时间:2023-01-22 10:40:16
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇混凝土裂缝处理,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【论文摘要】:在建筑工程施工中混凝土裂缝的产生是一项质量通病,因此对混凝土裂缝的事先预防,以及产生后的修补处理是建筑生产过程中较为普遍的现象,应有足够的重视。
在建筑工程施工中,混凝土裂缝的产生是一个普遍存在的问题,而裂缝的解决也是一个较为棘手的问题。混凝土裂缝产生的原因是多方面的,有变形引起的:如收缩、膨胀、沉降等原因引起的裂缝;有外部荷载引起的:混凝土养护不当;外添加剂问题等引起的裂缝。
混凝土裂缝的产生若不加以预防采取措施解决,它的进一步发展延伸会导致内部钢筋等产生腐蚀,降低钢筋混凝土结构的承载力、抗渗性能、耐久使用年限,甚至会影响人民的生命及财产安全。在工程中完全消除裂缝是不可能的,规范中也有明确规定对有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽、深度的裂缝。但作为施工过程中应尽量采取有效的预防和技术保障措施来有效的控制裂缝的产生,尽量少产生或尽量减少裂缝宽度、深度,尤其要避免出现在关键部位或有害裂缝。
混凝土中常见的裂缝主要有以下这些:①干缩裂缝;②塑性收缩裂缝;③沉降裂缝;④温度裂缝;⑤化学反应引起的裂缝。
1. 干缩裂缝的产生原因及主要预防措施
一般出现在混凝土浇筑完毕养护后的一周左右,这种裂缝的产生是由于混凝土表面水分蒸发过快而内部变化较小产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,干缩裂缝越易产生。混凝土干缩裂缝的产生和水灰比、水泥成分、水泥用量、集料的性质和用量以及外添加剂等因素有关。因此为了防止干缩裂缝的产生可采取以下预防措施:①选用收缩量较小的水泥,如采用中低热水泥和粉煤灰水泥;②控制水灰比,掺适量减水剂;③施工中控制配合比,用水量不得超过配合比中的用水量;④注重混凝土的养护;⑤设置合理的收缩缝。
2. 塑性收缩裂缝的产生原因及主要预防措施
塑性收缩裂缝是由于混凝土表面失水过快引起的,一般在干热、大风天气容易产生;影响的因素主要有水灰比、混凝土凝结时间、环境温度、风速及相对湿度等。
预防措施主要有:①选用干缩性小、早期强度高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;②严格控制水灰比,添加高效减水剂,减少水泥用量和用水量;③浇筑混凝土前浇水湿润基层和模板;④及时养护,避免高温或大风导致水分的过量过速蒸发。
3. 沉降裂缝的产生原因及主要预防措施
沉降裂缝是由于基层的不均匀沉降或模板支撑间距过大或模板本身刚度不足等原因所致。预防的主要措施有:①基土要分层夯实和加固;②保证模板的足够刚度,支撑间距要按计算模板方案操作;③防止基底被水浸泡;④注意拆模时间及顺序;⑤在冻土上搭设要采取一定的预防措施。
4. 温度裂缝的产生原因及主要预防措施
温度裂缝都产生在大体积混凝土表面或温差较大的地区。由于混凝土体积大,大量水化热积聚在内部不易散发,导致混凝土内部温度急剧上升,而外部散热较快,从而产生内外的较大温差,使得内外热胀冷缩程度不同,使得混凝土表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉极限强度时就产生裂缝。主要预防措施有:①选用低中热水泥;②减少水泥用量;③降低水灰比;④改善骨料级配,掺加外添加剂减少水泥用量降低水化热;⑤改善混凝土搅拌工艺,降低混凝土浇筑温度;⑥掺加一定的减水、增塑、缓凝等外加剂,改善混凝土的流动性、保水性、降低水化热;⑦高温季节注意控制混凝土温升,降低浇筑时温度;⑧大体积混凝土合理安排施工工序、分层分块浇 筑,利于及时散热,减小约束;或在大体积混凝土内部设置冷却管道,减小内外温差;加强温度监控及时采取冷却措施;⑨预留温度缝;⑩容易开裂部位配置增强抗拉强度的钢筋或纤维材料减少裂缝产生的机率。 转贴于
5. 化学反应引起的裂缝及主要预防措施
混凝土搅拌后碱性骨料产生的一些碱性离子与某些活性骨料产生化学反应,吸水体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这些裂缝一般出现在结构使用期间,一旦发生很难补救。主要预防措施有:①选用低碱水泥、外加剂或碱活性小的骨料;②添加外加剂降低碱骨料反应。
混凝土振捣不良或钢筋保护层不足,使得外界物质容易侵蚀钢筋,使得体积增大,导致沿钢筋方向的混凝土开裂。主要预防措施有:①保证钢筋保护层厚度;②保证混凝土良好级配,振捣密实;③对钢筋事先采取防锈蚀措施。
以上是混凝土结构产生裂缝的一些具体原因及针对性事先控制裂缝产生的一些预防措施。但是在生产施工过程中并不是预防了就能绝对避免,只是减少发生的概率而已,因此裂缝的后期处理弥补就必不可少。
(1)表面修补
这是一种简单的修补方法,针对混凝土表面开裂不影响结构稳定及承载力的情况。通常处理只在表面涂抹水泥浆、环氧胶泥等,同时为了防止进一步开裂可在裂缝表面粘贴玻纤网布等。
(2)结构加固
当裂缝影响结构安全时,采取加大截面积,外包型钢、粘贴增强纤维网布、喷射混凝土补强加固等措施保证结构安全。
(3)灌浆法
主要适用对混凝土结构有影响且有抗渗要求的裂缝,用压力设备将水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等胶结材料压入裂缝,使它硬化后和混凝土形成整体。
(4)嵌缝法
此法是沿裂缝凿槽,后嵌填止水材料。
(5)混凝土置换法
对于损坏严重的混凝土,先将其剔除,后置换入新的混凝土或其它材料。常用普通混凝土、水泥砂浆、改性聚合物混凝土等置换。
(6)电化学防腐法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐作用。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是比较常用的方法,这些方法受环境影响小,可以长期防腐。
(7)自身愈合法
关键词:混凝土裂缝;配合比;加固处理
一、引起裂缝的原因
混凝土作为一种复合型的建筑材料,本身就具有不连续性,所以裂缝是其与生俱来的本性。
1、原材料及配合比
混凝土是多种相态、多种物质构成的复合体,流态的混凝土经浇筑、养护一段时间以后,凝固形成固态混凝土,体积减小收缩,形成内部裂缝。因此混凝土原材料的性质对混凝土结构成形后性能的影响是不可小视的,控制原材料质量有着重要的意义。水泥用量越多,水泥浆的量相对越大,收缩量也越大,容易开裂;水泥强度等级越高,水泥细度越小,比面积越大则水化热多,收缩大容易开裂;水泥活性越强,其水化热越大,冷凝过程中收缩加大,容易开裂;快硬水泥在水化热散失前就已凝固,叠加上散热降温的收缩,更容易开裂;水胶比越大,含水量大,收缩越大,越容易开裂;粗骨料粒径越小,缺少骨架的体积稳定性,混凝土收缩大,容易开裂;细骨料含量越高,体积稳定性越差,混凝土收缩大,容易开裂;粗细骨料中含泥量越大,收缩加大且抗拉强度降低,容易开裂。总之,混凝土材料本身的性能对于控制裂缝起决定性的作用。因此,从原材料选择到配合比设计应通过反复试验进行优化,达到合理程度。
2、设计缺陷
混凝土在承载受力过程中很容易出现裂缝,在设计时可通过计算对受力引起的直接裂缝加以控制,而大多数间接裂缝却很难由计算控制。在混凝土结构受力的敏感部位未作妥善处理,导致应力集中而引发局部裂缝;局部区域配筋不足,无法承担由于承载受力或应力状态,从而导致裂缝;混凝土保护层厚度不当,引起钢筋锈蚀以及相应的锈胀裂缝。因此设计的合理与否对混凝土结构的裂缝有一定的影响。
3、施工质量
施工质量对混凝土结构裂缝的形成在施工过程中就会显露出来。混凝土拌合物在搅拌、运输、浇筑时不均匀,造成分层、离析、泌水,引起裂缝;浇筑后混凝土缺乏养护,在空气中暴露失水,收缩增大,引起裂缝;快速施工养护时间不足,早期收缩得不到控制,导致开裂;钢筋移位、施工超载、管线埋件布置在混凝土中保护层过薄等方面都会引起混凝土产生裂缝。因此施工质量的好坏也是引起混凝土裂缝的直接原因。
4、使用状态
设计施工质量良好的混凝土结构在寿命期也会出现裂缝。改变原设计功能,任意改变结构形式,干扰结构传力体系,致使混凝土严重超载、承受动力荷载、疲劳荷载,引发安全隐患及裂缝。改变使用环境,不进行维护也引发裂缝。
终上所述,实际上混凝土结构工程中很少由单一因素引发裂缝,都是多种原因共同作用的结果。
二、混凝土裂缝的预防
1、材料的质量控制
水泥的选择应优先选择产品质量稳定可靠度高的厂家生产的水泥。水泥入场后应按规范、标准要求进行试验,满足强度、安定性要求后才能使用。骨料及掺合料应按照有关规定控制砂的细度模数、含泥量,选择空隙率小级配良好的骨料,骨料级配差时,采用料径不同的骨料优化配合。在混凝土中加入一定量的粉煤灰、钢纤维可以改善混凝土的抗裂性能。
2、设计措施
采用细筋密配的形式布置受力钢筋改善裂缝分布形态,在混凝土表层配置钢筋网片,控制可见裂缝,采用预应力的配筋形式控制裂缝。设置后浇带减少早期混凝土收缩的影响。混凝土结构体积较大、体型 复杂时,宜通过布置各种形式的结构缝,避免约束应力累积过大引发间接裂缝。
3、施工技术措施
混凝土在运输过程中不宜发生分层设、离析现象,否则应在浇筑前干冷搅拌,尽量减少混凝土的运输时间和转运次数,确保混凝土在初凝前运至现场并进行浇筑。进行浇筑时,混凝土自高处落下不超过2米,在浇筑坚向混凝土前,应先在底部填以50―100mm厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。当浇筑时超过3米时,应采用串筒、溜槽等使混凝土下落。混凝土宜分层浇筑分层振捣。对已浇筑完毕的混凝土应在终凝前进行养护。
三、混凝土裂缝的处理
1、掩饰裂缝
结构混凝土表面的龟裂或表层裂纹宽度不超过限值的正常受力裂缝,待其稳定以后先用钢丝刷将混凝土表面打磨,清除表面附着物;然后用水冲洗干净后充分干燥,最后用涂刷水泥浆、弹性涂膜防水材料和聚合物水泥膏等加以掩盖。对于有找平层、后浇层、叠合层等混凝土后接续施工的情况,可以对开裂的混凝土表面打毛或剔凿成粗糙面,经清扫、冲水、湿润后,利用后浇混凝土振捣时水泥浆的渗入,弥合裂缝。
2、修补裂缝
在使用过程中,结构因收缩、温度变化或基础沉降而开裂,裂缝较宽但不影响安全和使用,在开裂混凝土表面上沿裂缝剔凿凹槽,用压缩空气清扫槽内残碴并用高压水冲洗干净,然后用环氧树脂、环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥、沥清膏等材料嵌补,或用水泥砂浆加入适量膨胀剂填补。
3、封闭裂缝
对于裂缝严重,宽度很大,有渗漏但没构成安全性问题的受力裂缝,可采用水泥浆或环氧树脂、甲基丙烯酸脂、聚合物水泥等,通过压力泵沿裂缝压力灌浆进行封堵。还可以通过钻孔灌浆进行修理。
4、加固处理
在混凝土结构中由钢筋变形、屈服而引起的裂缝,具有一定的延展性,而以混凝土破碎为特征的裂缝,则很容易迅速发展为酥裂、压溃、突然破坏,对此类影响结构安全的裂缝应对构件进行加固处理。
四、结语
混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能,如何采取更好的方法来降低混凝土裂缝,使混凝土在建筑中出现的开裂问题能得到更好的解决。这些都通过在施工实践中逐步积累经验,采取有效措施,使混凝土建筑应用更广泛。
参考文献:
关键词:混凝土;裂缝;化学灌浆;处理
中图分类号:TU528文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)008(C)-0050-01
化学灌浆,就是用压送设备将化学材料配制的浆液灌入混凝土构件的裂缝内,使其扩散、固化。固化后的化学浆液具有较高的粘结强度,与混凝土能较好地粘结,从而增强了构件的整体性,使构件恢复使用功能,提高耐久性,达到防锈补强的目的。
一、化学灌浆概述。化灌法处治混凝土结构工程病害始于欧洲,在德、法、英等国广泛使用,以后美、苏、日也进行了研究与应用。1959年,美国首先在罗克利奇水电站大坝使用丙凝与水泥作防渗帷幕灌浆获得成功,引起各国重视,并对随后化灌材料的研究、使用起到了推动作用。由于化学源浆材料比水泥具有更好的可灌性,胶凝时间又能在数秒至数小时内调节,如有的能灌入达筑物0.15mm以下的细缝或地基内粒径0.1mm以下的粉砂中,因而经胶凝后,可起到加固补强和防渗堵漏的良好效果。目前,化学灌浆作为一门新的科学技术,在国内外已得到较为广泛的应用。
二、裂缝产生的原因。混凝土构件或坝块裂缝的发生和发展,不仅与它们的设计型式、荷载条件、环境因素等有关,而且与混凝土的质量、浇筑工艺、养护等施工情况也有密切关系。因此,在裂缝处理前,首先应对这些裂缝进行现场调查研究,查明裂纹成因,这样才可采取有效的处理措施予以处治。
三、工程施工条件。1、工程概况。伊犁南岸干渠八十一大阪隧洞位于新疆伊犁州察布差尔县坎乡境内。八十一大阪隧洞为无压引水隧洞,洞线近东西向布置,隧洞进口桩号59+391.473,出口桩号90+066.021,设计断面为圆形,衬砌后内径6.0m,纵坡为1/1016,隧洞进、出口底板顶高程分别为854.010m和823.818m。隧洞施工采用TBM法于钻爆法相结合的施工方案。掘进机施工段采用六边形预制混凝土管衬砌,衬砌后内径为6.0m,管片宽1.6m,厚度28,管片在洞内拼装后四片形成一环,管片与围岩之间的空隙平均厚度为9,用豆砾石充填并进行回填灌浆。在管片的内周边设有两道止水,作为拼装后管片之间纵缝和环缝的止水设施。洞内砼裂缝多数呈压缝,裂缝宽度一般为0.1―0.5,局部最宽达0.6―1.5。裂缝长度大多数贯通1600板宽,少数裂缝只从一侧往板中心位置发展。由于隧洞属砼管片衬砌薄壁结构建筑物,通水后出现渗漏不仅会导致水量损失,恶化洞周围岩,而且还会引发钢筋的锈蚀,混凝土保护层的脱落、冻融等伤害,加速混凝土结构老化,使用寿命缩短。因此对裂缝的化灌处理十分必要。2、化学灌浆材料及设备。聚氨酯化学灌浆材料,是60年代末、70年代初发展起来的新材料,由多异氰酸脂和多羟基化合物反应而成。由于浆液中含有未反应的异氰酸基团,遇水能反应生成并释放出二氧化碳气体增大扩散半径,最后生成不溶于水的泡沫体,堵截水的流径,故能快速堵漏,且具有一定的粘结强度。近年来发展较快,有不少厂家有成品供应,材料便于运输。目前使用的化学混浆材料,除水玻璃系可认为是无毒外,其余大都具有不同程度的毒性。在使用化学灌浆材料时,应对环境的污染、生态的平衡等作出正确的评估。对病害处理工程项目,采用相应的防止公害的科学对策,就可以达到环境保护的目的。(1)环氧树脂灌浆材料。施工材料采用目前世界上最先进的,比利时的Denepox 40(DP40 环氧树脂灌浆)灌浆材料,该灌浆材料具有粘度小、强度高等优点。产品为双组分,操作方便,可以对微细的混凝土裂缝和岩基缝隙进行灌浆处理,从而达到防渗补强加固之目的。(2)水溶性聚氨酯灌浆材料。该材料是由异氰酸酯与伯羟基聚醚等经一定工艺合成而得的单组份灌浆材料,该材料遇水先分散乳化,进而凝胶固结,与周围的混凝土有较强的粘结能力,具有止水和加固补强双重功能,它能在普通水、海水及酸碱性较强的水中固化,固结体弹性大,抗渗性耐久性好。(3)灌浆设备。采用路得IE-01高压灌注机,该设备是德国技术,台湾生产国内组装的高性能灌注机,灌注压力高达50MPa,是混凝土裂缝的完美堵漏补强灌浆机。
四、化灌处理的原则。水泥浆凝固后的结石强度高,造价较低,货源充足,无毒性,不污染环境,既适用于岩土加固,也适用于地下防渗。在细裂隙和微孔地层中虽其可灌性不如化学浆材好,但若采用劈裂灌浆原理,则不少弱透水地层都可用水泥浆进行有效的加固。因此,水泥浆在国内外灌浆工程中一直是用途最广和用量最大的浆材。灌浆工程中最常的是普通砖酸盐水泥,有时也采用矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。火山灰和高炉矿渣一样,其本身只有很小的或者没有胶凝性质,侗在细分散状态下却能与水泥浆中的游离石灰进行化学作用。形成一种稳定的能产生强度的新化合物。
五、裂缝的处理方法。灌浆法此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。灌浆法就是依据物理化学原理,利用机械设备将具有固化和抗澎性能的浆液材料灌入某种介质的问隙或结构内,并使之在一定范围内扩散和固化,以达到提高地基强度、降低渗透性、改善地区物理力学性质的一种方法。利用压送设备(压力0.2―0.4MPa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便,效果也很理想。
六、灌浆效果检测。1、选部分重要裂缝用取芯机骑缝取样,检查数量为随机取已化灌的1%―5%工程量的裂缝条数进行取一个鉴定孔获得岩芯。岩芯裂缝浆液饱满。2、化灌裂缝随机压水试验,在0.2―0.4MPa状态下恒压20min,检查孔单孔吸水量小于0.01L/min或缝面无渗漏。
作者单位:乌鲁木齐科能建筑防水技术开发有限公司
参考文献:
[1]李波,马卫民.大体积钢筋混凝土裂缝控制――水产研究所综合楼地下室大体积混凝土裂缝控制措施.宁夏工程技术.2003-09-15.
[2]金梅珍.浅谈混凝土裂缝及为防止裂缝对混凝土构成材料的选用.科技资讯.2006-04-13.
关键词:混凝土 裂缝 防治 处理
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成人们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。
一、混凝土结构产生裂缝的类别及原因
(1)由作用效应(如弯矩、剪力、扭矩及拉力等)引起的裂缝。由于构件下缘拉应力超过混凝土抗拉强度而使受拉区混凝土产生的裂缝。(2)地基不均匀沉降引起的裂缝。当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分结构与沉降小的部分结构会产生相对位移,从而使混凝土结构中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过结构的强度时,便产生相对裂缝。(3)收缩和温度变化引起的裂缝。热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能,混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中易形成各种收缩裂缝。(4)钢筋锈蚀裂缝。由于保护层混凝土碳化或冬季施工中掺氯盐过多导致钢筋锈蚀,锈蚀产物的体积比钢筋被侵蚀的体积大2~3倍,这种体积膨胀使混凝土产生相当大的拉应力,引起混凝土的开裂,甚至是混凝土保护层的剥落。(5)原材料质量引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构出现裂缝。比如砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝士常造成侧面裂缝。再如碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇,水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力则构件产生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见。同时,拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。(6)施工方面。由于施工原因造成裂缝出现的因素很多。如钢筋表面污染、保护层过小或过大;水灰比过大、水泥或外加剂加入量过大;搅拌时间不够、振捣不实;混凝土结构养护不良或养护时间不够;任意留置施工缝且不按规定处理;后期施工扰动前期混凝土;构件内外温差大,未采取有效措施;在不宜施工的气候条件下,勉强施工;冬季施工未采取防冻措施等。
二、混凝土裂缝控制措施
1、材料方面。水泥应选用水化热较低的水泥,并适当采用减水剂等外加剂,可以改善混凝土工作性能,降低用水量,减少收缩。粗细骨料的用量是影响混凝土质量的重要因素,应占混凝土体积的80%左右,所以要控制砂石质量。粗骨料宜用表面粗糙、质地坚硬、级配良好、空隙率小、无碱性反应、有害物质及粘土含量不得超过规定的石料。细骨料宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。
2、设计方面。(1)根据结构要求、施工条件选择合适的混凝土原料及配合比。合理选用水泥的品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥;选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求;积极采用掺合料和混凝土外加剂。合理使用掺合料和外加剂可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。(2)正确掌握好各种外加剂的使用以及混凝土补偿收缩技术的运用方法。对各种外加剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同效果,而且应通过试验确定膨胀剂、减水剂等外加剂的最佳掺量。(3)施工单位应加强与混凝土配合比设计人员的沟通,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的坍落度,针对混凝土所采用的砂、石等原材料质量情况及时调整施工配合比。
3、施工方面的防控措施。
首先,要确定合理的施工方案。施工方案是否合理不仅关系到整个施工过程,而且与预防控制裂缝有很大关系,重点是确定一次浇筑量、施工缝间距、位置及构造,混凝土运输、振捣以及浇筑时间、浇筑温度等。
其次,要注重现场操作方面:(1)振捣工作。振捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。(2)混凝土养护。对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要,保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护,养护时间为14~28d。(3)混凝土的降温和保温工作。对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。(4)避免在雨中或大风中浇灌混凝土。同时,对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。
三、裂缝的处理措施
对工程中出现的钢筋混凝土结构裂缝应及时进行处理,以免裂缝进一步开展,影响结构的安全性、适用性和耐久性,钢筋混凝土结构裂缝处理方法很多,一般主要采用以下几种:
1、表面涂层封闭法。利用混凝土细微裂缝或网状裂纹的毛细作用,吸收修补胶液,封闭裂缝通道、遮盖裂缝。2、表面贴补处理法。用土木膜或其他防水片在裂缝表面加以贴补,以遮盖裂缝。3、灌浆处理法。利用压力设备将修补浆液压人混凝土裂缝达到闭合裂缝的目的。4、填充封堵处理法。用水泥砂浆等修补材料,对裂缝进行填充封堵,必要时可将裂缝予以事先处理,然后再进行填充封堵。
总之,裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。在现阶段的建筑施工中,虽然因为环境、气温、材料性能等的不同,不能完全消除混凝土裂缝,但是采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,可大量减少有害裂缝,使裂缝减少到最少,有利于保证建筑物和构件安全、稳定地工作,保证工程质量。
参考文献:
[1]李乔.混凝土结构设计原理.北京:中国铁道出版社.2001
[2]GB50010-2002.混凝土结构设计规范[S]
[3]徐雷,赵伟,成胜利.混凝土裂缝成因与控制[J].河南建材.2007(4)
在水工建筑施工过程中,对于混凝土的使用是比较重要的一种类型,这种混凝土结构的应用确实具备着极强的应用效果,但是相对应的裂缝问题也应该引起人们的高度重视,本文就重点针对水工混凝土结构裂缝的成因及其处理进行了简要的分析和探讨。
关键词:
水工建筑;混凝土结构;裂缝;成因;处理措施
众所周知,在水利水电工程项目的实施过程中,其主体结构是比较核心的一个方面,只有保障其主体结构具备着较为理想的稳定性,才能够保障水工建筑发挥出较为理想的价值,基于这种稳定性来说,合理的应用水工混凝土结构进行构建显得极为有效,其应用的效果和价值是比较理想的,但是这也需要以控制好相应的裂缝问题为基本前提条件,因此,全面分析水工混凝土结构裂缝的成因,并且据此进行相应的控制是极为必要的一个方面。
1水工混凝土结构裂缝成因分析
针对水工建筑施工中对于混凝土结构的使用来说,其常见的裂缝问题影响极为恶劣,其成因主要涉及到的以下几个方面的内容:
(1)混凝土材料方面的影响,无论是对于任何一种类型建筑项目中使用的混凝土结构而言,其最终的实施质量效果都会受到自身材料的影响和干扰,并且这种混凝土材料自身的影响和干扰还是比较突出的一个方面,其影响的范围是比较广的,尤其是因为混凝土材料涉及到的基础原材料是比较多的,并且这些原材料之间的配比也比较复杂,因此,更容易造成其相应的使用效果受到影响,也就会形成裂缝问题。
(2)收缩裂缝,对于水工建筑中混凝土结构的使用来说,在具体的实施过程中必然会存在着一定的收缩问题,这些收缩现象的产生也就必然会对于最终混凝土结构裂缝的形成造成较大的影响和干扰,这一方面的影响也是在水工建筑中比较常见的一个问题,其伴随着混凝土施工技术的使用而存在,尤其是对于一些暴露于空气中的混凝土结构来说,这种收缩问题更是极为明显。
(3)受力裂缝,在水工建筑混凝土结构的使用过程中,因为受力问题而造成的裂缝也是比较常见的,并且这种受力问题形成的裂缝其具体的表现也是多方面的,不仅仅有我们比较常见的不规则沉降裂缝,还包括着一些超载裂缝和应力裂缝,这些裂缝在现阶段的水工建筑中都是比较常见的,对于沉降裂缝来说,主要就是指因为混凝土结构的桩基础不稳定所造成的,而对于超载裂缝来说,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,进而导致了裂缝问题的出现,应力裂缝则主要就是指混凝土结构在施工中因为应力的产生而使其出现了一定的裂缝问题。
(4)温度裂缝,对于混凝土结构的使用来说,其实施过程中温度裂缝的出现也是比较常见的一个问题,对于这种温度裂缝的形成来说,其在水工建筑混凝土施工中也是比较常见的,并且温度裂缝的出现还是不可避免的一个成因,虽然可以在后续的养护中采取相应的措施进行弱化和处理,但是这种温度裂缝的形成机制却不能够完全根治,其产生的危害性也是极为突出的一个方面。
2水工混凝土结构裂缝处理措施
2.1加强对于混凝土材料的控制保障混凝土施工材料的质量符合于水工建筑施工中对于混凝土结构的基本需求是比较核心的一个方面,这种混凝土施工材料的质量保障难度其实是比较大的,不仅仅需要相应的施工人员针对材料的选择和配置全过程进行严格的控制和把关,还要求其应该具备较为全面准确的相关知识,对于如何保障整个混凝土材料的使用效果和价值具备着较为准确的认知,并且还应该针对该方面的一些具体标准和规范进行全面详细的把握,最终也就能够较好的提升其相应的施工效果,避免因为混凝土材料自身的问题导致裂缝问题的产生。
2.2优化混凝土结构施工设计规划对于水工建筑混凝土结构裂缝的控制和处理来说,针对其具体的施工组织设计规划进行严格的控制和把关是极为必要的一个方面,也是相关管理人员应该重点关注的一个核心要点所在,因为这种设计规划工作确实在较大程度上影响着其最终的施工效果,也会在较大程度上对于裂缝的形成产生一定的促进作用。具体到混凝土结构施工设计规划的优化中来说,其实主要就是针对相关设计人员做好的设计图纸进行详细全面的审核,确保其具备着较为理想的可操作性,保障按照这一设计规划内容进行实际操作能够具备较为理想的实施效果;此外,在具体的设计规划中,为了更好的避免一些裂缝问题的产生,还应该通过详细的分析和思考来设置恰当的施工缝,进而保障其能够发挥出较好的作用和价值。
2.3规范施工操作尽可能的避免水工混凝土结构裂缝问题的产生,还应该重点从实际的操作过程中入手,切实针对各个环节的操作进行严格的控制和把关,提升其操作的规范性和标准化,避免因为施工不到位而影响其施工的质量效果。从这一方面来看,其实主要就是针对相应的施工人员而言的,只有施工人员的施工操作水平得到了较好的提升,才能够保障其操作的规范化和标准化,也才能够避免施工操作失误的产生,因此,针对施工人员进行及时有效地培训和教育也就显得极为必要,并且还应该针对施工人员以及施工单位的选择进行慎重把关,保障其确实具备较为理想的施工效果。
2.4切实做好养护工作水工混凝土结构裂缝的处理还应该从养护阶段入手,合理有效的实施养护操作能够在较大程度上避免裂缝问题的产生,尤其是对于温度裂缝的形成来说,其控制效果是比较明显的。具体来说,在养护环节中,其相对应的操作要点主要就是围绕着混凝土结构自身的变化状况以及外界环境的变化进行恰当分析,进而才能够有效地采取相应的措施进行控制和保护。
3结语
综上所述,水工混凝土结构裂缝的产生对于整个水工建筑的使用来说影响较大,也极为恶劣,从这一方面来看,针对这些裂缝的形成原因进行分析,并且采取恰当的措施进行处理控制也就显得极为关键。
参考文献
[1]张瑞雪,李红涛,杜晖.水工混凝土结构裂缝成因及处理浅析[J].河南水利与南水北调,2015(08):73-74.
[2]龚云.水工混凝土结构裂缝的成因及控制对策[J].中国水运(下半月),2008(06):163+165.
关键词:混凝土裂缝;预防;处理
1 前言
混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝.如温度变化、收缩 膨胀 不均匀沉陷等原因引起的裂缝.有外载作用引起的裂缝有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际施工过程中要区别对待,根据实际情况预防或处理。
2 混凝土工程中常见裂缝及预防
2.1 干缩裂缝及预防
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05—0.2mm之间,大体积混凝土中面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2.2 塑性收缩裂缝及预防
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现.裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺入高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在 高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
2.3 沉陷裂缝及预防
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况:有关,一般沿与地面垂直或呈30。~45。角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
2.4 温度裂缝及预防
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在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。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。七是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。八是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。
3 混凝土裂缝处理
3.1 表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧基液或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续发展,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
3.2 灌浆法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥砂浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
3.3 嵌逢封堵法
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
3.4 结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
3.5 混凝土置换法
混凝土置换法是处理已严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其它材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
3.6 电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构,也可用于新建结构。
关键词:现浇混凝土构件;裂缝;预防;处理
中图分类号: TV331 文献标识码: A
一、现浇混凝土构件裂缝的种类
(一)收缩裂缝
(1)塑性收缩裂缝。一般在干热或刮风天气易于出现,裂缝多为中间宽、两端细且长短不一,互不连贯。裂缝产生原因是由于混凝土在塑性状态时,刚开始初凝,而由于天气炎热,阳光直射,刮大风,使混凝土表面水分蒸发过快,混凝土表面产生急剧的体积收缩,此时混凝土尚未有强度,而致使混凝土表面出现龟裂。
(2)沉降收缩裂缝。该裂缝一般多沿主筋通长方向,在混凝土表面出现,常在浇灌后发生,硬化后停止。裂缝产生原因是混凝土浇捣后,骨料颗粒沉落,水泥浆上浮,受到钢筋或埋设件或大骨料的阻挡,从而使混凝土互相分离。另外混凝土本身组成材料沉落不均匀造成开裂。
(3)干燥收缩裂缝。多在混凝土养护完毕一段时间后才出现,为表面性的较浅较细裂缝.多沿短方向分布。裂缝产生的原因主要是混凝土养护不周,受风吹日晒,表面水分散失过快,而混凝土内部湿度变化小,表面干缩变形受到混凝土内部的约束,产生较大拉应力后产生裂缝。另外如后张法预应力构件,在露天堆放过久,不进行张拉也会出现此类裂缝。
(二)温度裂缝
(1)内约束裂缝。是由于混凝土内外温差过大而引起的。例如,混凝土养护期间受寒流侵袭,使混凝土表面急剧降温超过7℃~10℃就有可能引起混凝土表面裂缝,但其裂缝深度一般只有30mm左右,表面以下仍保持完整性。
(2)外约束裂缝。是由于混凝土体积过大,混凝土绝热温度与浇灌温度之差超过5℃以上而引起的。当混凝土结构厚度超过2.0m以上时,混凝土在硬化期间放出大量水化热,内部温度上升很快,一般在混凝土浇筑后72h达到最高温度(可达80℃左右),由于混凝土内部散热慢而混凝土表面散热快,这种温差在混凝土表面引起拉应力。而后期均匀降温冷却时,受到基岩或老混凝土垫层约束,又会在混凝土内部出现拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土产生温度裂缝。外约束裂缝多发生在施工后2~3个月或更长时间,多在结构中部出现。裂缝为较深或贯穿性的.破坏结构的整体性。
(三)沉陷裂缝
裂缝多为深进或贯穿性的,其位置与沉陷方向一致。较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度与沉降值成正比。裂缝产生的原因是结构构件落在未经处理的回填土或松软地基上。混凝土浇灌后,因地基浸水引起不均匀沉降而导致裂缝。特别是平卧生产的钢筋混凝土构件,由于侧向刚度差,配筋少,最易引起弦、腹杆或梁的侧面产生裂缝。另外因模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动以及过早拆模,也常导致此类沉陷裂缝出现。
二、现浇混凝土构件裂缝预防措施
(一)干缩裂缝预防
一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
(二)塑性收缩裂缝预防
一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
(三)沉陷裂缝预防
一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
(四)温度以及化学反应引起的裂缝预防
尽量选用低热或中热水泥;减少水泥用量;降低水灰比;改善骨料级配;改善混凝土的搅拌加工工艺;在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂;高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度;合理安排施工工序,分层、分块浇筑;在大体积混凝土内部设置冷却管道;加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施;预留温度收缩缝;减小约束;加强混凝土养护;混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。对于由于化学反应引起的裂缝来说,其预防措施一般是:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
三、裂缝处理
(一)表面处理法
表面处理法就是在混凝土表面沿裂缝铺设薄膜。该法适用于裂缝宽度较窄(小于0.2mm),恢复构件的表面美观和提高耐久性。
薄膜材料一般可使用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。另外,当裂缝宽度有可能变化并以防水为修补目的时,可使用带有伸缩性的焦油环氧树脂等。当裂缝间距较小、分布比较集中时,也可在整个表面铺设薄膜。
施工时,首先将欲铺设薄膜的混凝土表面用钢丝刷子打毛,用水清洗待其干燥。在铺设薄膜之前,要将混凝土表面的气孔用油灰状的树脂予以填平。另外,也可用喷射砂浆,如单纯以防水为目的,可涂刷沥青。
(二)充填法
当裂缝比较宽时,可采用将树脂或无机类材料填充裂缝的方法。即沿裂缝将混凝土表面凿成V或U字形槽,然后填以充填材料。这种修补方法适用于表面处理法不能充分满足耐磨及防腐性要求的场所,一般使用树脂砂浆类的填充材料,也可使用水泥砂浆及沥青等。
充填沟槽的外形有V形及U形两种,如U形难于开凿,可使用V形槽。V形槽用于填充树脂砂浆,如充填普通砂浆, V形槽易使砂浆剥离脱落,故此时最好开成U形槽。开U形槽时,首先用刀具沿裂缝开出两条沟,然后再剔除中间部分。
填充施工时,先将开槽时的残渣碎片用钢丝刷子清除,必要时还应涂以底层结合料,然后再填充填材料,待充填料充分硬化后,再用砂轮或抛光机将表面磨光。
(三)结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
结语
由于钢筋混凝土结构具有良好的耐久性、耐火性、可模性以及整体性能好等优点。所以,被广泛地用于房屋建筑中,但是,由于设计、施工、材料等诸多因素的影响,常导致钢筋混凝土构件产生裂缝,因此,对钢筋混凝土构件裂缝产生的原因进行科学的分析,并找出相应的预防措施和处理方法,是非常必要的。
参考文献
[1]张建奇.钢筋混凝土构件裂缝的施工预防措施及处理方法[J].水运工程,2002,12:38-40.
关键词:混凝土裂缝处理;原则;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
中图分类号:TU528 文献标识码:A文章编号:
在建筑工程混凝土施工过程中,混凝土出现裂缝,是一个普遍存在并且难以避免的问题。混凝土作业和构件中有很大一部分都是带缝工作的,混凝土施工过程、本身变形、后期养护和受力约束等一系列原因都会引发混凝土裂缝问题,造成混凝土裂缝成了土建、桥梁等工程中最常见的工程问题。裂缝对工程的影响举足轻重,轻微的会影响到混凝土工程的外观,严重的会影响到建筑的质量,进而引发质量事故。下面针对在土建施工过程中遇到的混凝土裂缝问题,根据平时的经验总结,在这里提出一些具体的处理措施。
一、处理裂缝的基本原则
(一)处理问题前,应该认真细致的了解形成裂缝的原因和性质,针对不同的成因提出不同的解决方法。要找到问题的源头,处理只是一种手段而不是目的,处理裂缝的最好方法就是尽量控制不出或者少出现裂缝。
(二)要摆正出态度,以解决问题的根本为出发点,不能单纯追求掩饰问题,要从根本上解决问题。
(三)治理裂缝以科学原理为依据,各种处理方法都必须依据规范和设计要求而来,不能违背规范和设计要求。坚决避免不必要的第二次伤害,要对各种处理方案进行针对性的对比和优化。
(四)在保证质量的情况下,尽量简化施工的步骤,简单的方法是最经济适用的。
二、建筑工程施工中常见的混凝土裂缝的处理方法
裂缝的存在不但会影响工程美观,更重要的是会影响到施工工程的质量。而且由于裂缝的存在会加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳以及抗渗能力,由此还可能会导致混凝土无法对钢筋起到有效的保护的作用,从而引起钢筋的锈蚀膨胀,进一步破坏工程的结构。因此必须及时和尽可能完善的处理好裂缝。根据裂缝的性质和具体情况,我们应该区别对待,运用不同的处理方法解决各种各样的难题,以保证建筑物的安全使用。
以下是我总结的几种在施工中经常运用的混凝土裂缝处理方法:
(一)低压注浆法修补裂缝
低压注浆法适用于宽度为0.2mm~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理―试漏―配制注浆液―压力注浆―二次注浆―清理表面。当裂缝数量较多时,先要在裂缝位置上贴医用白胶布,再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝,使裂缝封闭,大约10分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行,若气温高的话,半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆嘴,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆嘴压入裂缝,当相邻的嘴中流出浆液时,就可拔出补缝器,堵上铝铆钉。一般由上往下注浆,水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。
(二)开槽法修补裂缝
开槽法修补法是裂缝封堵中经常使用的一种方法,该法适合于修补宽度大于 0.5mm裂缝。通常采用采用环氧树脂:10,聚硫橡胶:3,水泥:12.5,砂:28。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后,将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中,再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度(约0.4斤丙酮就可以了)。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的砼凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入砼缝内,一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖,待完全初凝后,开始用水养护。需要注意的是,凿槽完毕以后一定要用洁净的水冲洗干净,然后等到充分干燥后才进行下一步工作,这样的话能起到加强后期混凝土与前期混凝土的有效粘结的作用。开槽法修补法的适用面很广泛,基本上非受力裂缝都适用,而且处理的效果也是相对较好。
(三)表面修补法
表面修补法是一种最为常用也是最方便快捷的修补法。它主要适用于受力稳定和对结构承载能力没有影响的表面浅层细微裂缝的处理。通常的处理措施只是在裂缝的表面涂抹水泥浆或是环氧胶泥,或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。有的时候在防护裂缝的同时为了防止混凝土受各种作用的影响而使得裂缝继续发展,则可以通过在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施来改善。表面修补法在实际中运用和广泛,但是这种方法也有着很大的缺陷。一就是这种方法可能会掩饰掉一些原因不明的裂缝对延伸的裂缝无法追踪其变化;二就是这种处理方法无法深入到裂缝的内部,可能会留下隐患。所以在运用这种看似简单方法的时候也要经过科学的论证。
(四)结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的受力性能时,就要考虑从力学的角度采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面积,在构件的角部处包型钢,采用预应力法加固,粘贴钢板加固,增设支点加固以及喷射混凝土补强加固等。结构加固法牵涉到对结构的形态和受力方式的改变,因此在运用时应该先跟设计及监理进行沟通,找出原因,通过受力计算后提出解决方案,在经过综合论证认为可行后才付诸实施。
(五)混凝土置换法
[关键词]裂缝 成因 处理 防治
一、裂缝产生的成因分析
1.非施工因素
(1)设计因素。①由于借用地质报告造成差错,地基钻探勘测不准,业余设计者错误设计。②图纸采用梁平法,表达较简单,施工单位若素质较差,则不理解。
如某小区在客厅的楼板上有一条与整个房屋长向的垂直裂缝且贯穿。原以为是温度收缩裂缝,经仔细分析。由于下面是地下车库的一道墙,主体下沉与楼板收紧,产生应力而造成裂缝。
(2)环境因素。混凝土具有热胀冷缩的性质,当环境温度发生变化,或水泥水化热使混凝土温度发生变化时,钢筋混凝土结构就产生温度变形。而建筑物中的结构构件在温度变形和约束的共同作用下,产生温度应力,当这种应力超过混凝土的抗裂强度时,就产生温度裂缝。如:自防水屋面板上的裂缝;大体积混凝土的裂缝。温度裂缝的特征:裂缝的宽度大小不一,但每一条裂缝宽度变化不大,裂缝宽度随着温度变化而变化。一般会出现表面的、较深的或贯穿性裂缝。其中表层裂缝的方向一般无规律性;较深的或贯穿裂缝走向,往往与主筋方向平行或接行。普通钢筋混凝土的裂缝不一定都是质量问题,只要裂缝宽度符合规范规定,都属正常情况。但对宽度超过规范规定,或降低构件的承载能力,或有失稳破坏可能,或影响耐久性等方面的裂缝等都应认真分析,慎重处理。
2.施工因素
(1)材料质量控制不当,现实行商品混凝土,有时由于商品混凝土运输车辆烦忙,送到工地时混凝土已到初凝,使用后产生了构件裂缝。我们要控制材料质量和混凝土坍落度、配合比设计及相关性能指标。
(2)施工过程控制不当,浇砼时失误造成坍落度等控制不好或碰着下雨,产生裂缝、麻面、蜂窝“炒米糖”等状态。我们要严格施工过程的控制,遵循施工工艺流程。另外施工养护不良时,混凝土表面干燥过快,而内部温度变化小,表面收缩变形受到收缩慢的内部混凝土约束,因此,在构件表面产生较大的拉应力,当拉应力力混凝土的极限抗拉强度时,即产生干缩裂缝。
二、裂缝处理的方法
通常处理裂缝的方法有以下几种:
1.表面修补:常用的方法有压实抹平,涂抹环氧粘结剂,喷涂水泥砂浆或细石混凝土,压抹环氧胶泥,环氧树脂粘贴下班丝布,增加整体面层,钢锚栓缝合等。
2.局部修复法:常用的方法有充填法、预应力法,部分凿除重新浇筑混凝土等。
3.水泥压力灌浆法:适用于缝补宽度≥0.5mm的稳定裂缝。
4.化学灌浆:可灌入缝宽≥0.05mm的裂缝。
5.减少结构内力:常用的方法有卸荷或控制荷载,设置卸荷结构,增设支点或支撑。改简支梁为连续梁等。
6.结构补强:常用的方法有增加钢筋,加厚板,外包钢筋混凝土,外包钢,粘贴钢板,预应力补强体系等。
7.改变结构方案,加强整体刚度。例如:框架裂缝采用增设隔板深梁法处理。
8.其它方法:常用方法有拆除重做,改善结构使用条件,通过试验或分析论证不作处理等。
三、坡屋面混凝土浇筑的裂缝防治
坡屋面混凝土施工裂缝防治要注意以下六方面:工艺流程、混凝土供料手段、混凝土浇筑顺序、混凝土振捣方法、坡屋面板厚的控制、防渗砂浆找平层施工。
1.工艺流程
清模,浇水湿模,划分2m宽浇筑带截流网、保护层垫块复位检查用16t汽车吊垂直运输料斗至上料平台(平台上铺设卸料用垫铁)用铁锹人工二次转料至工作面(2.0m×1.5m浇筑块)、对称上料(取样测试坍落度)先梁后坡、由左(右)至右(左)、由下至上用φ30及φ50振捣棒专人振捣,人工用铁锹及时向上收灰、补灰,连续浇筑手提式平板振捣器二次振捣,木抹子配合初步找平杠尺刮平,向上平行推进电动抹子找平,斜面拉线厚度控制尺控制厚度每步浇筑块接槎处理及混凝土初凝前坡面二次搓毛处理初凝稳定后抹25mm厚1:2.5防渗砂浆(掺水泥重量3%防水粉)找平层湿水养护。
2.混凝土供料手段
在坡屋面混凝土施工中,混凝土供料手段的选择尤为重要。实践表明,使用吊斗垂直运输混凝土至屋面卸料平台,然后人工用铁锹二次转料至工作面的供料方法是减速少骨料分离行之有效的措施。
通常施工中会出现以下两种错误的供料方式。一种是使用压力泵将混凝土直接输送至坡屋顶,由于供料速度快,在泵送压力及钢筋网的“筛分”作用下,骨料四溅分离,坡脚边梁及挑檐处骨料集中严重,不易分散且很难振捣密实。另一种虽使用吊斗垂直运输,但为省事而未经卸料平台人工二次转料,直接从坡屋顶下任其自由滑落,扩大了模板污染面和作业面,加大了施工难度,也不利于紧急情况下(如停电、停水、设备故障、烈日或大风时坍落度严重损失、混凝土初凝时间缩短等)屋面施工缝的正确留设。工程中设发电站。
3.混凝土浇筑顺序
施工前先平行坡向划分约2m宽的浇筑带。在2.0m×1.5m浇筑块的小范围内,下料顺序可由上而下,但每浇筑带的总体下料顺序则是由下而上,且原则上要求坡屋面两侧对称下料。施工时要有很强的计划性,先大面后小面,严格按事先设计的施工流程一次性连续浇筑,尽量不设施工缝或施工缝留设在距阳(阴)脊1m处。
4.混凝土振捣方法
为提高混凝土密实度,满足坡屋面混凝土抗渗要求,浇筑时采用二次振捣技术。
(1)一次振捣时应由下而上进行强力振捣,φ30及φ50振捣棒交替使用。φ30棒的棒距控制在20~30cm,φ50棒的棒距以不超过45cm 为宜。振捣棒垂直坡屋面插入,快插慢拨,不可顺坡面平行振或无序斜振,以免发生“浆盖石”的假象而漏振和欠振。振捣时间以混凝土表面泛浆,不再明显下沉,不再有气泡和泌水冒出为度。用铁锹配合收灰,及时补灰,向上推压混凝土面,严格按序推进,遇边梁和坡梁时,可以先边后坡浇筑。
(2)在一次振捣完毕后45~60min(根据气湿状况,现场准确把握二次振捣的时间)内,使用手提式平板振捣器或φ30振捣棒进行二次振捣。二次振捣的目的在于将混凝土内钢筋、预埋件等周围残存的水分、水膜彻底消除或使一次振捣中未打散呈现团状的胶凝材料颗粒充分水化,以减少孔隙和气泡。二次振捣对消除漏振、欠振,提高混凝土的密实度、抗渗性能和强度均具有明显的效果。
(3)混凝土浇筑完毕后,在初凝前指派专人进行1~2次表面搓毛抹压,以减少表面水分的过快蒸发,避免表层塑性裂缝和龟裂,促进混凝土的强度增长。
由于坡度大,施工中选用有经验的专业振捣手2~4名,分段定点专人负责,严格按振捣顺序,做到“不漏振、不乱振、不跳振”。若遇交接班或更换捣手,应严格执行交接班制度,严防漏振。交接班或上下班时,严禁在尚未初凝结硬的混凝土屋面行走和施加任何荷载。
5.坡屋面板厚的控制
因施工中混凝土的下坠,大坡度屋面板的厚度一般较难控制,极易出现拆模后板厚不均匀的现象。除使用调厚控制板外,可由坡顶两角向四屋脊拉通线,用混凝土厚度控制尺随时复核。屋面棱角用线调整顺直,2m靠尺检查整坡的平整度。
6.防渗砂浆找平层施工
待坡屋面混凝土初凝稳定后,及时抹屋面25mm厚1:2.5水泥防渗砂浆(掺水泥重量3%的防水粉)找平层,收浆压光,加强早期湿水养护,控制表面平整度偏差不大于2mm,使板面光滑顺平,无裂缝、蜂窝及“炒米糖”现象。
参考文献:
[1]俞昌铭.热传导及其数值分析.北京,大学出版社,1982.
关键词:桥梁裂缝种类;形成原因;预防措施;裂缝处理
随着当前公路交通量的剧增,桥梁裂缝的检测和处理的重要性日益提高。影响桥梁工程质量的各种因素很多。桥梁在施工和使用过程中,在多种因素影响下,不可避免的会出现裂缝。裂缝的检测和处理越来越引起人们的重视。
一、混凝土桥梁裂缝产生的原因
混凝土裂缝可分为结构性裂缝及非结构性裂缝两类。本文主要对非结构性裂缝进行初步分析研究。
1、收缩裂缝
混凝土施工中,游离水蒸发后,混凝土会产生体积收缩,一般称为游离水蒸发收缩。另外水泥水化作用也会引起混凝土体积的收缩,称为混凝土自收缩(或称混凝土干缩)。混凝土本身存在肉眼看不见的微细裂缝是它固有的一种特性。混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌和水量、骨料规格、振捣密实性和养护好坏有关。施工中常见的混凝土收缩裂缝有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝3种。
2、温度裂缝
(1)内约束裂缝
由于混凝土内外温差过大引起内约束裂缝,裂缝深度一般只有30mm左右,表层以下仍保持结构完整性。
(2)外约束裂缝
由于混凝土体积过大,混凝土在后期均匀降温冷却时,受到基岩或老混凝土垫层约束,又会在混凝土内部出现拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土产生温度裂缝。裂缝为较深或贯穿性的,破坏结构的整体性。
3、沉陷裂缝
裂缝多在基础、墙等结构上出现,大多属深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般与地面垂直或呈30°到45°角方向发展。较大的贯穿性沉陷裂缝,往往上下或左右有一定的错距,裂缝宽度受温度变化影响小,因荷载大小而异,且与不均匀沉降值成比例。裂缝的产生既有设计不合理的原因,也有施工不当的原因。
4、混凝土材料的选择。水泥石和砂石料的使用必须合格。如果水泥和水量的过大就必然会降低混凝土的凝结性,最终引起楼板的裂缝。在工程中,商品混凝土的使用也会导致楼板裂缝,主要因为商品混凝土中小粒径骨料,水量过多以及塌落度较大。另外,在混凝土中使用含氯外加剂也是形成裂缝的原因。
二、预防与处理混凝土桥梁裂缝的措施
1、控制好混凝土原材料的质量和混凝土配合比的选择水泥。
1)选择合适的原材料,如选择中低热水泥、缓凝型减水剂、掺用纤维、采用低热高性能混凝土。选用水泥时,应以能使所配制的混凝土强度达到要求、收缩性小、和易性好和节约水泥为原则。同时应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响;对于砂石材料应控制其级配、含泥量、针片状含量、压碎值指标、有害物质含量在规范允许范围。
墩身浇筑混凝土以前,所用的砂石料、钢筋、水泥、粉煤灰、外加剂等按照设计图纸以及指挥部批复的施工配合比备料,经检验合格后方可投入混凝土施工。施工中根据砂石骨料的实际含水量进行调整,以满足混凝土强度及和易性要求。
2)有针对性地进行混凝土配合比设计,如减少混凝土单位水泥用量、适当增加粉煤灰或磨细矿渣的掺量、适当掺加高效缓凝减水剂,可以有效降低混凝土的总水化热和热化热释放的峰值,从而减小混凝土因水化热导致几外温差过大而产生的裂缝;在满足施工要求的情况下,尽可能降低混凝土的坍落度,减少胶凝材料总量,以减少混凝土的干缩裂缝。在配制混凝土配合比时应考虑施工季节、结构形状、模板形式、混凝土强度等级等因素对桥梁结构抗裂性能的影响。在施工中,施工单位往往只注重混凝土强度而忽视其变形特性和工作性,而混凝土变形特性和工作性恰好是混凝土产生裂缝的主要原因所在。
2、施工过程中的控制措施
混凝土施工中采取相应的措施,如降低混凝土的浇筑温度,无筋或少筋混凝土中埋放块石、混凝土早期升温阶段采取散热降温措施、混凝土降温阶段采取保温措施、合理设置施工缝、采取二次抹面、加强混凝土养护等措施;进行混凝土温度应力计算,对薄弱部位采取加强措施。另外,为防止主墩墩身在分段施工过程中出现收缩裂缝,在材料上反复优化配合比,在工艺上尽量降低骨料的温度,缩短节段之间的混凝土龄期差,并加强混凝土养生。
3、对混凝土裂缝的处理
混凝土裂缝常见的修补方法有:表面涂抹水泥砂浆法、表面涂抹环氧胶泥法、表面凿槽嵌补法、表面贴条法、压力注浆法、开槽填补法等。随着技术的发展,出现了许多的新的修补材料,如混凝土修补胶、注缝胶、混凝土快速修补剂等,使裂缝修补的效果更好,工艺更简单,费用更省。这些新材料、新机具和修补方法经过近十来年的现场考验,证明耐久性令人满意,目前这几种方法已经在许多维修改建加固项目中得到推广应用。
对施工缝的处理比较复杂,对混凝土接缝处严格进行凿毛处理,并清洗混凝土接合面,使新老混凝土紧密结合在一起。浇筑前铺1~2cm同标号水泥砂浆后再分层浇筑,振捣。
关键词:混凝土;裂缝;处理
中图分类号:TU528文献标识码: A 文章编号:
1 工程概况
泄洪闸坝由左岸1#~12#深槽区泄洪闸和右岸13#~22#浅滩区泄洪闸组成,共22孔,总长327.4m,沿坝轴线方向桩号范围为闸左(右)0+000.00m~闸右0+327.40。泄洪闸顺水流方向分上游抛石防冲槽、上游铺盖闸室、消力池、护、海漫、下游抛石防冲槽。其中闸室段桩号为0-002.00~0+25.00,长25m,消力池段桩号为0+025.00~0+074.50,长49.5m。闸室段底板厚3.5m,闸室边(缝)墩厚1.6m,中墩厚2.4m。闸室顶部交通桥宽6.5m,桥面高程27.50m,启闭平台高程32.00m。
船闸沿坝轴线方向桩号范围为闸左(右)0+327.40m~闸右0+353.40,顺水流方向分分上游导航墙、上闸首、闸室、下闸首及下游导航墙。上闸首沿坝轴线方向长26.0m,垂直坝轴线方向长25.0m,闸墙顶高程32.0m;闸室长165.0m,宽20.0m,净宽12.0m,底板顶面高程3.0m,闸墙顶高程19.50m。下闸首垂直坝轴线方向长25.0m,总宽27.0m,闸墙顶高程27.00m。
2 混凝土温度控制措施
2.1优化混凝土配合比,提高混凝土抗裂能力
2.2 合理安排混凝土施工进度及时段
2.3 采用综合措施,降低混凝土浇筑温度
2.4 混凝土浇筑分层及层间间歇控制
2.5混凝土表面流水养护
3 混凝土表面缺陷处理
混凝土表面缺陷处理的范围主要包括:混凝土表面外露钢筋头、管件头、表面蜂窝、麻面、气泡密集区、错台、挂帘,表面缺损,小孔洞、单个气泡、表面裂缝等。
1. 混凝土表面缺陷检查
认真检查混凝土表面缺陷,查明表面缺陷的部位、类型、程度和规模,并将检查资料和修补实施方案报送监理工程师,经监理工程师批准后进行修补施工。
2. 混凝土表面缺陷处理方法
⑴ 混凝土表面缺陷处理一般要求
① 混凝土表面蜂窝凹陷或其它损坏的混凝土缺陷按监理工程师指示进行修补,并作好详细记录。
② 修补前用钢丝刷或加压水冲刷清除部分,或凿除缺陷混凝土,用水冲洗干净,采用比原混凝土强度等级高一级的砂浆、混凝土或其它填料填补缺陷处,并予以抹平。修整部位加强养护,确保修补材料牢固粘结,色泽一致,无明显痕迹。
③ 为避免新浇混凝土出现表面干缩裂缝,及时采取混凝土表面喷雾,或加盖聚乙烯薄膜等方法,保持混凝土表面湿润和降低水分蒸发损失。喷雾时雾滴直径达到40μm~80μm,以防止混凝土表面泛出水泥浆液。
⑵ 修补面处理
① 凸出于规定表面的不平整表面磨平。
② 凹入表面以下的不平整表面凿除,形成供填充和修补用的足够深的洞。然后按监理工程师要求进行回填。
③ 采用砂浆或混凝土修补时,在待修补面及周围至少1.5m范围内用水湿润,以防附近混凝土从新填补的砂浆或混凝土中吸收水份,然后用净水泥浆在该区域涂刷一遍,再用预缩砂浆或混凝土回填。如果使用环氧砂浆修补,则在修补区涂刷环氧树脂。
④ 预留孔混凝土面在回填混凝土或砂浆之前,先将预留孔壁凿毛,并清洗干净和保持湿润,以保证埋件粘结牢固,以及新老混凝土或砂浆充分黏结。
⑶ 修补工艺及要求
① 预缩砂浆
干硬性水泥预缩砂浆由水泥、砂、水和适量外加剂组成。水泥选用与原混凝土同品种的新鲜水泥。砂经过2.5mm孔径筛,细度模数控制在1.8~2.3。水胶比0.3~0.4,灰砂比为1∶2~1∶2.6,另可加入适量减水剂。
材料称量后加适量的水拌和,合适的加水量拌出的砂浆,以手握成团,手上有湿痕而无水膜。砂浆拌匀后用塑料布遮盖存放0.5h~1h,然后分层铺料捣实,每层捣实厚度不超过4cm为宜。捣实可用硬木棒或锤头进行,每层捣实到表面出现少量浆液为度,顶层用拌刀反复抹压至平整光滑,最后覆盖养护6天~8天。
修补后砂浆强度达5MPa以上时,用小锤敲击表面,声音清脆者合格,声音发哑者凿除重修。
② 环氧砂浆
过流面的修补使用环氧砂浆。环氧砂浆也可用于修补监理工程师要求的其它部位混凝土。只有当气温和混凝土表面温度均在5℃以上时才能使用环氧砂浆。
修补部位混凝土表面清洁、干燥后,在涂刷环氧砂浆前先刷一薄层环氧基液,用手触摸有显著的拉丝现象时(约30min)再填补环氧砂浆。当修补厚度大于2cm时,则分层涂抹,每层厚度为1.0~1.5cm。环氧砂浆拌和设计做到使最终凝固时间在2h~4h之间。
环氧砂浆修补后养护期5~7天,养护温度控制在20℃左右,养护期内不受水浸泡和外力冲击。
③ 回填混凝土
较大缺陷部位经监理工程师批准可采用回填修补,回填修补与被修补的混凝土采用相同的材料和配比。修补时使用新模板支托,以保证修补后表面平整度满足要求,修补后在一周内连续保持潮湿养护,保持温度不低于10℃。
⑷ 其它修补要求
① 对于有外观要求的混凝土修补,在水泥里混入一定比例的白水泥使修补后混凝土的颜色与周围混凝土相协调。用于修补的水泥与被修补的混凝土用水泥来源于同一厂家,并且型号相同。
② 外露钢筋头、管件头等全部切除至混凝土表面以下20~30mm,并采用预缩砂浆或环氧砂浆填补。
3.1 混凝土内部缺陷处理
对混凝土强度或内部质量有怀疑时,采取无损检测法(如回弹法、超声回弹法等)或钻孔取芯、压水试验等经监理工程师批准采用的方法进行检查。
1. 内部缺陷处理方法
内部缺陷一般以水泥或化学补强灌浆进行处理,具体方案根据现场实际情况报监理工程师批准。
2. 处理质量检查
通过钻孔取芯或检查孔压水试验等方法进行处理质量检查。
3.2 混凝土裂缝处理
1. 混凝土裂缝检查
混凝土裂缝拟采取物探检测法或钻孔取芯、压水试验等经监理工程师批准采用的方法进行检查,主要检测项目为裂缝的宽度、长度和深度。
2. 裂缝处理
⑴ 大体积混凝土裂缝的处理
① 大体积混凝土Ⅰ类裂缝经监理工程师批准后可不作处理。
② Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类裂缝均按监理工程师指示进行处理。
⑵ 板梁构件钢筋混凝土裂缝的处理
各类裂缝均按监理工程师指示进行处理。
⑶ 裂缝处理措施
① 裂缝表面上一层混凝土浇筑之前,按监理工程师的指示进行处理。
② 裂缝灌浆补强材料选用细水泥,实施前进行生产性试验,其成果送监理工程师审查批准。
③ 裂缝处理技术措施方案经监理工程师批准后实施;
④ 裂缝灌浆在该部位混凝土冷却到接缝温度后进行。
关键词:混凝土裂缝成因水胶比措施
中图分类号:TV331文献标识码: A
1 前言
混泥土裂缝是建筑施工过程中经常出现的质量问题,这个质量问题一直都是施工人员需要迫切解决的技术问题。在正常环境下随时间的增长,混凝土中的裂缝也可能受荷载、不均匀沉降而加大加深,也可能由于混凝土水化热干燥收缩变形而加大加深。致使混凝土结构重的钢筋在受潮湿环境影响发生锈蚀,导致耐久性降低缩短,因此,必须引起高度重视,并做好钢筋混凝土的裂缝控制,减少对建筑物的破坏。
2 裂缝产生的原因
2.1 水泥原因
水泥是一种胶凝材料,能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。在施工过程中,大体积混凝土中会所释放的热量,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。另外水泥越细,其抗裂性越差。
2.2 集料原因
粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。集料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。
2.3 混凝土配合比原因
单方水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大。收缩越大普通混凝土单位用水量越大,温层上收缩就越大,而用水量主要受混凝土的坍落度、水泥需水量、砂子细度模数和石子的级配影响。水胶比一般根据试配强度和水泥强度进行确定。当水泥用量不变时,水胶比越大的水泥石的毛细孔隙较大,渗透性、耐久性较差,混凝土收缩也越大,一般普通混凝土水胶比不宜大于0.70。
2.4温度原因
一般是由于外界温度变化,使混凝土产生胀缩变形,这种变形即为温度变形,当混凝土构件受到约束时,将在混凝土构件内产生应力,当由此产生的混凝土内部的拉应力超过混凝土抗拉强度极限值时,混凝土便产生温度裂缝。气温的降低,产生收缩,这样在混凝土表面引起很大的拉应力,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。
2.5 沉陷原因
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致。地基处理不满足规范要求时,特别是在湿陷性黄土、冻胀土、膨胀土、盐渍土、软弱土等不良场地,仍时常产生地基沉陷(膨胀)裂缝。
2.6 养护原因
干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。
3裂缝的控制措施
3.1设计方面
设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时, 应充分考虑采用加强措施。积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果良好。
重视对构造钢筋的认识。在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,特别是于桥梁、板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择,必须经过科学计算及严格验算后确定。
3.2 材料选择和混凝土配合比设计方面
根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。选用级配优良的砂、石原材料,液塑限应满足规范要求。积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改 善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定 膨胀剂的最佳掺量。配合比设计人员应深入施工现场,依据施 工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。
3.3 现场操作方面
浇捣工作:浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
混凝土养护:在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护,养护时间为 14-28 天。
混凝土的降温和保温工作:对于大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施 (埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
避免在烈日下或风雨中浇灌混凝土。
4 裂缝的处理方法
4.1 开槽法修补裂缝
该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm,采用环氧树脂。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。
4.2 低压注浆法修补裂缝
低压注浆法适用于裂缝宽度为 0.2mm-0.3mm 的混凝土裂缝修补。一般由上往下注浆,水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液布满,在注浆后约半小时可以对每个注 浆嘴再次补浆。
4.3 表面覆盖法修补裂缝
这是一种在微细裂缝(一般宽度小于0.2mm)的表面上涂膜,以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法,这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以追踪其变化。