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摘要:在公路、桥梁、水利、工业与民用建筑等实际工程施工中,混凝土裂缝常常发生;种类多种多样,按裂缝宽度的大小可分为微观裂缝和宏观裂缝,宏观裂缝对建筑物的安全运行影响很大,如处理不当将造成事故或重大事故,因此正确处理建筑物的宏观裂缝意义非常重大。
关键词:开槽填补、涂膜修复、灌浆、 实例
Abstract: in the highway, Bridges, water conservancy, industrial and civil building actual engineering construction, concrete cracks often happen; Various types, according to the size of the crack width can be divided into microscopic cracks and macroscopic crack, macroscopic crack on the safety operation of the buildings impact, if not handled properly will cause an accident or a major accident, therefore correctly handle the macroscopic crack building it is significant.
Keywords: slot fill, the film repair, grouting and examples
中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:
混凝土裂缝是一个广义的概念,既包含结构内部的微观裂缝,也包含结构表面出现的宏观裂缝。宏观裂缝是指在结构表面出现的人的肉眼可见的缝宽大于0.05mm的裂缝。裂缝宽度小于0.05mm,对使用危害不大,又为人的肉眼难以认别,故认为凡裂缝宽度小于0.05mm的结构均为无缝结构。宏观裂缝出现的结构,是在荷载或变形约束作用下微观裂缝的扩展、连接与贯通。在公路、桥梁、水利、工业与民用建筑等实际工程施工中,混凝土裂缝常常发生;混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝;温度变化、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。
混凝土的裂缝对混凝土的性能影响很大。由于各种原因所引起的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。因此对裂缝的正确处理意义非常重大。
1.混凝土裂缝的处理方法探讨
1.1开槽填补法或嵌缝法
1.1.1适用范围
沿混凝土裂缝开凿成槽,用聚合物水泥砂浆将其填补封闭的方法称为开槽填补法或嵌缝法,适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝,如墩台或路面混凝土的裂缝。采取掺环氧树脂胶或ZV型混凝土修补配制的聚合物修补砂浆修补混凝土裂缝,具有粘结力高,耐久性好等特点。
1.1.2操作方法
开槽填补法修补裂缝的具体操作方法如下:开槽→涂刷界面处理浆→压抹聚合物砂浆→养护。
⑴开槽:用钢凿子和扁铲沿裂缝开槽,槽宽和深约3~5cm,呈U型,也可用切缝机开槽。槽内的碎屑和粉尘要清除干净。
⑵涂刷界面处理浆:用刷子在槽的底部和两壁均匀涂刷一层界面处理浆,配方如下:水泥:ZV型混凝土修补胶=1:1
⑶压抹聚合物砂浆:聚合物水泥砂浆参考配合比(重量比)如下:
水泥:中砂:ZV型混凝土修补胶:水=1:2.5:0.3~0.4:适量
在界面处理浆尚未硬化前,将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中,压实抹平。
⑷表面用白水泥掺灰水泥进行调色处理,使表面颜色与砼面色一致。
⑸养护:聚合物水泥砂浆不需浇水养护,在湿空气中养护即可。养护期间不得淋雨、日晒或风吹,最好复盖一层塑料薄膜。
1.1.3裂缝处理工艺
在进行裂缝处理时,一定做到慎重,并严格把关。技术员跟踪,对处理的每一道工序都必须认真检查,并报监理检验合格后,方可进行下一道工序施工,具体施工工艺如下图1.1:
1.2涂膜封闭法
1.2.1适用范围
在混凝土表面涂刷防水涂膜以封闭微细裂缝的修补方法称涂膜封闭法,适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补,也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理,以及防止混凝土保护层的碳化和有害离子对混凝土的腐蚀。
图1.1 裂缝处理施工工艺
1.2.2操作方法
⑴清扫:混凝土表层的浮浆和起砂层要用砂轮打磨机磨去,并清扫或冲洗干净。
⑵刮腻子:混凝土表面裂缝、气孔和缺陷应用腻子填充补平,待干后用砂布磨平。腻子配方如下:ZV型混凝土修补胶:粉料=1:1.8~2.0。
⑶涂刷底层涂料:配方如下:ZV型混凝土修补胶:粉料=1:0.7~0.8
可用羊毛辊子辊涂,也可用刷涂,或者边辊边刷,涂刷1遍。涂料在使用前要通过铁窗纱过滤,除去杂质和团块。
⑷涂刷主层涂料:主层涂料配方如下:ZV型混凝土修补胶:粉料=1:0.8~1
采用刷涂和辊涂方法涂刷3遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,另外,两次涂刷方向最好是互相垂直。
⑸涂罩面层:在主层涂料干后,在外罩涂1~2层ZB型罩面胶。
1.3注浆嘴灌浆法
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浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
1.3.1工艺流程
打磨→冲洗→裂缝描述→注浆嘴安装→封缝→压风检查→注水冲洗→灌浆→注浆嘴清除→外观修复→质量检查。
1.3.2工艺技术要求
⑴注浆嘴一般在厂家直接购置,该注浆嘴方便固定,只准进,不准出,使用方便,性能可靠。
⑵采用砂轮机沿裂缝的两边各打磨10cm的宽度,除去混凝土表面杂物,以免影响注浆嘴的安装及封缝效果。
⑶冲洗:是灌浆法施工最重要的工序,用高压冲毛机沿裂缝开口向两边冲洗,以保证缝口敞开无杂物。
⑷裂缝描述:用刻度放大镜测量裂缝宽度,并对裂缝走向及缝长进行描述,用以调整布置注浆嘴间距及灌浆压力。
⑸注浆嘴安装:根据裂缝描述进行注浆嘴的布置。规则裂缝缝宽小于0.3mm时按间距20cm布嘴,缝宽大于0.3mm时按间距30cm布嘴;不规则裂缝的交叉点及端部均布置注浆嘴。
⑹封缝:注浆嘴安装好后,即可进行封缝封缝可用环氧树脂胶密封。
⑺压风检查:封缝完成后即可进行压风检查各孔的贯通情况,压风压力<0.25MPa;对于不串通的孔应查明原因,并压水冲洗干净。
⑻灌浆:采用多点同步灌注方式,从下至上,从宽至窄,逐步推进,采用Lily CD-15双组分注射泵灌注水泥浆或LPL浆材,施工中采用稳压慢灌,每孔纯灌时间不少于90min,以保证灌浆质量。灌浆压力见表2。
表2 裂缝宽度与灌浆压力关系
缝宽 <0.1 0.1~0.3 >0.3
灌漿压力/MPa 0.8~1.0 0.6~0.8 0.5~0.8
⑼注浆嘴的清除:灌浆结束48 h后铲除注浆嘴,混凝土表面采用环氧胶泥封堵平整并进行配色修复。
⑽质量检查及验收:灌后质量检查在灌浆结束7 d后进行。
压水检查:现场布骑缝孔,冲击钻造孔(孔径18~20mm、孔深10~15cm)后,采用单点法压水,压水检查压力为0.3MPa。合格标准:压水检查透水率q≤0.1Lu。
1.3.3注浆嘴灌浆法的工艺特点
⑴不破坏混凝土的整体性,适合薄型结构的裂缝处理。
⑵由于从缝的表面进行打磨冲洗,可避免微细粉尘对灌浆的影响,从缝口进浆可灌性得到了保证。
⑶使“以浆赶水”,多点依序同步灌浆成为可能。
⑷采用多点同步灌浆的无损灌浆工艺,可在不破坏混凝土结构的条件下极大地提高可灌性,裂缝的灌入深度也能满足要求,加上使用低黏度、低收缩的化灌浆材,达到了“堵水、保护钢筋、恢复结构的整体性”的效果。
⑸工艺简单、复灌率低,节约昂贵的化学浆材,降低了成本,加快了施工进度。
2.实例:浍塘沟闸化学灌浆处理闸墩裂缝
2.1结构概况
浍塘沟闸闸身结构为钢筋砼开敞式结构,閘室顺水流方向长18.5m,共7孔,每孔净宽12 m,总净宽84 m;岸墙为钢筋砼空箱式,闸底板为钢筋砼大、小底板结构,隔孔分缝,闸底板顶部高程为16.18m,闸墩为钢筋砼结构,厚1.4米,高9.82米,闸门为12m×5.8m (宽×高)弧形钢闸门,选用7台QP-2×160-10m型双吊点卷扬式启闭机,配7台YZl60L-6.1lkW型电动机,单机容量为11kW,总装机容量77kW。
2.2裂缝产生情况
每个闸墩在中间部位产生了2道1.5米到6米高的细微裂缝,裂缝宽度0.1~1.2mm,间距2~3米。
2.3闸墩裂缝处理的施工准备
在闸墩裂缝处理前,首先要作好处理前的施工准备工作。
⑴作好处理方案的报批工作。
⑵搭设好处理用脚手架。
⑶作好处理用各种原材料的准备工作。
⑷组织好人员及处理设备。
⑸接通电源。
2.4处理方法
采用化学灌浆,主要浆材采用改性环氧树脂,该浆材粘接性强、凝固快、强度高。它较一般环氧树脂浆液具有更强的可操作性、良好的稳定性及优良的强度性能。注浆嘴间距从上至下20~30㎝,灌注时从下至上分层灌注至对面出浆孔出浆为止。灌注48小时后铲除出浆嘴,对缝的表面进行配色处理与砼面色一致。
2.5处理效果
工艺简单,处理方便,结缝固结强度高,外观与砼面色一致,美观,业主和监理较为满意。
结语: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使用寿命,严重者会影响建筑物的安全,造成事故和灾害;对于有防渗要求的建筑物,会降低建筑物的抗渗能力;裂缝不仅会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的耐久性,而且会影响建筑物的使用功能。因此要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,具有十分重要的意义。
参考文献:
(1)《清水混凝土应用技术规程》(JGJ169-2009)
(2)《水闸施工规范》(SL27-91)
(3) 浍塘沟闸施工图纸。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:开槽填补、涂膜修复、灌浆、 实例
Abstract: in the highway, Bridges, water conservancy, industrial and civil building actual engineering construction, concrete cracks often happen; Various types, according to the size of the crack width can be divided into microscopic cracks and macroscopic crack, macroscopic crack on the safety operation of the buildings impact, if not handled properly will cause an accident or a major accident, therefore correctly handle the macroscopic crack building it is significant.
Keywords: slot fill, the film repair, grouting and examples
中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:
混凝土裂缝是一个广义的概念,既包含结构内部的微观裂缝,也包含结构表面出现的宏观裂缝。宏观裂缝是指在结构表面出现的人的肉眼可见的缝宽大于0.05mm的裂缝。裂缝宽度小于0.05mm,对使用危害不大,又为人的肉眼难以认别,故认为凡裂缝宽度小于0.05mm的结构均为无缝结构。宏观裂缝出现的结构,是在荷载或变形约束作用下微观裂缝的扩展、连接与贯通。在公路、桥梁、水利、工业与民用建筑等实际工程施工中,混凝土裂缝常常发生;混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝;温度变化、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。
混凝土的裂缝对混凝土的性能影响很大。由于各种原因所引起的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。因此对裂缝的正确处理意义非常重大。
1.混凝土裂缝的处理方法探讨
1.1开槽填补法或嵌缝法
1.1.1适用范围
沿混凝土裂缝开凿成槽,用聚合物水泥砂浆将其填补封闭的方法称为开槽填补法或嵌缝法,适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝,如墩台或路面混凝土的裂缝。采取掺环氧树脂胶或ZV型混凝土修补配制的聚合物修补砂浆修补混凝土裂缝,具有粘结力高,耐久性好等特点。
1.1.2操作方法
开槽填补法修补裂缝的具体操作方法如下:开槽→涂刷界面处理浆→压抹聚合物砂浆→养护。
⑴开槽:用钢凿子和扁铲沿裂缝开槽,槽宽和深约3~5cm,呈U型,也可用切缝机开槽。槽内的碎屑和粉尘要清除干净。
⑵涂刷界面处理浆:用刷子在槽的底部和两壁均匀涂刷一层界面处理浆,配方如下:水泥:ZV型混凝土修补胶=1:1
⑶压抹聚合物砂浆:聚合物水泥砂浆参考配合比(重量比)如下:
水泥:中砂:ZV型混凝土修补胶:水=1:2.5:0.3~0.4:适量
在界面处理浆尚未硬化前,将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中,压实抹平。
⑷表面用白水泥掺灰水泥进行调色处理,使表面颜色与砼面色一致。
⑸养护:聚合物水泥砂浆不需浇水养护,在湿空气中养护即可。养护期间不得淋雨、日晒或风吹,最好复盖一层塑料薄膜。
1.1.3裂缝处理工艺
在进行裂缝处理时,一定做到慎重,并严格把关。技术员跟踪,对处理的每一道工序都必须认真检查,并报监理检验合格后,方可进行下一道工序施工,具体施工工艺如下图1.1:
1.2涂膜封闭法
1.2.1适用范围
在混凝土表面涂刷防水涂膜以封闭微细裂缝的修补方法称涂膜封闭法,适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补,也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理,以及防止混凝土保护层的碳化和有害离子对混凝土的腐蚀。
图1.1 裂缝处理施工工艺
1.2.2操作方法
⑴清扫:混凝土表层的浮浆和起砂层要用砂轮打磨机磨去,并清扫或冲洗干净。
⑵刮腻子:混凝土表面裂缝、气孔和缺陷应用腻子填充补平,待干后用砂布磨平。腻子配方如下:ZV型混凝土修补胶:粉料=1:1.8~2.0。
⑶涂刷底层涂料:配方如下:ZV型混凝土修补胶:粉料=1:0.7~0.8
可用羊毛辊子辊涂,也可用刷涂,或者边辊边刷,涂刷1遍。涂料在使用前要通过铁窗纱过滤,除去杂质和团块。
⑷涂刷主层涂料:主层涂料配方如下:ZV型混凝土修补胶:粉料=1:0.8~1
采用刷涂和辊涂方法涂刷3遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,另外,两次涂刷方向最好是互相垂直。
⑸涂罩面层:在主层涂料干后,在外罩涂1~2层ZB型罩面胶。
1.3注浆嘴灌浆法
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浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
1.3.1工艺流程
打磨→冲洗→裂缝描述→注浆嘴安装→封缝→压风检查→注水冲洗→灌浆→注浆嘴清除→外观修复→质量检查。
1.3.2工艺技术要求
⑴注浆嘴一般在厂家直接购置,该注浆嘴方便固定,只准进,不准出,使用方便,性能可靠。
⑵采用砂轮机沿裂缝的两边各打磨10cm的宽度,除去混凝土表面杂物,以免影响注浆嘴的安装及封缝效果。
⑶冲洗:是灌浆法施工最重要的工序,用高压冲毛机沿裂缝开口向两边冲洗,以保证缝口敞开无杂物。
⑷裂缝描述:用刻度放大镜测量裂缝宽度,并对裂缝走向及缝长进行描述,用以调整布置注浆嘴间距及灌浆压力。
⑸注浆嘴安装:根据裂缝描述进行注浆嘴的布置。规则裂缝缝宽小于0.3mm时按间距20cm布嘴,缝宽大于0.3mm时按间距30cm布嘴;不规则裂缝的交叉点及端部均布置注浆嘴。
⑹封缝:注浆嘴安装好后,即可进行封缝封缝可用环氧树脂胶密封。
⑺压风检查:封缝完成后即可进行压风检查各孔的贯通情况,压风压力<0.25MPa;对于不串通的孔应查明原因,并压水冲洗干净。
⑻灌浆:采用多点同步灌注方式,从下至上,从宽至窄,逐步推进,采用Lily CD-15双组分注射泵灌注水泥浆或LPL浆材,施工中采用稳压慢灌,每孔纯灌时间不少于90min,以保证灌浆质量。灌浆压力见表2。
表2 裂缝宽度与灌浆压力关系
缝宽 <0.1 0.1~0.3 >0.3
灌漿压力/MPa 0.8~1.0 0.6~0.8 0.5~0.8
⑼注浆嘴的清除:灌浆结束48 h后铲除注浆嘴,混凝土表面采用环氧胶泥封堵平整并进行配色修复。
⑽质量检查及验收:灌后质量检查在灌浆结束7 d后进行。
压水检查:现场布骑缝孔,冲击钻造孔(孔径18~20mm、孔深10~15cm)后,采用单点法压水,压水检查压力为0.3MPa。合格标准:压水检查透水率q≤0.1Lu。
1.3.3注浆嘴灌浆法的工艺特点
⑴不破坏混凝土的整体性,适合薄型结构的裂缝处理。
⑵由于从缝的表面进行打磨冲洗,可避免微细粉尘对灌浆的影响,从缝口进浆可灌性得到了保证。
⑶使“以浆赶水”,多点依序同步灌浆成为可能。
⑷采用多点同步灌浆的无损灌浆工艺,可在不破坏混凝土结构的条件下极大地提高可灌性,裂缝的灌入深度也能满足要求,加上使用低黏度、低收缩的化灌浆材,达到了“堵水、保护钢筋、恢复结构的整体性”的效果。
⑸工艺简单、复灌率低,节约昂贵的化学浆材,降低了成本,加快了施工进度。
2.实例:浍塘沟闸化学灌浆处理闸墩裂缝
2.1结构概况
浍塘沟闸闸身结构为钢筋砼开敞式结构,閘室顺水流方向长18.5m,共7孔,每孔净宽12 m,总净宽84 m;岸墙为钢筋砼空箱式,闸底板为钢筋砼大、小底板结构,隔孔分缝,闸底板顶部高程为16.18m,闸墩为钢筋砼结构,厚1.4米,高9.82米,闸门为12m×5.8m (宽×高)弧形钢闸门,选用7台QP-2×160-10m型双吊点卷扬式启闭机,配7台YZl60L-6.1lkW型电动机,单机容量为11kW,总装机容量77kW。
2.2裂缝产生情况
每个闸墩在中间部位产生了2道1.5米到6米高的细微裂缝,裂缝宽度0.1~1.2mm,间距2~3米。
2.3闸墩裂缝处理的施工准备
在闸墩裂缝处理前,首先要作好处理前的施工准备工作。
⑴作好处理方案的报批工作。
⑵搭设好处理用脚手架。
⑶作好处理用各种原材料的准备工作。
⑷组织好人员及处理设备。
⑸接通电源。
2.4处理方法
采用化学灌浆,主要浆材采用改性环氧树脂,该浆材粘接性强、凝固快、强度高。它较一般环氧树脂浆液具有更强的可操作性、良好的稳定性及优良的强度性能。注浆嘴间距从上至下20~30㎝,灌注时从下至上分层灌注至对面出浆孔出浆为止。灌注48小时后铲除出浆嘴,对缝的表面进行配色处理与砼面色一致。
2.5处理效果
工艺简单,处理方便,结缝固结强度高,外观与砼面色一致,美观,业主和监理较为满意。
结语: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使用寿命,严重者会影响建筑物的安全,造成事故和灾害;对于有防渗要求的建筑物,会降低建筑物的抗渗能力;裂缝不仅会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的耐久性,而且会影响建筑物的使用功能。因此要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,具有十分重要的意义。
参考文献:
(1)《清水混凝土应用技术规程》(JGJ169-2009)
(2)《水闸施工规范》(SL27-91)
(3) 浍塘沟闸施工图纸。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。