浅谈混凝土裂缝处理

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wei_357
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:洪河倒虹吸进口渐变段出现裂缝,针对现场情况、施工方法、施工工序、混凝土后期养护情况,分析归纳影响因素主要是渐变段体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形和外部约束作用等几方面,针对这些原因及影响因素,采取处理措施,处理后裂缝未发展。证明处理措施是合理、有效的,达到防漏和控制裂缝的效果。
  关键词:裂缝;约束;裂缝处理;措施;防漏;效果
  Abstract: Hong River inverted siphon intake transition section cracks, according to the site conditions, construction method, construction process, the concrete curing conditions, analysis influence factor mainly is the transition body temperature difference, concrete shrinkage, autogenous volume deformation and external constraint function and so on several aspects, for these reasons and influence factors, take measures, not crack treatment. Certificate processing measures are reasonable, effective prevention and control, achieve the effect of crack.
  Keywords: constraint; crack; crack treatment measures; leakage; effect;
  中图分类号: TV543+.6 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
  
  一、前言
  混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题,使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重的将威胁到人民的生命、财产安全。
  二、水工建筑物产生裂缝因素
  混凝土裂缝产生的原因很多,水工建筑物产生裂缝主要有以下几种:
  (1)混凝土在硬化的过程中,由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。
  (2)大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大,使混凝土的形变超过极限引起裂缝。
  (3)在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。
  (4)當有约束时,混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩,因为受约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度低,容易被温度引起的拉应力拉裂,从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。
  (5)混凝土加水拌和后,水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应,析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨,体积增大三倍,从而使混凝土涨裂产生裂缝。
  (6)在炎热的大风天气,混凝土表面蒸发过快,造成混凝土内部水化热过高,在混凝土浇筑数小时后仍处于塑性状态,易产生塑性收缩裂缝。
  (7)构件超载产生的裂缝,例如:构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝,构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。
  (8)当结构的基础出现不均匀沉陷,就有可能会产生裂缝,随着沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。
  (9)当钢筋混凝土处于不利环境中,例如:侵蚀性水,由于混凝土保护层厚度有限,特别是当混凝土密实性不良,环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈,生成氧化铁,氧化铁的体积比原来金属的体积大的多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。
  三、水工混凝土工程的常见缺陷修补
  国内外修补裂缝的方法很多,归纳起来主要有以下三大类
  (1)开槽法修补裂缝
  该法适合于修补宽度大于0.5mm的裂缝,重量比采用环氧树脂: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混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内,一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。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。
  (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。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。
  (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。
  表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异,通常采用弹性涂膜防水材料,聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘贴)等。施工时,首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛,清除表面附着物,用水冲洗干净后充分干燥,然后用树脂充填混凝土表面的气孔,再用修补材料涂覆表面。
  四、工程实例
  在实际工程中要区别对待各种裂缝,根据实际情况解决问题。现结合工程实例,讨论一下自己工程中遇到的裂缝形式、成因、最终处理方法及效果。
  南水北调安阳段洪河渠道倒虹吸由进口渐变段、进口检修闸、管身段、出口控制闸和出口渐变段组成进口渐变段桩号为总干渠设计桩号Ⅳ(AY)15+224.65~Ⅳ(AY)15+269.65,长45m,采用底板与侧墙分离的钢筋混凝土结构形式。两侧墙采用直线扭曲面,底宽由18.5m渐变至32.03m。
  洪河渠道倒虹吸由进口渐变段左右岸挡墙已施工完毕。施工完毕1年后现场技术人员发现进口段渐变段曲面位置出现一条垂直于渠道水流方向的裂缝,裂缝呈上宽下窄的趋势,上宽1mm、下宽0.3mm,裂缝从倒虹吸进口渐变段渠底板到曲面顶部,呈贯通状,同时发现纵向裂缝若干,宽度不一。
  分析裂缝产生的原因分析:根据施工单位、监理单位对进口渐变段混凝土施工过程中的施工方法、施工工序、混凝土后期养护情况介绍,分析归纳影响因素主要是渐变段曲面内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形和外部约束作用等几方面,其中主导因素是自生体积变形。
  裂缝安全影响分析:由于进口渐变段直接与主渠道连通,渠道蓄水后,将沿裂缝产生渗漏,影响正常通水和建筑物美观,如长期渗水将影响倒虹吸结构安全。
  经分析较宽裂缝处理适合选用开槽法修补,具体处理方法如下:
  裂缝范围内开槽,槽尺寸为300mm×40mm。即沿缝隙凿深450mm并向两侧各扩大约150mm形成一个矩形槽。人工开槽,当遇已浇钢筋混凝土内钢筋时应保留钢筋完整性,并进行适当处理;开槽的中间布置“651”型橡胶止水带,并将槽内清洗干净,刷去松动颗粒,回填弹性环氧砂浆。弹性环氧砂浆配方见下表。
  弹性环氧砂浆配(重量比)
  
  
  裂缝宽0.3mm或更细,可采用化学灌浆方法处理内部裂缝。施工工序:钻孔→压气(或压水)检测→止浆→试漏→灌浆→封孔→检查
  施工技术要求:
  (1)钻孔
  布孔方式:裂缝较深,缝的走向不规则,布孔采用骑缝孔和斜孔,骑缝孔采用灌浆嘴施灌,斜孔采用埋设灌浆管施灌。
  孔距和孔径:孔距、排距应视裂缝的宽度和通畅情况、浆液粘独及允许灌浆压力而定,孔距、排距初定为0.5m;钻孔采用风钻孔,为减少孔内浆量,孔径宜采用30mm~36mm。
  (2)压气检测
  環氧树脂(化学灌浆材料)属于憎水性材料,采用压气检测检验的方法。压气时在缝外面刷上肥皂水,以检查钻孔与缝面畅通情况;并用耗气量来检查堰内部是否有缺陷,以推估吸浆量。气压宜大于灌浆压力。
  (3)缝面止浆
  化学灌浆材料的渗透性能较好,造价高,为保证灌浆质量,节省浆液,要求对缝面进行严格而又细致的止浆。止浆方法是沿缝凿槽,洗刷干净后再嵌填环氧砂浆或其它速凝早强的砂浆,并将表面压实抹光。
  (4)试漏
  目的检查止浆效果,以选择主灌浆孔。灌浆材料采用环氧树脂,则采用压气检测,压力大于灌浆压力,当发现止浆有缺陷时,应在灌浆前进行修补。
  ①灌浆
  灌浆材料:灌浆材料采用环氧树脂。因环氧树脂适用较干燥裂缝或经处理后已无渗水裂缝的补强,能灌0.3mm左右的细裂缝。环氧树脂粘度高较,在潮湿或水中粘合强度不高,故选在裂缝较干燥或经处理后裂缝已无渗水时施工。
  灌浆压力:灌浆压力初选(4~5)Kg/cm2,灌浆压力由低到高,当压力骤升而停止吸浆时,即可停止灌浆。
  灌浆方法:灌浆前,应将灌浆孔(嘴)上的阀们全部打开,用压缩空气将孔内、缝内的积水尽量吹挤干净,并争取达到处于无水状态,然后准备灌浆。
  根据裂缝情况选择灌浆方法,对细微裂缝,需用较长凝结时间的浆液,采用单液法灌浆;对于较宽的裂缝,需用较短的凝结时间的浆液,采用双液法灌浆。
  当一条裂缝上布有几个灌浆孔(嘴)时,可按由深至浅,由下而上的顺序灌浆。灌浆的结束标准是以不吸浆为原则。如吸浆率小于0.01L/min,并延长适当时间,亦可作为结束标准,停止灌浆。
  ②封孔
  对于固化后强度达到或超过混凝土强度的灌浆材料,灌浆后孔内的固结物不必清除。
  注意两点:一是灌浆材料—环氧树脂有毒,配料和施工时注意防护;二是选择裂缝灌浆最佳时间。对混凝土构件来说,选择最低气温时进行灌浆比较适宜。因为此时裂缝开度最大,浆液易于灌入,且其固结体在裂缝内也不会因混凝土收缩而重新被拉开,只能出现混凝土因气温升高而膨胀使固结体受压的情况。
  五、结论
  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,因此严格按规程、规范要求施工,严把质量关,防患于未来,尽可能地降低混凝土裂缝的出现;对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,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,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
  参考文献:
  [1]钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社,1999.2.
  [2]黄国兴陈改新.水工混凝土建筑物修补技术及应用,1999.3
  [3]水利水电工程质量监控与通病防治,1999.8
  [4]鞠丽艳. 混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土,2002. 5.
  作者简介:刘占伟,1983年11月09日出生,中国水利水电第十三工程局有限公司助理工程师
其他文献
景观治疗是深受疗养员喜爱的文化娱乐活动,它不仅能够放松心情,陶冶情操,还能够起到增进健康的作用。为了消除景观治疗中存在的安全隐患,提高疗养员的景观治疗质量,济南军区
目的 探讨成人肱骨远端复杂粉碎性骨折使用双钢板内固定的手术方法及疗效.方法 我院2005年4月至2008年4月应用双钢板内固定治疗成人肱骨远端复杂粉碎性骨折28例,骨折按AO/ASIF分型法分型,均为C型,其中C1型9例,C2型15例,C3型4例.均取肘后正中切口,行切开复位双钢板螺钉内固定治疗.结果 本组随访8~33个月,平均随访17个月,骨折愈合时间8~16周,23例术后功能恢复良好,有1例骨
通过查询资料,对治糜灵泡腾片发泡量检查进行分析.治糜灵泡腾片发泡量检查项目内容不完整、表述不明晰;检查方法不科学、不完善.应对治糜灵泡腾片检验标准进行修订.
溶酶联合泼尼松治疗结核性渗出性胸膜炎疗效确切,值得临床推广应用.
目的:分析视网膜分支静脉阻塞(branch retinal vein occlusion,BRVO)的荧光素眼底血管造影特征,探讨视网膜分支静脉阻塞进一步分型的必要性.方法:回顾荧光素眼底血管造影检查
目的:观察糖尿病性白内障(diabetic cataract,DC)患者血清和房水中丙二醛(MDA)与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的变化,探讨氧化应激与DC的关系.方法:分别测定68
目的:探讨脑梗死患者颈动脉超声与脑血管造影相关性,了解颈动脉超声在脑梗死疾病中的应用价值.方法:对60例脑梗死患者颈动脉超声检查结果与脑血管造影结果进行比较分析.结果:
本文对建筑工程招投标现状及对策进行了分析。
摘要:随着城市化进程不断加快,各种功能类别的高层建筑如雨后春笋般拔地而起。新的建筑、新的使用功能对建筑设备提出了新的、更高的要求,暖通空调已成为现代化建筑必不可少的重要设施。笔者就高层建筑暖通设计中存在的问题进行了分析,并提出一些改进措施,仅供参考。  关键词:高层建筑;暖通;设计;问题;措施  Abstract: along with the accelerating process of ci
本文根据作者多年经验对建筑工程岩土勘察的主要任务和注意事项及对地基设计和处理技术进行了分析,并对其解决措施进行了阐述。