混凝土裂縫修補范文

時間:2023-03-24 19:48:02

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混凝土裂縫修補

篇1

【關鍵詞】建筑工程;混凝土;裂縫;補修

引言:

我們通常說的建筑施工的混凝土是由砂石骨料、水泥以及其他外加材料加水混合而成的,它是一種非均質脆性的建筑材料。由于混凝土在建筑施工中應用范圍的廣泛,使裂縫問題成為土木工程、水利、橋梁等工程中最常見和重要的妨害病,混凝土裂縫的產生會使工程的內部材料造成腐蝕傷害,降低鋼筋等混凝土材料的承載能力,并減少其使用壽命,嚴重會威脅到人們的生命和財產安全。

一、混凝土裂縫出現的原因分析

從混凝土的組成結構來看,是泥、石、砂,水等材料的結合體,這些材料在外界環境中的與空氣變化不同,因此產生了裂縫也就存在很多原因,只有掌握了各個方面的裂縫修補技術,才能從根本上減少混凝土裂縫的產生,保證工程的質量。

1、混凝土其中的水是將材料組合的有力的成分,當遇到大體積混凝土水化時,就會產生大量的水化熱,在整個過程中,這些熱氣得不到有效的散發,導致混凝土內外的溫度產生較大的差異,這就會使得混凝土出現形變的狀況發生,從而引起裂縫的產生。

2、同時,在混凝土混合中,會出現硬化狀況,而在混凝土的硬化過程中會因為出現干縮,進一步導致混凝土的體積變形,在受到制約的情況下就會產生裂縫。這種狀況下產生的裂縫有時寬大會達到非常大的程度,甚至會貫穿整個構件,嚴重影響了混凝土的質量,影響工程質量。

3、在具有一定厚度的構件中,由于混凝土的塑性塌落模板或者頂部鋼筋的制約,在經過數小時的澆搗后,會發生有混凝土塑性塌落而引起的裂縫,對混凝土的質量造成傷害。

4、另外,混凝土的材料還會受到熱脹冷縮的作用。當有一定的約束力時,熱脹冷縮所產生的體積脹縮會因為受到約束力的關系,在內部產生溫度的應力,在混凝土抗拉強度較低的情況下,混凝土就容易因為溫度引起的應力而出現拉裂的狀況。

5、當混凝土加入水進行攪拌時,水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起反應,析出的膠狀堿—硅膠從周圍介質中吸水膨脹,體積增大到三倍從而使混凝土脹裂產生裂縫。

6、混凝土收到氣候變化的影響因素較大,當處于炎熱或者大風天氣,其表面的水分蒸發就會加速,混凝土會出現水化熱高的現象等,這一種情況的發生,在混凝土澆筑后數小時仍處于塑性狀態時易產生塑性收縮裂縫。

7、混凝土中構件也會受到外力的影響,致使出現裂縫。當在外界集中荷載的作用下,構件就會出現彎曲變形的狀況,進而產生縱軸形態的裂縫;或者當混凝土保護層較薄或密度不好的狀況下,構件就會受到外界的擠壓,是的體積膨脹,最終會產生非常嚴重的裂縫危害,會對工程質量造成不利的影響。

二、混凝土裂縫預防和修補措施

綜合以上研究,我們可以說混凝土的裂縫可大體分為干縮裂縫、塑性收縮裂縫、沉降裂縫、溫度裂縫、化學反應引起的裂縫等幾種方式。只有真實的掌握的裂縫具體情況,才能更準確的找出應對的措施,對混凝土的裂縫及時的修補,以免造成更大的損害。

首先,對于混凝土干縮性裂縫,一般出現在澆筑完畢養護的一周左右,根據其產生的原因是由于水封蒸發過快導致的,因此,為了防止此種裂縫我們要選用一些收縮量較小的水泥,即中低熱水泥和粉煤灰水泥;同時還要控制好水灰比,攪拌時要摻適量的減水劑,在施工過程中也要控制好配合的比例,用水量不得超過配合比中的用水量;另外還要注重混凝土的日常養護,在設置合理的收縮縫,確保減少裂縫的產生。

其次,針對混凝土表面失水過快所引起的塑性收縮裂縫的預防措施就要選用干縮性小、早期強度高一些的硅酸鹽或者普通硅酸鹽水泥,在整個配比過程中要嚴格控制水灰比,減少水泥的用量以及用水量,因此要添加高效的減水劑;在澆筑混凝土之前還要用水保證幾層和模板的濕度,做好日常的及時養護,避免高溫或者大風的侵蝕,導致水分蒸發。

再次,對于沉降裂縫來說,由于其是基層不均勻沉降或者模板支撐間距過大等因素產生的,因此在施工時,基土要分層夯實和加固,同時還要保證模板具有足夠的剛度,支撐間距要按計算模板方案操作。

第四,常見的溫度裂縫,產生的原因較為廣泛,因此,預防和修補的方法也很多。根據目前在施工中遇到的問題,主要的預防措施除了在選材時選用低中熱水泥,配料過程要減少水泥用量,降低水灰比,改善骨料級配,還要改善混凝土攪拌工藝,降低混凝土澆筑溫度。在高溫的季節就要注意控制混凝土溫升快慢,降低澆筑時溫度;同時也要在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。

除了在整個施工過程中做好有效的預防措施意外,還要對日后的修補工作,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。

因此,對于日后的修補也要從表面修補到結構加固進行多方面的措施,才能達到良好的效果。首先,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,這種方式叫做表面修補法;其次是采取加大截面積、外包型鋼、粘貼增強纖維網布、噴射混凝土補強加固等保證結構安全的結構加固法;還有適用于混凝土結構有影響且有抗滲要求的裂縫的灌漿法,利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,對裂縫進行修補?;炷林脫Q法是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的方式,也是對混凝土修補的有效方式。

當然,很多修補的方式和方法還要在具體的施工中對具體情況進行分析,才能找出準確的、有效的方式進行混凝土的修補,從根本上保證混凝土的質量,保證工程的整體質量。

參考文獻:

篇2

關鍵字:水工砼 裂縫成因 修補

中圖分類號: TU37文獻標識碼: A

1、裂縫的種類

混凝土裂縫按深度不同分為表層裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫;按裂縫開度變化可分為死縫、活縫和增長縫;按產生原因分為溫度裂縫、干縮裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、超載裂縫、堿骨料反應裂縫、地基不均勻沉陷裂縫等。

1.1溫度裂縫

大體積混凝土澆筑后,由于水泥水化熱使內部混凝土溫度升高。當水化熱溫升至高峰后,由于環境溫度較低,因此混凝土溫度開始下降。降溫過程中混凝土發生收縮,在約束條件下,當溫降收縮變形大于混凝土極限拉伸變形時,混凝土容易發生裂縫,這種裂縫通常稱為溫度裂縫。還有一種溫度裂縫是由于混凝土內外溫差引起的,例如混凝土遭受寒潮侵襲或夏天混凝土經陽光曝曬后突然下雨,都會使混凝土內部與表層產生很大溫差,混凝土表層溫度下降,而內部溫度基本不降,這樣內部混凝土對表層混凝土起約束作用,同樣會導致溫度裂縫。

1.2干縮裂縫

置于未飽和空氣中的混凝土因水分散失而引起的體積縮小變形,稱為干縮。干縮僅是混凝土收縮的一種,干縮擴散的速度比溫度的擴散速度要慢1 000倍。正因為干縮擴散速度小,混凝土表面已干縮,而其內部不縮,這樣內部混凝土對表面混凝土干縮起約束作用,使混凝土表面產生干縮應力,當混凝土干縮應力大于混凝土抗拉強度時,混凝土就會產生裂縫,稱為干縮裂縫。

1.3鋼筋銹蝕裂縫

混凝土中鋼筋發生銹蝕后,其銹蝕產生的體積比原來增長2~4倍,從而對周圍混凝土產生膨脹應力,當膨脹應力大于混凝土抗拉強度時,混凝土就會產生裂縫,稱為鋼筋銹蝕裂縫。鋼筋銹蝕裂縫一般都為沿鋼筋長度方向發展的順筋裂縫。

1.4堿骨料反應裂縫

堿骨料反應主要有堿―硅酸反應和堿―碳酸鹽反應,它們都是水泥中的堿和骨料中的某些活性物質如活性SiO2以及變形石英等發生反應而生成吸水性較強的凝膠物質,當反應物增加到一定數量,且有充足水時,就會在混凝土中產生較大的膨脹作用,導致混凝土產生裂縫,稱為堿骨料反應裂縫。此裂縫不同于最常見的混凝土干縮裂縫和荷載引起的超載裂縫,這種裂縫形狀及分布與鋼筋限制有關,當限制力很小時,常出現地圖狀裂縫,在縫中伴有白色浸出物;當限制力強時則出現順筋裂縫。

1.5超載裂縫

當建筑物遭受超載作用時,其結構構件產生的裂縫稱為超載裂縫。

此外,常見的混凝土裂縫還有地基不均勻沉陷裂縫、地基凍脹裂縫等。

2裂縫形成的原因分析

混凝土裂縫形成的原因非常復雜,往往是多種不利因素綜合作用的結果。據有關統計,施工不規范造成的混凝土裂縫占80%左右,材料質量差或配合比不合理產生的裂縫占15%左右,設計不當引起的裂縫可能占5%。

2.1設計粗糙、建設、監理單位工作隨意性大

由于多方面的原因,勘察設計單位無法深入地開展地質勘探工作,隧道圍巖類別評價及支護結構設計缺乏科學依據,帶有一定的盲目性。個別建設單位限于自身管理和專業技術水平的欠缺,任意變更原設計。少數工程由業主的內部人員組成監理機構,監理工作失去獨立性。

2.2施工工藝或現場操作不規范

(1)混凝土生產時原材料計量誤差大,尤其外加劑的摻加隨意性大,沒有根據砂、石料的實際含水率及時調整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。此外,在混凝土運輸及泵送過程中加水的現象也比較普遍。

(2)采用整體式鋼模板臺車施工,混凝土澆筑時不振搗或漏振,混凝土均質性差。

(3)盲目追求施工進度,隨意提前脫模時間,使低強度混凝土過量承受荷載,破壞了混凝土結構。脫模后沒有進行混凝土的潮濕養護。

(4)夏季施工時砂、石料露天堆放,無切實有效的降溫措施,混凝土入模溫度高。冬季施工時采取的防寒保溫措施不力。

2.3原材料質量差,配合比設計不合理

水泥品種選擇不當,安定性不良,不同批次的水泥混用。碎石、砂級配差,含泥量超標,碎石中石粉含量大,針、片狀物過多,影響了水泥與骨料的膠結。

進行配合比設計時,忽視水泥用量增多對混凝土品質的影響,錯誤認為水泥用量越多,混凝土強度越高。對摻合料和外加劑的選用缺乏專業技術人員的指導,往往達不到預期效果。

3裂縫常見的修補方法

裂縫修補除了以恢復防水性和耐久性為主要目的外,也可從結構安全及美觀角度出發而進行修補。在滿足修補目的的前提下,還必須考慮經濟性、明確修補范圍及修補規模等。混凝土裂縫的修補方法很多,歸納起來主要有三大類。

3.1充填法

此法適合于修補較寬的裂縫(裂縫寬度大于0.5 mm)。具體做法是沿裂縫處鑿U形或V形槽,槽頂寬約10 cm,在槽中充填密封材料。充填材料可用水泥砂漿、環氧砂漿、彈性環氧砂漿、聚合物水泥砂漿等。如果鋼筋混凝土結構中鋼筋已經銹蝕,則將混凝土鑿除到能夠充分處理已經生銹的鋼筋部分,將鋼筋除銹。然后進行防銹處理,再在槽中充填聚合物水泥砂漿或環氧樹脂砂漿等材料。對于活縫,沿裂縫走向開一個U形槽,槽底墊一層與混凝土不粘的材料,再填充彈性嵌縫材料,使其與槽兩側粘結。這樣嵌縫材料沿槽的整個寬度可自由變形,裂縫發生張拉變形時,不會把嵌縫材料拉開。

3.2注入法

注入法分為壓力注入法與真空吸入法2種。壓力灌漿法適用于較深較細的裂縫,而真空注入法是利用真空泵使縫內形成真空,將漿材吸入縫內,該法適用于各種表面裂縫的修補。灌漿材料有水泥漿材、普通環氧漿材、彈性環氧漿材等。

3.3表面覆蓋法

這是一種在微細裂縫(一般寬度小于0.2 mm)的表面上涂膜,以提高其防水性及耐久性為目的的修補方法,分為涂覆裂縫部分及全部涂覆2種方法。這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內部,對延伸裂縫難以控制其變化。表面覆蓋法所用材料視修補目的及其建筑物所處環境不同而異,通常采用彈性涂膜防水材料、聚合物水泥膏、聚合物薄膜等。施工時,首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛、清除表面附著物,用水沖洗干凈后充分干燥,然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔,再用修補材料涂覆表面即可。

篇3

關鍵詞:混凝土 裂縫 修補

1、混凝土裂縫的形成原因

從微觀上看,混凝土是由水泥、砂、石、空氣、水組成的多相結合體,由于混凝土的組成材料、微觀構造以及所收外界影響的不同,混凝土裂縫產生的原因也有很多種:

1.1設計方面

在設計時考慮不周,結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中;在構造處理不當時,現澆主梁在擱次梁處如果沒有設置附加箍筋或附加吊筋;以及各種結構縫設置不當等因素均容易導致混凝土開裂。

1.2施工方面

當然不可否認,隨著設計經驗的增加,目前由于設計原因而引起的混凝土結構裂縫越來越少了或者可以說危害小了,而與此同時,由于施工工藝不當是造成鋼筋混凝土開裂成為了一個主要原因。由于施工原因造成裂縫出現的因素很多,主要有:

(1)、水泥、砂、石等質量不好是引起裂縫較常見的因素。若工程上用了這些不合格的材料就會導致“豆腐渣工程”,所以說只有把好材料的質量關,工程質量才會在根本上得到保證。

(2)、混凝土是一種人造混合材料,其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂縫產生的直接或間接原因。

(3)、水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因?;炷琉B護,特別是早期養護質量與裂縫關系密切。早期表面干燥可使其內外溫度較大更容易產生裂縫。

1.3結構受荷

在施工中和使用中由于結構受荷都可能出現裂縫。例如早期受震、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉應力值過大等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件,在使用荷載作用下往往出現不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構件在承受了30-40%的設計荷載,就可能出現裂縫,肉眼一般不能察覺,而構件的極限破壞荷載往往都在設計荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構件是允許帶裂縫工作的(這類裂縫也稱為無害裂縫)。在鋼筋混凝土設計規范中,分別不同情況規定裂縫的最大寬度為0.2-0.3mm,對那些寬度超過規范規定的裂縫,以及不允許開裂的構件上出現裂縫則是有害的,需加以認真分析,慎重處理。

1.4溫濕度變化

當溫度變化時,由于材料熱脹冷縮,房屋各部分構件將產生各自不同的變形,引起彼此制約而產生應力。因屋面混凝土與墻體的線膨脹系數不一致,屋面變形較大,當屋蓋和墻體之間構造處理不當,會使墻體受拉,當其剪力和拉應力大于砌體的抗剪抗拉強度時,產生溫差裂縫。

混凝土在硬化的過程中由于干縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫,這種裂縫的寬度有時會很大,甚至會貫穿整個構件。因此,若構件早期養護不良,極易產生收縮裂縫。

2、混凝土裂縫的修補方法

2.1低壓注漿法

修補工藝:裂縫清理――粘貼注漿咀和封閉裂縫――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,先要在預計要貼的裂縫位置刷上密封膠,再用窄毛刷將封縫用漿沿裂縫來回涂刷。使裂縫封閉,大約10分鐘后,揭去膠布條,露出小縫,粘貼注漿咀用鍵包嚴。固化后周邊可能有裂口,必須反復用漿補上,以避免注漿時漏漿。注漿操作一般在粘咀的第二天進行,若氣溫高的話半天就可注漿。

2.2開槽填補法

開槽填補法適用于結構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂縫。

修補工藝:開槽――涂刷界面處理漿――分二次壓抹聚合物砂漿――養護。

先用鑿子和扁鏟沿裂縫開槽,槽深和寬約3~5cm,呈U型,用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層界面處理漿,在界面處理漿尚未硬化之前,將拌制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中。

裂縫填補分為兩次,第一次填補0.5 cm深,第二次填補漿體高出混凝土表面2~3m m。硬化后用鏨子鑿平。

在養護時不需要澆水,在濕空氣中即可,養護期間不得淋雨、日曬或風吹,最好覆蓋一層塑料薄膜。

3 小結

由于現澆混凝土樓板裂縫是綜合性因素所引起,混凝土有裂縫是絕對的,無裂縫是相對的。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,因此要對混凝土裂縫進行認真、區別對待,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,保證建筑物和構件安全、穩定地工作。

(1)、設計單位應該提出混凝土施工溫度控制的具體要求和混凝土施工養護的基本要求,確定外加劑的品種和摻量,確?;炷潦湛s與膨脹相抵消;

(2)、混凝土配合比控制要求嚴格,計量要準確,坍落度抽檢工作要加強,不能流于形式;

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一、裂縫的種類

混凝土裂縫按深度不同分為表層裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫;按裂縫開度變化可分為死縫、活縫和增長縫;按產生原因分為干縮裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、超載裂縫、堿骨料反應裂縫等。

1、干縮裂縫

置于未飽和空氣中的混凝土因水分散失而引起的體積縮小變形,稱為干縮。干縮僅是混凝土收縮的一種,干縮擴散的速度比溫度的擴散速度要慢1000倍。正因為干縮擴散速度小,混凝土表面已干縮,而其內部不縮,這樣內部混凝土對表面混凝土干縮起約束作用,使混凝土表面產生干縮應力,當混凝土干縮應力大于混凝土抗拉強度時,混凝土就會產生裂縫,稱為干縮裂縫。

2、鋼筋銹蝕裂縫

混凝土中鋼筋發生銹蝕后,其銹蝕產生的體積比原來增長2-4倍,從而對周圍混凝土產生膨脹應力,當膨脹應力大于混凝土抗拉強度時,混凝土就會產生裂縫,稱為鋼筋銹蝕裂縫。鋼筋銹蝕裂縫一般都為沿鋼筋長度方向發展的順筋裂縫。

3、超載裂縫

當建筑物遭受超載作用時,其結構構件產生的裂縫稱為超載裂縫。此外,常見的混凝土裂縫還有地基不均勻沉陷裂縫、地基凍脹裂縫等。

4、堿骨料反應裂縫

堿骨料反應主要有堿-硅酸反應和堿-碳酸鹽反應,它們都是水泥中的堿和骨料中的某些活性物質如活性SiO2以及變形石英等發生反應而生成吸水性較強的凝膠物質,當反應物增加到一定數量,且有充足水時,就會在混凝土中產生較大的膨脹作用,導致混凝土產生裂縫,稱為堿骨料反應裂縫。

二、裂縫形成的原因分析

混凝土裂縫形成的原因非常復雜。往往是多種不利因素綜合作用的結果。據有關統計,施工不規范造成的混凝土裂縫占80%左右,材料質量差或配合比不合理產生的裂縫占15%左右,設計不當引起的裂縫可能占5%。

1、混凝土生產時原材料計量誤差大,尤其外加劑的摻加隨意性大,沒有根據砂、石料的實際含水率及時調整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。此外,在混凝土運輸及泵送過程中加水的現象也比較普遍。

2、采用整體式鋼模板臺車施工?;炷翝仓r不振搗或漏振,混凝土均質性差。

3、夏季施工時砂、石料露天堆放,無切實有效的降溫措施,混凝土入模溫度高。冬季施工時采取的防寒保溫措施不力。

三、裂縫常見修補方法

裂縫修補除了以恢復防水性和耐久性為主要目的外,也可從結構安全及美觀角度出發而進行修補。在滿足修補目的的前提下,還必須考慮經濟性、明確修補范圍及修補規模等。

1、充填法

此法適合于修補較寬的裂縫(裂縫寬度大于0.5mm)-具體做法是沿裂縫處鑿U形或V形槽,槽頂寬約10cm,在槽中充填密封材料。充填材料可用水泥砂漿、環氧砂漿、彈性環氧砂漿、聚合物水泥砂漿等。如果鋼筋混凝土結構中鋼筋已經銹蝕,則將混凝土鑿除到能夠充分處理已經生銹的鋼筋部分,將鋼筋除銹。然后進行防銹處理,再在槽中充填聚合物水泥砂漿或環氧樹脂砂漿等材料。對于活縫,沿裂縫走向開一個U形槽,槽底墊一層與混凝土不粘的材料。再填充彈性嵌縫材料,使其與槽兩側粘結。這樣嵌縫材料沿槽的整個寬度可自由變形,裂縫發生張拉變形對,不會把嵌縫材料拉開。

二、表面覆蓋法

這是一種在微細裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜,以提高其防水性及耐久性為目的的修補方法,分為涂覆裂縫部分及全部涂覆2種方法。這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內部,對延伸裂縫難以控制其變化。表面覆蓋法所用材料視修補目的及其建筑物聽處環境不同而異,通常采用彈性涂膜防水材料、聚合物水泥膏、聚合物薄膜等。施工時,首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛、清除表面附著物,用水沖洗干凈后充分干燥,然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔,再用修補材料涂覆表面。

3、注入法

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【論文關鍵詞】混凝土裂縫;種類;原因;修補方法;工程實例

中圖分類號 tv431 文獻標識碼b文章編號 1007-5739(2010)12-0233-02

混凝土是由水泥、細骨料、粗骨料、水和外加劑按照一定比例拌和而成的非勻質脆性材料,為工程中必不可少的建筑材料?;炷劣不^程中產生的裂縫不僅影響了美觀,還給工程質量留下隱患,施工中必須采取合理的工程技術措施,控制和減少混凝土中裂縫的數量和寬度。

1裂縫的種類

混凝土裂縫按深度不同分為表層裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫;按裂縫開度變化可分為死縫、活縫和增長縫;按產生原因分為溫度裂縫、干縮裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、超載裂縫、堿骨料反應裂縫、地基不均勻沉陷裂縫等[1]。

1.1溫度裂縫

大體積混凝土澆筑后,由于水泥水化熱使內部混凝土溫度升高。當水化熱溫升至高峰后,由于環境溫度較低,因此混凝土溫度開始下降。降溫過程中混凝土發生收縮,在約束條件下,當溫降收縮變形大于混凝土極限拉伸變形時,混凝土容易發生裂縫,這種裂縫通常稱為溫度裂縫。還有一種溫度裂縫是由于混凝土內外溫差引起的,例如混凝土遭受寒潮侵襲或夏天混凝土經陽光曝曬后突然下雨,都會使混凝土內部與表層產生很大溫差,混凝土表層溫度下降,而內部溫度基本不降,這樣內部混凝土對表層混凝土起約束作用,同樣會導致溫度裂縫。

1.2干縮裂縫

置于未飽和空氣中的混凝土因水分散失而引起的體積縮小變形,稱為干縮。干縮僅是混凝土收縮的一種,干縮擴散的速度比溫度的擴散速度要慢1 000倍。正因為干縮擴散速度小,混凝土表面已干縮,而其內部不縮,這樣內部混凝土對表面混凝土干縮起約束作用,使混凝土表面產生干縮應力,當混凝土干縮應力大于混凝土抗拉強度時,混凝土就會產生裂縫,稱為干縮裂縫。

1.3鋼筋銹蝕裂縫

混凝土中鋼筋發生銹蝕后,其銹蝕產生的體積比原來增長2~4倍,從而對周圍混凝土產生膨脹應力,當膨脹應力大于混凝土抗拉強度時,混凝土就會產生裂縫,稱為鋼筋銹蝕裂縫。鋼筋銹蝕裂縫一般都為沿鋼筋長度方向發展的順筋裂縫。

1.4堿骨料反應裂縫

堿骨料反應主要有堿—硅酸反應和堿—碳酸鹽反應,它們都是水泥中的堿和骨料中的某些活性物質如活性sio2以及變形石英等發生反應而生成吸水性較強的凝膠物質,當反應物增加到一定數量,且有充足水時,就會在混凝土中產生較大的膨脹作用,導致混凝土產生裂縫,稱為堿骨料反應裂縫。此裂縫不同于最常見的混凝土干縮裂縫和荷載引起的超載裂縫,這種裂縫形狀及分布與鋼筋限制有關,當限制力很小時,常出現地圖狀裂縫,并在縫中伴有白色浸出物;當限制力強時則出現順筋裂縫。

1.5超載裂縫

當建筑物遭受超載作用時,其結構構件產生的裂縫稱為超載裂縫。

此外,常見的混凝土裂縫還有地基不均勻沉陷裂縫、地基凍脹裂縫等。

2裂縫形成的原因分析

混凝土裂縫形成的原因非常復雜,往往是多種不利因素綜合作用的結果。據有關統計,施工不規范造成的混凝土裂縫占80%左右,材料質量差或配合比不合理產生的裂縫占15%左右,設計不當引起的裂縫可能占5%。

2.1設計粗糙,建設、監理單位工作隨意性大

由于多方面的原因,勘察設計單位無法深入地開展地質勘探工作,隧道圍巖類別評價及支護結構設計缺乏科學依據,帶有一定的盲目性。個別建設單位限于自身管理和專業技術水平的欠缺,任意變更原設計。少數工程由業主的內部人員組成監理機構,監理工作失去獨立性。

2.2施工工藝或現場操作不規范

(1)混凝土生產時原材料計量誤差大,尤其外加劑的摻加隨意性大,沒有根據砂、石料的實際含水率及時調整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。此外,在混凝土運輸及泵送過程中加水的現象也比較普遍。

(2)采用整體式鋼模板臺車施工,混凝土澆筑時不振搗或漏振,混凝土均質性差。

(3)盲目追求施工進度,隨意提前脫模時間,使低強度混凝土過量承受荷載,破壞了混凝土結構。脫模后沒有進行混凝土的潮濕養護。

(4)夏季施工時砂、石料露天堆放,無切實有效的降溫措施,混凝土入模溫度高。冬季施工時采取的防寒保溫措施不力。

2.3原材料質量差,配合比設計不合理

水泥品種選擇不當,安定性不良,不同批次的水泥混用。碎石、砂級配差,含泥量超標,碎石中石粉含量大,針、片狀物過多,影響了水泥與骨料的膠結。

進行配合比設計時,忽視水泥用量增多對混凝土品質的影響,錯誤認為水泥用量越多,混凝土強度越高。對摻合料和外加劑的選用缺乏專業技術人員的指導,往往達不到預期效果。

3裂縫常見修補方法 收集。

裂縫修補除了以恢復防水性和耐久性為主要目的外,也可從結構安全及美觀角度出發而進行修補。在滿足修補目的的前提下,還必須考慮經濟性、明確修補范圍及修補規模等?;炷亮芽p的修補方法很多,歸納起來主要有三大類。

3.1充填法

此法適合于修補較寬的裂縫(裂縫寬度大于0.5 mm)。具體做法是沿裂縫處鑿u形或v形槽,槽頂寬約10 cm,在槽中充填密封材料。充填材料可用水泥砂漿、環氧砂漿、彈性環氧砂漿、聚合物水泥砂漿等[2]。如果鋼筋混凝土結構中鋼筋已經銹蝕,則將混凝土鑿除到能夠充分處理已經生銹的鋼筋部分,將鋼筋除銹。然后進行防銹處理,再在槽中充填聚合物水泥砂漿或環氧樹脂砂漿等材料。對于活縫,沿裂縫走向開一個u形槽,槽底墊一層與混凝土不粘的材料,再填充彈性嵌縫材料,使其與槽兩側粘結。這樣嵌縫材料沿槽的整個寬度可自由變形,裂縫發生張拉變形時,不會把嵌縫材料拉開。

3.2注入法

注入法分為壓力注入法與真空吸入法2種[3]。壓力灌漿法適用于較深較細的裂縫,而真空注入法是利用真空泵使縫內形成真空,將漿材吸入縫內,該法適用于各種表面裂縫的修補。灌漿材料有水泥漿材、普通環氧漿材、彈性環氧漿材等。

3.3表面覆蓋法

這是一種在微細裂縫(一般寬度小于0.2 mm)的表面上涂膜,以提高其防水性及耐久性為目的的修補方法,分為涂覆裂縫部分及全部涂覆2種方法。這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內部,對延伸裂縫難以控制其變化。表面覆蓋法所用材料視修補目的及其建筑物所處環境不同而異,通常采用彈性涂膜防水材料、聚合物水泥膏、聚合物薄膜等。施工時,首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛、清除表面附著物,用水沖洗干凈后充分干燥,然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔,再用修補材料涂覆表面[4]。

4工程實例

4.1工程簡況

遼寧省營口市某地河道整治工程在2008年6月開始新建一座橡膠壩工程,在底板(設計底板厚為1 m)混凝土拆模的時候發現立面順鋼筋方向產生了長約0.5 m,寬度約為0.3 mm的裂縫,而在剛澆筑完4~5 h后底板表面產生了多處網狀裂縫,寬度約為0.1 mm,且表面有白色物體浸出。

經有關技術人員對現場情況深入了解,以及相關檢測人員對當天現場水泥、骨料、拌和用水等原材料的取樣分析后,發現骨料中的sio2超標(達到1.5%),且澆筑完混凝土后未及時采取降溫措施,導致裂縫的產生

4.2處理方法

根據實際情況研究決定采用丙乳砂漿作充填材料進行修補。這種材料具有良好的粘結性能,抗裂、防水、防氯離子滲透、防腐、抗凍、耐磨。

(1)混凝土基底處理。為了使丙乳砂漿和基底混凝土能很好地粘結,混凝土的表面處理至關重要。該工程采用鋼絲刷刷除表面浮層污物,特殊部位采用鋼釬打毛,然后用清水沖洗、潤濕,使混凝土基底處于面干飽和狀態。

(2)丙乳砂漿配制。按照配合比稱料,分別堆放。先將丙乳混合均勻,水泥和砂混合均勻后倒入拌和盤中,然后將混合液慢慢倒入水泥砂漿混合物中人工拌和均勻。一次拌和量控制在10 kg為宜。水灰比在滿足和易性要求的前提下盡量選用小水灰比。

(3)人工抹壓。為保證施工質量先用丙乳凈漿打底,再抹壓砂漿。厚度控制在5 mm左右,要求砂漿層密實,表面平整光滑。

(4)養護。丙乳砂漿抹壓后約4 h便產生終凝,此時用農用噴霧器進行噴霧養護。養護1 d后再用毛刷在丙乳砂漿面層上刷一道丙乳凈漿。要求涂勻、密封,待凈漿產生終凝結硬后再繼續噴霧養護。養護標準:砂漿面層始終保持潮濕狀態,養護時間為7 d。

經過以上對底板混凝土裂縫的處理,橡膠壩工程于2008年10月正式啟動運行,運行效果良好。

5參考文獻

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[2] 張鵬飛,覃巫黃.水工混凝土裂縫的成因及防治[j].珠江水運,2009(9):55-57.

篇6

【關鍵詞】現澆板;裂縫;控制 ;處理

0 引言

鋼筋混凝土現澆板具有良好的整體性和抗滲、抗漏性能強等優點,在近幾年的房屋建筑中得到了廣泛的應用。但鋼筋混凝土現澆樓面板的裂縫是目前較難克服的質量通病之一,且在住宅工程樓板裂縫發生后往往會引起投訴、糾紛以及索賠等問題。裂縫產生的原因可分為:①設計原因產生的裂縫;②施工原因產生的裂縫;③使用原因產生的裂縫?,F階段施工原因已成為現澆板樓面裂縫的主導因素。

1 施工中產生裂縫的原因

1.1 原材料質量不佳引起裂縫 材料是工程施工的物質條件,沒有材料就無法施工。而施工單位及各材料生產商為了降低成本,在施工中使用不合格材料。如使用安全性不合格的水泥、含泥量較高的中細砂、商品砼中摻入大量的粉煤灰及低價位、低性能的砼外加劑等,均成為樓面裂縫的主導因素。

1.2 模板支設不牢引起的裂縫 模板的制作和安裝質量對于保證鋼筋混凝土結構和構件的外觀平整、幾何尺寸的準確以及結構的強度和剛度等起著重要的作用。在施工中,若模板立柱支于土質松軟的土層或支于未經處理的回填土上,在施工荷載的作用下往往會引起模板立柱下陷造成鋼筋混凝土裂縫。另外由于模板的支撐在施工工程中未滿足足夠的剛度和穩定性,從而在施工荷載的增加中使模板下塌及炸模等也會造成砼裂縫。

1.3 鋼筋配置位置不當的裂縫 在鋼筋混凝土結構中,鋼筋配置位置是否正確直接關系到結構的強度、剛度和裂縫的寬度。如現澆板的鋼筋位置不正確;負彎矩鋼筋放置在板的下方;

1.4 施工質量粗糙、低劣引起的裂縫 工程施工必須嚴格按施工規范要求進行操作、按施工圖進行施工。但某些施工單位,尤其個人承包商,為了眼前一時利益,不按規范要求而是粗制濫造,甚至偷工減料施工,有的施工人員總認為板的支座筋可以減少,從而少放甚至不放,現澆板的厚度也遠遠達不到設計要求,給工程質量帶來了嚴重隱患。

1.5 施工材料堆放不當引起裂縫 在目前的施工過程中普遍存在質量與工期之間的較大矛盾。一般主體結構的樓層施工速度平均為5-7天左右一層,最快時甚至不足5天一層,因此當樓層砼澆筑完畢后未達到24小時養護時間,就忙著進行鋼筋綁扎、材料吊運等施工活動。

2 控制施工中發生裂縫的技術措施

2.1 加強原材料質量控制 施工時要針對工程特點,根據材料的性能、質量標準適用范圍和施工要求等方面進行綜合考慮,慎重地來選擇和使用材料。

2.1.1 水泥宜優先采用早期強度較高的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥,進場時應對其品種、級別、包裝或批次、出廠日期和進場數量等進行檢查,并應對其強度、安定性及其它必要的性能指標進行復驗

2.1.2 現澆板的砼應采用中、粗砂。

2.1.3 商品砼采用信譽好、質量有保證的廠商提供的產品。施工單位在訂購商品砼時應根據工程的不同部位和性質對砼品質提出明確要求,不能因追求低價格忽視砼的品質。

2.2 加強模板的檢查 模板的支撐在施工前應先將地面土進行處理,以保證立桿支撐在施工時不會下陷。模板和支撐的選用必須經過計算,除滿足強度要求外還必須有足夠的剛度和穩定性;邊支撐立桿與墻間距不應大于300mm,中間不宜大于800mm。在砼澆筑前,質檢人員應按規范要求對模板支撐、尺寸等逐一檢查,在拆模時,砼強度應滿足規范的要求。

2.3 加強樓面上成品鋼筋的保護措施 在樓面鋼筋綁扎完畢、砼開始澆筑前應加強對成品鋼筋網片的保護,可采取下列綜合措施加以解決:

2.3.1 盡可能合理和科學地安排好工種交叉作業時間,在板底鋼筋綁扎后,線管預埋和模板封氣囊收頭應及時穿插并爭取全面完成,做到不留或少留尾巴,有效減少板面鋼筋綁扎后的作業人員數量。

2.3.2 在樓梯、通道等頻繁和必須通行處應搭設(或鋪設)臨時的簡易通道,以供施工人員通行。

2.3.3 加強教育和管理。全體操作人員應充分重視保護板面上層負筋,使之不偏離其正確位置,必須行走時,應自覺沿小馬撐支撐點通行,不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。

2.3.4 安排足夠數量的鋼筋工在砼澆筑前及澆筑中及時進行整修,特別是支座端部受力最大處以及樓面裂縫最容易發生處,應重點整修。

2.4 加強對職工的思想教育及技術培訓 我國現階段建筑工人基本以農民為主,他們有部分人員沒有大局觀念,只片面地追求完成的工程量,而忽視工程質量,這就要求施工單位對相關人員在上崗前進行技術培訓及思想教育,從而使他們在施工過程中能嚴格按施工規范及圖紙進行施工,以保證工程質量,并且施工單位要加強施工現場的技術管理。

2.5 加強現澆樓面后繼施工管理 在樓面砼澆筑完成后要確保砼獲得最起碼的養護時間,當砼強度小于 1.2Mpa時,不應在上面進行后繼施工,要科學安排樓層施工作業計劃。在樓層砼澆筑完畢的24小時以前,可限于測量、定位、彈線等準備工作,不允許吊卸大宗材料,避免沖擊振動;24小時以后,分批安排吊運少量小批量的柱筋進行綁扎活動,做到輕卸、輕放,以控制和減少沖擊振動力。第3天方可開始吊卸鋼管等大宗材料以及從事樓面的模板正常支模施工。在模板安裝時,吊運(或傳遞)上來的材料應做到盡量分散就位,不得過多地集中堆放,以減少樓面荷重和振動。

3 對裂縫的彌補處理

雖然我們在施工中采取不少措施控制裂縫的產生,但由于各種原因,現澆板面仍有裂縫發生,為了滿足美觀和使用上的要求、防止鋼筋銹蝕、減少滲漏、提高構件的耐久性等,就必須對這些裂縫進行妥善的處理及修補,對不影響結構的裂縫的修補主要有以下幾種:

3.1 表面處理法 沿裂縫鋪設環氧樹脂玻璃布或橡膠瀝青棉紙等,起到粘貼封閉裂縫的作用,可用于對防滲要求較高的樓面上。修補前砼表面應預先干凈、干燥,才能與基層有較好的粘結。但此法僅用于修補表面細小的砼裂縫以滿足美觀和耐久的需要。 3.2 填充密封法 這種方法用來修補中等寬度的砼裂縫,將裂縫表面鑿成凹槽,然后填以填充材料進行修補。對于固定裂縫,通常用普通水泥砂漿、膨脹砂漿或環氧膠泥等剛性材料填充;對于活性裂縫則用彈性嵌縫材料填充,以使裂縫有伸縮的余地,避免產生新的裂縫。常用的彈性密封材料有:丙烯酸樹脂、硅酸脂、聚硫化物、合成橡膠等。

3.3 壓力灌漿法 此法也稱為注入法,它不僅修補砼表面,而且能注入到砼內部,對裂縫進行粘合、封閉和補強。為了提高灌漿的飽滿度,灌漿時一般都施加一定的壓力。目前常用的有純水泥灌漿和環氧樹脂灌漿。

4 結束語

要避免和減少現澆板的裂縫,需要施工單位在施工過程中加強質量控制措施,對工程質量進行事前預防控制、事中檢查控制,并加強對現場施工人員進行技術指導和質量系統的灌輸,從而使各參與方共同承擔起減少樓板裂縫的責任。

參考文獻

篇7

關鍵詞:民用建筑;結構裂縫;混凝土結構

Abstract: the civil building often appears in concrete structure crack to the broad masses of the people to a great inconvenience. In this, the authors of the concrete crack classification, given the reasonable fracture repair design and repair methods.

Keywords: civil building construction; Structure crack; Concrete structure

中圖分類號: TV331文獻標識碼:A文章編號:

引言

隨著我國經濟社會的不斷發展,人民生活水平的不斷提高,基礎設施迎來了發展,特別是土木工程也得到了快速的發展。在民用土木建筑工程中,混凝土結構仍然占據著主導地位,而不管什么混凝土建筑都會因為這樣那樣的原因而出現不同程度的裂縫。裂縫的產生必將會對建筑結構產生一定的破壞,因此,民用建筑混凝土結構的裂縫問題越來越受到人們的關注。下面就民用建筑混凝土結構裂縫成因及修補措施進行探討。

1 混凝土結構裂縫的分類

(1)根據裂縫產生的時間劃分裂縫.一般可分為兩大類:

(a)施工期間出現的裂縫;

(b)使用期間出現的裂縫。

(2)根據引起裂縫的原因可分為:

a.材料選配不當.b.施工控制不當.C.溫差作用;d.荷載作用;e.鋼筋銹蝕作用;f.地基不均勻沉降;g.凍脹作用;h,地震怍用;I 火災作用;j.碰撞及其它作用等。

(3)按照裂縫的產生規律、形態,容易發生的部位分布劃分,一般有以下幾種:a.塑性收縮裂縫;b.塑性沉降裂縫;c.收縮裂縫;d.溫差裂縫.e.不規則龜裂.f.縱向裂縱;g.橫向裂縫.h.剪切裂縫;I 扭轉裂縫;j.斜向裂縫;k.X形交叉裂縫;l.八字和倒八字形裂縫;m.其它裂縫。

2 混凝土結構裂縫的修補設計

按照實際情況決定是否需要進行修補和加固補強是進行修補設計的原則,對已開裂結構構件的機能及耐久性的設計進行恢復時,對修補材料、修補方法的適當選擇以及在選擇修補時間的基礎上進行修補設計顯得更重要。進行修補時,要考慮到以下幾點:

2.1判斷是否需要修補,如果真的需要,對修補的范圍和規模進行設定,同時根據要求對現場進行二次調查。

2.2掌握開裂的成因、開裂的程度(裂縫深度、寬度、形狀等),建筑物的環境條件(工廠地區、溫泉地帶、一般環境、鹽類環境、寒冷地帶)和重要性。

2.3考慮造成開裂的環境條件,對修補目的以及恢復的目標進行明確的規定,使用最合適的修補材料、修補方法、修補時間進行修補。根據裂縫開裂的成因及開裂現場的具體情況決定選擇哪種修補方法。此外,如果構筑物正好處在環境比較苛刻的地方比如鹽類環境,選擇的修補材料及方法要比修補普通環境條件用的材料和方法高一個等級。最好在裂縫穩定后再進行修補工作,如果裂縫是隨著溫度等環境條件逐漸變化的,那么修補最好在裂縫最寬的時候進行。由于竣工時的初期性能、劣化程度、劣化范圍、建筑物的耐用時間、開裂原因等不同導致混凝土建筑物及其構件的修補恢復目標出現差異,還有就是保修的年限也不全一樣。

2.4一定要對修補作業時需要的腳手架、機械材料、工程現場對周圍人群的安全保障等進行充分的研究。

3 修補方法及特點

3.1表面修補法

常用的方法為涂覆法,增加整體面層,壓抹環氧膠泥,環氧漿液粘玻璃絲布,表面縫合等。

(1)涂覆法:混凝土表面出現數量較多的表面裂縫時,采用手工或機械噴涂方法,將修補材料涂覆于混凝土表面,起到表面封閉作用。涂膜厚度在0.3mm~2.5mm之間,厚度大者適應裂縫變化能力強。選用修補材料時應考慮使用條件(室內、室外、環境溫濕度變化,介質腐蝕情況)以及裂縫活動情況等,例如,要求耐磨的地坪可選用環氧瀝青涂料,聚氨酷涂料,聚氨酷瀝青涂料等剛性涂料,不穩定的裂縫修補可選用聚氨酷彈性體,橡膠型丙烯酸酷涂料等彈性涂料。

(2)增加整體面層:混凝土表面裂縫數量較多,分布面較廣時,常采用增加一層水泥砂漿或細石混凝土整體面層的方法處理。多數情況下,整體面層內應配置雙向鋼絲網。有條件時,宜采用噴射法施工水泥砂漿或混凝土整體面層。

(3)壓抹環氧膠泥:對于數量不多,又不集中,縫寬>0.1mm的裂縫可采用此法處理。

(4)環氧漿液粘貼玻璃絲布:一般采用環氧樹脂膠料或環氧焦油膠料,粘貼1層~2層玻璃絲布。

(5)表面縫合:在裂縫兩邊鉆孔或鑿槽,將U形鋼筋或金屬板放入孔或槽中,用環氧樹脂砂漿等無收縮型砂漿灌入孔或槽中錨固,以達到縫合裂縫的目的。

3.2局部修復法

常用的方法有充填法,部分鑿除重新澆筑混凝土、預應力法等。

(1)充填法:用鋼釬、風鎬或高速轉動的切割圓盤將裂縫擴大,最終鑿成V形或梯形槽,分層壓抹環氧砂漿、或水泥砂漿、或聚氯乙烯膠泥、或瀝青油膏等材料封閉,其中V形槽適用于一般裂縫修補;梯形槽用于滲水裂縫修補;環氧砂漿適用于有結構強度要求的修補;聚氯乙烯膠泥和瀝青油膏僅適用于防滲漏的修補。

(2)預應力法:用鉆機在構件上鉆孔,注意避開鋼筋,然后穿入螺栓(預應力鋼筋),施加預應力擰緊螺帽,使裂縫減小或閉合。如條件許可時,成孔的方向應與裂縫方向垂直,鉆孔方向不與裂縫垂直時,宜采用雙向施加預應力,

(3)部分鑿除重新澆筑混凝土:對于鋼筋混凝土預制粱等構件,由于運輸、堆放、吊裝不當而造成裂縫的事故時有發生。這類裂縫有時可采用鑿除裂縫附近的混凝土,清洗、充分濕潤后,澆筑強度高一等級的混凝土,養護到規定強度的修補方法。修補后的構件仍可使用在工程上。用這種方法修補己斷裂的構件應特別慎重。此外,修補前應檢查鋼筋的實際應力和變形狀況。修補混凝土宜用微膨脹型。修復工作必須十分仔細認真,否則新老混凝土結合不良將導致失敗。

3.3灌漿法

將水泥或化學漿液灌入混凝土縫內,使其擴散,固化。固化后的漿液具有較高的黏結強度,與混凝土能較好地黏結,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,達到堵漏防銹補強的目的。用于結構修補的化學漿液主要有兩類:一類是環氧樹脂漿;另一類是甲基丙烯酸甲酷液(簡稱甲凝液)。用于防滲堵漏的化學漿液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸鹽等。這些不溶物可充填縫隙,使之不透水并增加建筑物強度。

結束語

我國的基礎設施建設越來越多,建成的民用建筑也越來越多,由于各種外因或內因導致的民用建筑混凝土開裂情況也越來越多,了解民用建筑混凝土結構開裂的原因,掌握進行修補的方法,按照不同的實際情況采取不同的方法進行修補,就能達到很好的效果,保證民用建筑混凝土結構的質量。

參考文獻

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[3]王文明 建設工程質量檢測鑒定實例及應用指南(第一版) [M].北京:中國建筑工業出版社,2008.

篇8

關鍵詞:水泥混凝土;裂縫成因;修補材料

Abstract: This paper analyzes the reasons for crack of cement concrete pavement and its forming mechanism, in accordance with the different cracks form different patch materials.

Key words: concrete; crack; repair materials

中圖分類號:U416.216 文獻標識碼: A文章編號:2095-2104(2012)01-0020-02

隨著我國經濟迅速發展,道路上的交通量和承載力迅速增長,行車速度也不斷增加,對路面結構的要求也必須隨之相應提高。為適應交通運輸業的發展,我國在全國許多省市修建了大量的水泥混凝土路面,并取得了良好的成效。

水泥混凝土路面作為一種高級路面結構形式,具有強度高、承載能力強、耐久性好和穩定性好、耐氣候性好、耐高溫以及養護費用少等優點。與瀝青混凝土路面相比,水泥混凝土作路面厚度較厚,強度更高,瀝青混凝土則因為其瀝青層較薄而整體性能較差。此外,瀝青混凝土使用年限僅為12~15年,而混凝土路面使用年限則達到20~40年。因此混凝土路面在各級公路中被廣泛的運用。 據統計,自1988年第一條上海至嘉定高速公路建成以來,我國用混凝土作為公路路面開始快速發展。到1997年年底,我國高速公路修筑里程達到4771KM,在此10年間年均增長477公里。1998年開始,國家加快了基礎設施建設的步伐,高速公路進入快速發展階段。

路面裂縫形成原因及機理

近年來,水泥混凝土路面雖得到大力、快速地發展,已成為公路路面的主要形式。但水泥混凝土的使用卻帶來了處理裂縫的麻煩。在混凝土路面的諸多病害中,裂縫是混凝土路面病害中最主要的病害,它破壞了路面結構的完整性進而使路面逐漸喪失整體剛度直至完全失去承載能力而喪失使用功能?;炷潦且环N脆性材料,其抗拉強度低、韌性差,所以施工和養護不好的混凝土結構中的裂縫普遍存在?;炷谅访嬖缙诹芽p分類:

溫度裂縫。水泥混凝土具有熱脹冷縮的工程性質,大體積混凝土澆筑后,水泥水化熱使內部混凝土溫度增高有時可達40℃~60℃,在高溫作用下混凝土體積發生膨脹。當水化熱溫達到高峰后,由于環境溫度比混凝土內部溫度低,因此混凝土溫度也開始下降,在溫降過程中混凝土發生收縮。內部膨脹與外部收縮相互制約,在約束條件下,外部收縮變形大于混凝土極限拉伸變形時,混凝土就很容易產生裂縫,稱為溫度裂縫。

干縮裂縫。水泥混凝土澆筑后,置于未飽和空氣中,因混凝土中游離水的蒸發而引起體積縮小變形,稱為干燥收縮變形,簡稱干縮。干縮擴散速度較慢,在大體積混凝土中擴散深度及范圍都較小。但是,正因為干縮擴散速度小,使混凝土表面已干縮而內部不干縮,使得內部混凝土對表面混凝土的干縮起到約束作用,使混凝土表面產生干縮拉應力,當混凝土的干縮拉應力大于抗拉強度時,混凝土就會產生裂縫,稱之為干縮裂縫。

沉降裂縫。沉降裂縫分為兩種情況。一種是在混凝土澆筑后,水泥和骨料自然下沉,并同時產生泌水,在混凝土沉降過程發生的裂縫;二種是水泥和骨料在沉降過程中遇到布設鋼筋或其他構件的得局部阻礙,使該處產生拉張應力和剪切應力而產生裂縫。

施工裂縫。在混凝土施工階段,由于混凝土原料質量、原料配合比、施工地基及基礎、施工環境等因素不良引起的路面裂縫稱為施工裂縫。在混凝土的早期裂縫中,每一種裂縫都與施工因素相關,混凝土在澆搗過程中,會發生不同程度的分層現象,并且分層現象由內到表越來越弱,到表層混凝土骨料細,級配差,導致其在混凝土中的抗拉強度最低,在溫度的影響下就會產生裂縫。

裂縫修補材料

水泥混凝土路面裂縫對結構的破壞性極大,往往會由局部擴散到大面積直至最終結構物的整體破壞。因此,裂縫的防治顯得尤為重要,在混凝土路面修補材料中,根據裂縫的不同類型需選擇不同的修補材料。裂縫修補材料要求:使用方便、保水性、流動性極佳,與裂縫壁粘結強度高,耐高溫、耐久、耐凍融循環性好,且具有一定的微膨脹性、抗沖擊性。根據裂縫修補材料的功能分為補強材料和補漏材料。

環氧類漿材

環氧類漿材成分主要含環氧樹脂、固化劑(間苯二胺、乙二胺)、稀釋劑(丙酮、苯、甲苯、二甲苯)、增塑劑(鄰二甲苯酸二丁酯、二甲苯)、改性劑。環氧類漿材具有以下特點:抗壓強度、抗拉強度、黏結強度高,化學穩定性好,收縮率?。?%),經改性后也改制成為黏度低、可水中固化、彈性變形大的改性環氧材料。根據其成分含量不同和改性劑的不同又有許多下屬產品。

CW系列環氧漿材

CW環氧漿材是結合三峽工程特點研制的灌漿材料,是在原環氧—糠醛—丙酮漿材的基礎上由新型環氧樹脂(CYD)、稀釋劑和表面活性劑等所組成的雙組分灌漿材料。CW系化學漿材優選我國的優質產品做原材,使所研制的漿材具有可灌性好,不僅在干燥條件下且在潮濕和水中仍能固化,毒性低的特點。經實驗和工程實踐表明,CW系環氧樹脂漿材是處理路面微裂縫的較好的補強材料。

EAA環氧漿材

EAA環氧漿材是摻入了復合ENA改性劑以及表面處理劑的混合漿材。該環氧漿材具有以下優良特性:①力學強度高,能滿足混凝土熱脹冷縮的強度要求;②耐老化性能好;③濕潤性好,對含水界接觸面有優良的親水性和黏結能力;④無毒,無污染。EAA已在廣州地鐵1號線的具體工程應用中取得很好的效果,故其修補能力可靠。

聚氨酯類漿材

聚氨酯類修補材料是防滲補漏性能良好且固結性能較高的高分子灌漿材料。分為

非水溶性、水溶性兩類。

水溶性聚氨酯

是由外加劑和預聚體主劑組成,具有以下特性:黏度高,凝膠時間較短,黏結強度高,抗拉強度高,補漏性好。

與水泥復合漿材

由于聚氨酯類漿材的抗壓強度較低,為提高聚氨酯漿材固結體的抗壓強度,聚氨酯漿材可與水泥混合使用,因為水泥水化后具有強高的抗壓強度,與水泥復合制成的復合漿材抗壓強度可達到35Mpa.

結語

水泥混凝土路面裂縫是混凝土結構難以避免的病害,也是公路病害中最常見、最主要的病害。但在設計、施工的各個環節應當嚴格把關,盡量減少工程的病害,平時也應當加強路面的養護和監測。在施工或使用過程中出現裂縫應當及時處理,以維護好路面的良好狀況。

參考文獻

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王國慶。水泥混凝土路面裂縫形成機理及修補辦法分析

篇9

表面修補法。將需涂刮裂縫修補膠的表面清潔,不得有油污、沙粒及浮塵等并保持干燥;按照推薦比例配膠,比例為A﹕B=2﹕1,25℃時的可操作時間約為45~60分鐘。隨著B劑用量的增加,可操作時間相應縮短。每次配膠量不宜過大,以在可操作時間內用完為準;按推薦配膠比例稱取裂縫修補膠于潔凈干燥容器中,用油灰刀或其他專用工具攪拌至色澤完全一致;用于灌注裂縫施工時,用油灰刀沿裂縫往復涂刮并均勻涂抹一層厚約1~50px、寬2~75px的HM-120ML膠泥,注意防止小氣泡、沙粒等混入而造成密封不嚴。裂縫修補膠膠密封施工1天(25℃)后即可進行下一工序施工。

內部修補法裂縫檢查。全面查清裂縫的性質以及裂縫的長度、寬度、深度、走向、貫穿及漏水情況,以便確定處理方案。裂縫寬度可用讀數顯微鏡測量,裂縫的深度和走向可用超聲,壓水或鉆孔取樣等方法檢查。裂縫處理。對較小的混凝土構件的裂縫,用鋼絲刷等工具清除混凝土裂縫表面的灰塵、浮渣及松散層等污物,刷去浮灰,用酒精或丙酮將沿縫兩側2~75px范圍內擦拭干凈。對較大的混凝土構件中較深的裂縫,為了能夠有效封縫,可沿裂縫鑿“V”型槽。對體積較大的混凝土構件或較深的裂縫,可沿裂縫采用鉆孔灌漿,以使漿液進入裂縫有更廣的通路。設置灌漿嘴。在裂縫的交錯處、裂縫較寬處及裂縫端部必須設置灌漿嘴,灌漿嘴的間距根據裂縫大小、走向及結構形式而定,一般縫寬0.3~12.5px時灌漿嘴間距為30~1250px,在一條裂縫上必須設置進漿、排氣或出漿口。灌漿嘴可先用裂縫修補膠粘貼在預定位置,也可在封縫時一同粘貼。應特別注意防止堵塞灌漿嘴。封縫。封縫質量的好壞直接影響灌漿效果與質量,應特別予以重視。裂縫的封閉使用HM-120ML裂縫修補膠,按推薦配膠比例稱取并調配裂縫修補膠,用油灰刀沿裂縫往復涂刮后均勻抹一層厚約1~50px、寬2~75px膠泥,注意防止小氣泡及密封不嚴。封縫檢驗。一般情況下,封縫后1~2天后即可進行試漏檢驗,以檢查裂縫的密封效果及貫通情況。若用壓縮空氣進行試漏試驗,可沿裂縫涂刷一層肥皂水,從灌漿嘴吹入壓縮空氣(壓力與灌漿壓力相同),漏氣處可再行封閉;若用壓縮水進行試漏試驗,檢驗完畢后應用壓縮空氣吹凈積水,并留有足夠的時間讓裂縫干燥。對重要構件或走向復雜的裂縫,建議進行試漏檢驗,以確保注膠效果。配制灌漿膠液。配制灌縫膠膠液,根據估計的灌膠量按推薦配膠比準確稱量兩組份并混合均勻,從膠液混合開始,注膠操作應在膠液適用期內完成(25℃時約為90min)。灌膠。灌膠操作應使用專用的注膠器具。灌膠前,應用壓縮空氣將孔縫吹凈,達到無水干燥狀態。根據裂縫區域大小,可采用單孔灌膠或群孔灌膠。在一條裂縫上的灌膠可由淺到深,由上而下,由一端到另一端。灌膠壓力常采用0.2MPa,在保證灌膠順暢的情況下,采用較低的灌膠壓力和較長的灌膠時間,可獲得更好的灌膠效果。當最后一個出膠口出膠且出膠速率保持穩定后,再保持壓注10分鐘左右即可停止灌膠。拆除管路,并注意防止流膠。膠液固化。應在5℃以上的環境中固化,固化時間視環境溫度而定。一般情況(25℃)下固化2~3天即可。灌膠效果檢驗。灌膠結束后應檢驗效果及質量,凡有不密實等不合格情況,應進行補注。灌膠效果一般可采用壓水檢查,在裂縫較多、灌膠質量較差的部位設置檢查孔,水壓值一般為灌膠壓力的70~80%,基本不吸水、不滲漏即可認為合格。對大型構件,還可選擇適當部位進行鉆芯取樣檢查,并可將芯樣加工成試件進行力學性能試驗。

(來源:文章屋網 )

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關鍵詞:混凝土裂縫修補

1 引言

高等級公路的養護在結構工程中主要是隨時發現橋涵結構物等在荷載作用下結構的穩定狀態是否符合行車的安全要求,一般都是以混凝土結構為主,混凝土是由水泥、骨料、中粗砂,外加劑和水配制的材料。硬結的混凝土是一種多元、多相、非勻質的水泥基復合材料,具有較高的彈性模量,較低的抗拉強度,在受約束條件下只要發生少許收縮,產生的拉應力往往會大于該齡期混凝土的抗拉強度,導致混凝土發生裂縫?;炷猎跐沧⒊尚秃?,骨料對漿體產生約束,使混凝土內部從一開始產生微裂縫。這樣養護的時候我們就要隨時觀察裂縫的動態,并及時進行修補。本文就裂縫的種類和原因作簡單的分析開始探討混凝土修補技術。

2 由于混凝土本身材性所導致的裂縫主要有以下幾類:

1)干燥收縮裂縫?;炷猎谟不院?,內部的游離水會由表及里逐漸蒸發失水,導致混凝土由表及里逐漸產生干燥收縮。在約束條件下,收縮變形量導致的收縮應力大于混凝土的抗拉強度時,混凝土就會出現由表及里的干燥收縮裂縫。早期的干燥收縮裂縫比較細微,隨著時間推移,混凝土大蒸發量和干燥收縮量逐漸增大,裂縫逐漸明顯。一般混凝土90d干縮率為0.04~0.06%,這是混凝土結構比較普遍地發生裂縫的主要原因。

2)溫差脹縮裂縫?;炷翝沧⒑?,水泥的水化熱使混凝土內部溫度升高,一般每100kg水泥可以使混凝土溫度升高10℃左右。加人混凝土的入模溫度,在2~3d內,內部溫度可達50~80℃,而混凝土的線膨脹系數約為10×10-6℃。試驗表面,在標準環境下,混凝土表面溫度和環境溫差大于25℃時,即出現肉眼可見的溫差收縮裂縫。對于大體積混凝土,溫差脹縮裂縫的影響非常大。

3)水化收縮及自生干縮裂縫。水泥在水化反應過程中,會產生水化收縮。硅酸鹽水泥的水化收縮量約為1%~2%。水化收縮在初凝前表現為漿體的宏觀體積收縮,初凝后則在已形成的水泥石骨架內生成空隙。水泥在繼續水化過程不斷消耗水分導致毛細孔中自由水減少。濕度降低,在外部養護水供應不充分的情況下,內部產生自干燥現象。由于白干燥作用導致毛細孔內產生負壓。引起混凝土自干燥收縮。由于一般混凝土的水膠比較高所以比較少發生自干燥收縮。但是對于高強商品砼水膠比可能小于0.35,自干燥收縮則不可忽略。

3 修補材料特性

當裂縫已經發生存在,影響耐久性了,必須考慮影響設計和選擇修補措施的諸多因素。那就要采用修復補救措施來保持結構的正常使用功能。混凝土修補為了達到耐久性目的,選擇修補材料是許多相關的措施之一,無論修補工作如何細心,修補材料的不恰當使用都可能導致修補工作過早失效。與現澆混凝土結構物相比,修補材料的約束收縮,即通過先澆混凝土基N I-的膠結材料產生的約束力是大大增加大多數修補工作復雜性的主要因素。當相對薄的修補段由于修補材料干縮、自身體積變形和溫度變化時,修補材料也產生了收縮拉應力。當這些應力超過修補材料的極限抗拉強度時,裂縫發生了。在大面積較厚的修補中,通過在修補的界面或收縮縫上涂抹防粘劑可使約束作用減到最小。在討論耐久、無裂縫的修補材料時,應該考慮下述的材料的一些性能。

1)收縮。由于大多數修補是在老混凝土結構上進行的,如果有干縮的話,老混凝土結構干縮也很小。因此,修補材料基本上也一定要無收縮或即使有收縮但沒有失去粘結性。無論任何原因,當以水泥為主的修補材料失去水分時,它會收縮。而且,這種收縮通常被先澆混凝土的基面膠合力所約束。當收縮引起的應變超過修補材料的極限抗拉強度時便產生裂縫。

2)滲透性。滲透性即材料滲透液體或氣體的能力,在許多修補中是重要的材料性能。然而,不顧具體情況。規定采用低滲透性修補材料的趨勢應該避免。同樣,注意到下列事實也是重要的,即在修補中的產生的一些貫穿裂縫將大大抵消使用很低滲透性修補材料所帶來的好處。因此,在提出耐久性修補時,無裂縫的混凝土修補應該是主要的目標。

3)抗壓強度。一般認為修補材料的抗壓強度應該與先澆混凝土基面的抗壓強度相同。通常,修補材料的抗壓強度高于混凝土基面的抗壓強度,不一定就有多少好處。事實上,膠結材料的較高強度表明其含有過多的水泥,這有助于產生更高的水化熱并增加干縮。另外,與高抗壓強度相聯系的較高的彈性模量將降低塑性變形。

4)抗拉塑性變形。在混凝土結構物修補中,修補材料的塑性變形應該與混凝土基面塑性變形類似,然而在保護性的修補中,更高塑性變形也有其優點。對于后者,通過抗拉塑性變形釋放的應力減少了裂縫發生的可能性。彈性模量E就工程而言,結構修補材料的彈性模量應該與混凝土基面的彈性模量相同,使載荷能均勻地穿過修補的地方。

5)拉應力。拉應力是指在沒有形成一條連續的裂縫時修補材料所能承受的最大應變能力。達到極限應力90%的拉應變通常被定義為極限應變。所有測量拉應力(彎曲、直接拉伸和內部約束)的常規方法中的應變速率比在收縮過程中生產的應變速率快很多。一旦超過最大拉應力或者極限應變,混凝土就開裂。減少裂縫可以通過最大限度地減小干縮引起的應變和最大限度地提高抗拉強度。在實踐中,可能很少選擇材料或修改配比。這樣對所有相關特性都有相當大的影響。