φ30振搗棒進行二次振搗。二次振搗的目的在于將混凝土內鋼筋、預埋件等周圍殘存的水分、水膜徹底消除或使一次振搗中未打散呈現團狀的膠凝材料顆粒充分水化,以減少孔隙和氣泡。二次振搗對消除漏振、欠振,提高混凝土的密實度、抗滲性能和強度均具有明顯的效果。
(3)混凝土澆筑完畢后,在初凝前指派專人進行1~2次表面搓毛抹壓,以減少表面水分的過快蒸發,避免表層塑性裂縫和龜裂,促進混凝土的強度增長。
由于坡度大,施工中選用有經驗的專業振搗手2~4名,分段定點專人負責,嚴格按振搗順序,做到“不漏振、不亂振、不跳振”。若遇交接班或更換搗手,應嚴格執行交接班制度,嚴防漏振。交接班或上下班時,嚴禁在尚未初凝結硬的混凝土屋面行走和施加任何荷載。
5.坡屋面板厚的控制
因施工中混凝土的下墜,大坡度屋面板的厚度一般較難控制,極易出現拆模后板厚不均勻的現象。除使用調厚控制板外,可由坡頂兩角向四屋脊拉通線,用混凝土厚度控制尺隨時復核。屋面棱角用線調整順直,2m靠尺檢查整坡的平整度。
6.防滲砂漿找平層施工
待坡屋面混凝土初凝穩定后,及時抹屋面25mm厚1:2.5水泥防滲砂漿(摻水泥重量3%的防水粉)找平層,收漿壓光,加強早期濕水養護,控制表面平整度偏差不大于2mm,使板面光滑順平,無裂縫、蜂窩及“炒米糖”現象。
參考文獻:
[1]俞昌銘.熱傳導及其數值分析.北京,大學出版社,1982.
關鍵詞:橋梁裂縫種類;形成原因;預防措施;裂縫處理
隨著當前公路交通量的劇增,橋梁裂縫的檢測和處理的重要性日益提高。影響橋梁工程質量的各種因素很多。橋梁在施工和使用過程中,在多種因素影響下,不可避免的會出現裂縫。裂縫的檢測和處理越來越引起人們的重視。
一、混凝土橋梁裂縫產生的原因
混凝土裂縫可分為結構性裂縫及非結構性裂縫兩類。本文主要對非結構性裂縫進行初步分析研究。
1、收縮裂縫
混凝土施工中,游離水蒸發后,混凝土會產生體積收縮,一般稱為游離水蒸發收縮。另外水泥水化作用也會引起混凝土體積的收縮,稱為混凝土自收縮(或稱混凝土干縮)。混凝土本身存在肉眼看不見的微細裂縫是它固有的一種特性。混凝土收縮值的大小和水泥品種、用量、拌和水量、骨料規格、振搗密實性和養護好壞有關。施工中常見的混凝土收縮裂縫有塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、干燥收縮裂縫3種。
2、溫度裂縫
(1)內約束裂縫
由于混凝土內外溫差過大引起內約束裂縫,裂縫深度一般只有30mm左右,表層以下仍保持結構完整性。
(2)外約束裂縫
由于混凝土體積過大,混凝土在后期均勻降溫冷卻時,受到基巖或老混凝土墊層約束,又會在混凝土內部出現拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度時,混凝土產生溫度裂縫。裂縫為較深或貫穿性的,破壞結構的整體性。
3、沉陷裂縫
裂縫多在基礎、墻等結構上出現,大多屬深進或貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關,一般與地面垂直或呈30°到45°角方向發展。較大的貫穿性沉陷裂縫,往往上下或左右有一定的錯距,裂縫寬度受溫度變化影響小,因荷載大小而異,且與不均勻沉降值成比例。裂縫的產生既有設計不合理的原因,也有施工不當的原因。
4、混凝土材料的選擇。水泥石和砂石料的使用必須合格。如果水泥和水量的過大就必然會降低混凝土的凝結性,最終引起樓板的裂縫。在工程中,商品混凝土的使用也會導致樓板裂縫,主要因為商品混凝土中小粒徑骨料,水量過多以及塌落度較大。另外,在混凝土中使用含氯外加劑也是形成裂縫的原因。
二、預防與處理混凝土橋梁裂縫的措施
1、控制好混凝土原材料的質量和混凝土配合比的選擇水泥。
1)選擇合適的原材料,如選擇中低熱水泥、緩凝型減水劑、摻用纖維、采用低熱高性能混凝土。選用水泥時,應以能使所配制的混凝土強度達到要求、收縮性小、和易性好和節約水泥為原則。同時應注意其特性對混凝土結構強度、耐久性和使用條件是否有不利影響;對于砂石材料應控制其級配、含泥量、針片狀含量、壓碎值指標、有害物質含量在規范允許范圍。
墩身澆筑混凝土以前,所用的砂石料、鋼筋、水泥、粉煤灰、外加劑等按照設計圖紙以及指揮部批復的施工配合比備料,經檢驗合格后方可投入混凝土施工。施工中根據砂石骨料的實際含水量進行調整,以滿足混凝土強度及和易性要求。
2)有針對性地進行混凝土配合比設計,如減少混凝土單位水泥用量、適當增加粉煤灰或磨細礦渣的摻量、適當摻加高效緩凝減水劑,可以有效降低混凝土的總水化熱和熱化熱釋放的峰值,從而減小混凝土因水化熱導致幾外溫差過大而產生的裂縫;在滿足施工要求的情況下,盡可能降低混凝土的坍落度,減少膠凝材料總量,以減少混凝土的干縮裂縫。在配制混凝土配合比時應考慮施工季節、結構形狀、模板形式、混凝土強度等級等因素對橋梁結構抗裂性能的影響。在施工中,施工單位往往只注重混凝土強度而忽視其變形特性和工作性,而混凝土變形特性和工作性恰好是混凝土產生裂縫的主要原因所在。
2、施工過程中的控制措施
混凝土施工中采取相應的措施,如降低混凝土的澆筑溫度,無筋或少筋混凝土中埋放塊石、混凝土早期升溫階段采取散熱降溫措施、混凝土降溫階段采取保溫措施、合理設置施工縫、采取二次抹面、加強混凝土養護等措施;進行混凝土溫度應力計算,對薄弱部位采取加強措施。另外,為防止主墩墩身在分段施工過程中出現收縮裂縫,在材料上反復優化配合比,在工藝上盡量降低骨料的溫度,縮短節段之間的混凝土齡期差,并加強混凝土養生。
3、對混凝土裂縫的處理
混凝土裂縫常見的修補方法有:表面涂抹水泥砂漿法、表面涂抹環氧膠泥法、表面鑿槽嵌補法、表面貼條法、壓力注漿法、開槽填補法等。隨著技術的發展,出現了許多的新的修補材料,如混凝土修補膠、注縫膠、混凝土快速修補劑等,使裂縫修補的效果更好,工藝更簡單,費用更省。這些新材料、新機具和修補方法經過近十來年的現場考驗,證明耐久性令人滿意,目前這幾種方法已經在許多維修改建加固項目中得到推廣應用。
對施工縫的處理比較復雜,對混凝土接縫處嚴格進行鑿毛處理,并清洗混凝土接合面,使新老混凝土緊密結合在一起。澆筑前鋪1~2cm同標號水泥砂漿后再分層澆筑,振搗。
關鍵詞:混凝土;裂縫;處理
中圖分類號:TU528文獻標識碼: A 文章編號:
1 工程概況
泄洪閘壩由左岸1#~12#深槽區泄洪閘和右岸13#~22#淺灘區泄洪閘組成,共22孔,總長327.4m,沿壩軸線方向樁號范圍為閘左(右)0+000.00m~閘右0+327.40。泄洪閘順水流方向分上游拋石防沖槽、上游鋪蓋閘室、消力池、護、海漫、下游拋石防沖槽。其中閘室段樁號為0-002.00~0+25.00,長25m,消力池段樁號為0+025.00~0+074.50,長49.5m。閘室段底板厚3.5m,閘室邊(縫)墩厚1.6m,中墩厚2.4m。閘室頂部交通橋寬6.5m,橋面高程27.50m,啟閉平臺高程32.00m。
船閘沿壩軸線方向樁號范圍為閘左(右)0+327.40m~閘右0+353.40,順水流方向分分上游導航墻、上閘首、閘室、下閘首及下游導航墻。上閘首沿壩軸線方向長26.0m,垂直壩軸線方向長25.0m,閘墻頂高程32.0m;閘室長165.0m,寬20.0m,凈寬12.0m,底板頂面高程3.0m,閘墻頂高程19.50m。下閘首垂直壩軸線方向長25.0m,總寬27.0m,閘墻頂高程27.00m。
2 混凝土溫度控制措施
2.1優化混凝土配合比,提高混凝土抗裂能力
2.2 合理安排混凝土施工進度及時段
2.3 采用綜合措施,降低混凝土澆筑溫度
2.4 混凝土澆筑分層及層間間歇控制
2.5混凝土表面流水養護
3 混凝土表面缺陷處理
混凝土表面缺陷處理的范圍主要包括:混凝土表面外露鋼筋頭、管件頭、表面蜂窩、麻面、氣泡密集區、錯臺、掛簾,表面缺損,小孔洞、單個氣泡、表面裂縫等。
1. 混凝土表面缺陷檢查
認真檢查混凝土表面缺陷,查明表面缺陷的部位、類型、程度和規模,并將檢查資料和修補實施方案報送監理工程師,經監理工程師批準后進行修補施工。
2. 混凝土表面缺陷處理方法
⑴ 混凝土表面缺陷處理一般要求
① 混凝土表面蜂窩凹陷或其它損壞的混凝土缺陷按監理工程師指示進行修補,并作好詳細記錄。
② 修補前用鋼絲刷或加壓水沖刷清除部分,或鑿除缺陷混凝土,用水沖洗干凈,采用比原混凝土強度等級高一級的砂漿、混凝土或其它填料填補缺陷處,并予以抹平。修整部位加強養護,確保修補材料牢固粘結,色澤一致,無明顯痕跡。
③ 為避免新澆混凝土出現表面干縮裂縫,及時采取混凝土表面噴霧,或加蓋聚乙烯薄膜等方法,保持混凝土表面濕潤和降低水分蒸發損失。噴霧時霧滴直徑達到40μm~80μm,以防止混凝土表面泛出水泥漿液。
⑵ 修補面處理
① 凸出于規定表面的不平整表面磨平。
② 凹入表面以下的不平整表面鑿除,形成供填充和修補用的足夠深的洞。然后按監理工程師要求進行回填。
③ 采用砂漿或混凝土修補時,在待修補面及周圍至少1.5m范圍內用水濕潤,以防附近混凝土從新填補的砂漿或混凝土中吸收水份,然后用凈水泥漿在該區域涂刷一遍,再用預縮砂漿或混凝土回填。如果使用環氧砂漿修補,則在修補區涂刷環氧樹脂。
④ 預留孔混凝土面在回填混凝土或砂漿之前,先將預留孔壁鑿毛,并清洗干凈和保持濕潤,以保證埋件粘結牢固,以及新老混凝土或砂漿充分黏結。
⑶ 修補工藝及要求
① 預縮砂漿
干硬性水泥預縮砂漿由水泥、砂、水和適量外加劑組成。水泥選用與原混凝土同品種的新鮮水泥。砂經過2.5mm孔徑篩,細度模數控制在1.8~2.3。水膠比0.3~0.4,灰砂比為1∶2~1∶2.6,另可加入適量減水劑。
材料稱量后加適量的水拌和,合適的加水量拌出的砂漿,以手握成團,手上有濕痕而無水膜。砂漿拌勻后用塑料布遮蓋存放0.5h~1h,然后分層鋪料搗實,每層搗實厚度不超過4cm為宜。搗實可用硬木棒或錘頭進行,每層搗實到表面出現少量漿液為度,頂層用拌刀反復抹壓至平整光滑,最后覆蓋養護6天~8天。
修補后砂漿強度達5MPa以上時,用小錘敲擊表面,聲音清脆者合格,聲音發啞者鑿除重修。
② 環氧砂漿
過流面的修補使用環氧砂漿。環氧砂漿也可用于修補監理工程師要求的其它部位混凝土。只有當氣溫和混凝土表面溫度均在5℃以上時才能使用環氧砂漿。
修補部位混凝土表面清潔、干燥后,在涂刷環氧砂漿前先刷一薄層環氧基液,用手觸摸有顯著的拉絲現象時(約30min)再填補環氧砂漿。當修補厚度大于2cm時,則分層涂抹,每層厚度為1.0~1.5cm。環氧砂漿拌和設計做到使最終凝固時間在2h~4h之間。
環氧砂漿修補后養護期5~7天,養護溫度控制在20℃左右,養護期內不受水浸泡和外力沖擊。
③ 回填混凝土
較大缺陷部位經監理工程師批準可采用回填修補,回填修補與被修補的混凝土采用相同的材料和配比。修補時使用新模板支托,以保證修補后表面平整度滿足要求,修補后在一周內連續保持潮濕養護,保持溫度不低于10℃。
⑷ 其它修補要求
① 對于有外觀要求的混凝土修補,在水泥里混入一定比例的白水泥使修補后混凝土的顏色與周圍混凝土相協調。用于修補的水泥與被修補的混凝土用水泥來源于同一廠家,并且型號相同。
② 外露鋼筋頭、管件頭等全部切除至混凝土表面以下20~30mm,并采用預縮砂漿或環氧砂漿填補。
3.1 混凝土內部缺陷處理
對混凝土強度或內部質量有懷疑時,采取無損檢測法(如回彈法、超聲回彈法等)或鉆孔取芯、壓水試驗等經監理工程師批準采用的方法進行檢查。
1. 內部缺陷處理方法
內部缺陷一般以水泥或化學補強灌漿進行處理,具體方案根據現場實際情況報監理工程師批準。
2. 處理質量檢查
通過鉆孔取芯或檢查孔壓水試驗等方法進行處理質量檢查。
3.2 混凝土裂縫處理
1. 混凝土裂縫檢查
混凝土裂縫擬采取物探檢測法或鉆孔取芯、壓水試驗等經監理工程師批準采用的方法進行檢查,主要檢測項目為裂縫的寬度、長度和深度。
2. 裂縫處理
⑴ 大體積混凝土裂縫的處理
① 大體積混凝土Ⅰ類裂縫經監理工程師批準后可不作處理。
② Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類裂縫均按監理工程師指示進行處理。
⑵ 板梁構件鋼筋混凝土裂縫的處理
各類裂縫均按監理工程師指示進行處理。
⑶ 裂縫處理措施
① 裂縫表面上一層混凝土澆筑之前,按監理工程師的指示進行處理。
② 裂縫灌漿補強材料選用細水泥,實施前進行生產性試驗,其成果送監理工程師審查批準。
③ 裂縫處理技術措施方案經監理工程師批準后實施;
④ 裂縫灌漿在該部位混凝土冷卻到接縫溫度后進行。
關鍵詞:混凝土裂縫成因水膠比措施
中圖分類號:TV331文獻標識碼: A
1 前言
混泥土裂縫是建筑施工過程中經常出現的質量問題,這個質量問題一直都是施工人員需要迫切解決的技術問題。在正常環境下隨時間的增長,混凝土中的裂縫也可能受荷載、不均勻沉降而加大加深,也可能由于混凝土水化熱干燥收縮變形而加大加深。致使混凝土結構重的鋼筋在受潮濕環境影響發生銹蝕,導致耐久性降低縮短,因此,必須引起高度重視,并做好鋼筋混凝土的裂縫控制,減少對建筑物的破壞。
2 裂縫產生的原因
2.1 水泥原因
水泥是一種膠凝材料,能把砂、石等材料牢固地膠結在一起。在施工過程中,大體積混凝土中會所釋放的熱量,大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發,導致內部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快這樣就形成內外的較大溫差,較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產生一定的拉應力。另外水泥越細,其抗裂性越差。
2.2 集料原因
粗細集料含泥量過大,造成混凝土收縮增大。集料顆粒級配不良或采取不恰當的間斷級配,容易造成混凝土收縮的增大,誘導裂縫的產生。集料粒徑越細、針片含量越大,混凝土單方用灰量、用水量增多,收縮量增大。
2.3 混凝土配合比原因
單方水泥用量越大、用水量越高,表現為水泥漿體積越大、坍落度越大。收縮越大普通混凝土單位用水量越大,溫層上收縮就越大,而用水量主要受混凝土的坍落度、水泥需水量、砂子細度模數和石子的級配影響。水膠比一般根據試配強度和水泥強度進行確定。當水泥用量不變時,水膠比越大的水泥石的毛細孔隙較大,滲透性、耐久性較差,混凝土收縮也越大,一般普通混凝土水膠比不宜大于0.70。
2.4溫度原因
一般是由于外界溫度變化,使混凝土產生脹縮變形,這種變形即為溫度變形,當混凝土構件受到約束時,將在混凝土構件內產生應力,當由此產生的混凝土內部的拉應力超過混凝土抗拉強度極限值時,混凝土便產生溫度裂縫。氣溫的降低,產生收縮,這樣在混凝土表面引起很大的拉應力,表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束,將產生很大的拉應力而產生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。
2.5 沉陷原因
沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致。地基處理不滿足規范要求時,特別是在濕陷性黃土、凍脹土、膨脹土、鹽漬土、軟弱土等不良場地,仍時常產生地基沉陷(膨脹)裂縫。
2.6 養護原因
干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果。混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快,變形較大,內部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束,產生較大拉應力而產生裂縫。現場養護措施不到位,混凝土早期脫水,引起收縮裂縫。
3裂縫的控制措施
3.1設計方面
設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。如因結構或造型方面原因等而不得以時, 應充分考慮采用加強措施。積極采用補償收縮混凝土技術。在常見的混凝土裂縫中,有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產生的裂縫,可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮,實踐證明,效果良好。
重視對構造鋼筋的認識。在結構設計中,設計人員應重視對于構造鋼筋的配置,特別是于橋梁、板等薄壁構件更應注意構造鋼筋的直徑和數量的選擇,必須經過科學計算及嚴格驗算后確定。
3.2 材料選擇和混凝土配合比設計方面
根據結構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥。選用級配優良的砂、石原材料,液塑限應滿足規范要求。積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標已作為混凝土的第五、六大組份,可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改 善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。對膨脹劑應充分考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應通過大量的試驗確定 膨脹劑的最佳摻量。配合比設計人員應深入施工現場,依據施 工現場的澆搗工藝、操作水平、構件截面等情況,合理選擇好混凝土的設計坍落度,針對現場的砂、石原材料質量情況及時調整施工配合比,協助現場搞好構件的養護工作。
3.3 現場操作方面
澆搗工作:澆搗時,振搗捧要快插慢拔,根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應提倡采用二次振搗、二次抹面技術,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。
混凝土養護:在混凝土裂縫的防治工作中,對新澆混凝土的早期養護工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產生收縮。主要是控制好構件的濕潤養護,對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養護,養護時間為 14-28 天。
混凝土的降溫和保溫工作:對于大體積混凝土,施工時應充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施 (埋設散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現、降低峰值。澆搗成型后,應采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養護,以防止由于混凝土內外溫差過大而引起的溫度裂縫。
避免在烈日下或風雨中澆灌混凝土。
4 裂縫的處理方法
4.1 開槽法修補裂縫
該法適合于修補較寬裂縫大于0.5mm,采用環氧樹脂。及時將已拌好的改性環氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的混凝土鑿槽內進行嵌入。
4.2 低壓注漿法修補裂縫
低壓注漿法適用于裂縫寬度為 0.2mm-0.3mm 的混凝土裂縫修補。一般由上往下注漿,水平縫一般從一端到另一端逐個注漿。為了保證漿液布滿,在注漿后約半小時可以對每個注 漿嘴再次補漿。
4.3 表面覆蓋法修補裂縫
這是一種在微細裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜,以達到修補混凝土微細裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法,這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內部,對延伸裂縫難以追蹤其變化。