混凝土裂缝修补范文
时间:2023-03-24 19:48:02
导语:如何才能写好一篇混凝土裂缝修补,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
引言:
我们通常说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,它是一种非均质脆性的建筑材料。由于混凝土在建筑施工中应用范围的广泛,使裂缝问题成为土木工程、水利、桥梁等工程中最常见和重要的妨害病,混凝土裂缝的产生会使工程的内部材料造成腐蚀伤害,降低钢筋等混凝土材料的承载能力,并减少其使用寿命,严重会威胁到人们的生命和财产安全。
一、混凝土裂缝出现的原因分析
从混凝土的组成结构来看,是泥、石、砂,水等材料的结合体,这些材料在外界环境中的与空气变化不同,因此产生了裂缝也就存在很多原因,只有掌握了各个方面的裂缝修补技术,才能从根本上减少混凝土裂缝的产生,保证工程的质量。
1、混凝土其中的水是将材料组合的有力的成分,当遇到大体积混凝土水化时,就会产生大量的水化热,在整个过程中,这些热气得不到有效的散发,导致混凝土内外的温度产生较大的差异,这就会使得混凝土出现形变的状况发生,从而引起裂缝的产生。
2、同时,在混凝土混合中,会出现硬化状况,而在混凝土的硬化过程中会因为出现干缩,进一步导致混凝土的体积变形,在受到制约的情况下就会产生裂缝。这种状况下产生的裂缝有时宽大会达到非常大的程度,甚至会贯穿整个构件,严重影响了混凝土的质量,影响工程质量。
3、在具有一定厚度的构件中,由于混凝土的塑性塌落模板或者顶部钢筋的制约,在经过数小时的浇捣后,会发生有混凝土塑性塌落而引起的裂缝,对混凝土的质量造成伤害。
4、另外,混凝土的材料还会受到热胀冷缩的作用。当有一定的约束力时,热胀冷缩所产生的体积胀缩会因为受到约束力的关系,在内部产生温度的应力,在混凝土抗拉强度较低的情况下,混凝土就容易因为温度引起的应力而出现拉裂的状况。
5、当混凝土加入水进行搅拌时,水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应,析出的胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀,体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。
6、混凝土收到气候变化的影响因素较大,当处于炎热或者大风天气,其表面的水分蒸发就会加速,混凝土会出现水化热高的现象等,这一种情况的发生,在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。
7、混凝土中构件也会受到外力的影响,致使出现裂缝。当在外界集中荷载的作用下,构件就会出现弯曲变形的状况,进而产生纵轴形态的裂缝;或者当混凝土保护层较薄或密度不好的状况下,构件就会受到外界的挤压,是的体积膨胀,最终会产生非常严重的裂缝危害,会对工程质量造成不利的影响。
二、混凝土裂缝预防和修补措施
综合以上研究,我们可以说混凝土的裂缝可大体分为干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉降裂缝、温度裂缝、化学反应引起的裂缝等几种方式。只有真实的掌握的裂缝具体情况,才能更准确的找出应对的措施,对混凝土的裂缝及时的修补,以免造成更大的损害。
首先,对于混凝土干缩性裂缝,一般出现在浇筑完毕养护的一周左右,根据其产生的原因是由于水封蒸发过快导致的,因此,为了防止此种裂缝我们要选用一些收缩量较小的水泥,即中低热水泥和粉煤灰水泥;同时还要控制好水灰比,搅拌时要掺适量的减水剂,在施工过程中也要控制好配合的比例,用水量不得超过配合比中的用水量;另外还要注重混凝土的日常养护,在设置合理的收缩缝,确保减少裂缝的产生。
其次,针对混凝土表面失水过快所引起的塑性收缩裂缝的预防措施就要选用干缩性小、早期强度高一些的硅酸盐或者普通硅酸盐水泥,在整个配比过程中要严格控制水灰比,减少水泥的用量以及用水量,因此要添加高效的减水剂;在浇筑混凝土之前还要用水保证几层和模板的湿度,做好日常的及时养护,避免高温或者大风的侵蚀,导致水分蒸发。
再次,对于沉降裂缝来说,由于其是基层不均匀沉降或者模板支撑间距过大等因素产生的,因此在施工时,基土要分层夯实和加固,同时还要保证模板具有足够的刚度,支撑间距要按计算模板方案操作。
第四,常见的温度裂缝,产生的原因较为广泛,因此,预防和修补的方法也很多。根据目前在施工中遇到的问题,主要的预防措施除了在选材时选用低中热水泥,配料过程要减少水泥用量,降低水灰比,改善骨料级配,还要改善混凝土搅拌工艺,降低混凝土浇筑温度。在高温的季节就要注意控制混凝土温升快慢,降低浇筑时温度;同时也要在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。
除了在整个施工过程中做好有效的预防措施意外,还要对日后的修补工作,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。
因此,对于日后的修补也要从表面修补到结构加固进行多方面的措施,才能达到良好的效果。首先,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,这种方式叫做表面修补法;其次是采取加大截面积、外包型钢、粘贴增强纤维网布、喷射混凝土补强加固等保证结构安全的结构加固法;还有适用于混凝土结构有影响且有抗渗要求的裂缝的灌浆法,利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,对裂缝进行修补。混凝土置换法是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的方式,也是对混凝土修补的有效方式。
当然,很多修补的方式和方法还要在具体的施工中对具体情况进行分析,才能找出准确的、有效的方式进行混凝土的修补,从根本上保证混凝土的质量,保证工程的整体质量。
参考文献:
篇2
关键字:水工砼 裂缝成因 修补
中图分类号: TU37文献标识码: A
1、裂缝的种类
混凝土裂缝按深度不同分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝;按裂缝开度变化可分为死缝、活缝和增长缝;按产生原因分为温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、超载裂缝、碱骨料反应裂缝、地基不均匀沉陷裂缝等。
1.1温度裂缝
大体积混凝土浇筑后,由于水泥水化热使内部混凝土温度升高。当水化热温升至高峰后,由于环境温度较低,因此混凝土温度开始下降。降温过程中混凝土发生收缩,在约束条件下,当温降收缩变形大于混凝土极限拉伸变形时,混凝土容易发生裂缝,这种裂缝通常称为温度裂缝。还有一种温度裂缝是由于混凝土内外温差引起的,例如混凝土遭受寒潮侵袭或夏天混凝土经阳光曝晒后突然下雨,都会使混凝土内部与表层产生很大温差,混凝土表层温度下降,而内部温度基本不降,这样内部混凝土对表层混凝土起约束作用,同样会导致温度裂缝。
1.2干缩裂缝
置于未饱和空气中的混凝土因水分散失而引起的体积缩小变形,称为干缩。干缩仅是混凝土收缩的一种,干缩扩散的速度比温度的扩散速度要慢1 000倍。正因为干缩扩散速度小,混凝土表面已干缩,而其内部不缩,这样内部混凝土对表面混凝土干缩起约束作用,使混凝土表面产生干缩应力,当混凝土干缩应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,称为干缩裂缝。
1.3钢筋锈蚀裂缝
混凝土中钢筋发生锈蚀后,其锈蚀产生的体积比原来增长2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,当膨胀应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,称为钢筋锈蚀裂缝。钢筋锈蚀裂缝一般都为沿钢筋长度方向发展的顺筋裂缝。
1.4碱骨料反应裂缝
碱骨料反应主要有碱―硅酸反应和碱―碳酸盐反应,它们都是水泥中的碱和骨料中的某些活性物质如活性SiO2以及变形石英等发生反应而生成吸水性较强的凝胶物质,当反应物增加到一定数量,且有充足水时,就会在混凝土中产生较大的膨胀作用,导致混凝土产生裂缝,称为碱骨料反应裂缝。此裂缝不同于最常见的混凝土干缩裂缝和荷载引起的超载裂缝,这种裂缝形状及分布与钢筋限制有关,当限制力很小时,常出现地图状裂缝,在缝中伴有白色浸出物;当限制力强时则出现顺筋裂缝。
1.5超载裂缝
当建筑物遭受超载作用时,其结构构件产生的裂缝称为超载裂缝。
此外,常见的混凝土裂缝还有地基不均匀沉陷裂缝、地基冻胀裂缝等。
2裂缝形成的原因分析
混凝土裂缝形成的原因非常复杂,往往是多种不利因素综合作用的结果。据有关统计,施工不规范造成的混凝土裂缝占80%左右,材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占15%左右,设计不当引起的裂缝可能占5%。
2.1设计粗糙、建设、监理单位工作随意性大
由于多方面的原因,勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作,隧道围岩类别评价及支护结构设计缺乏科学依据,带有一定的盲目性。个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺,任意变更原设计。少数工程由业主的内部人员组成监理机构,监理工作失去独立性。
2.2施工工艺或现场操作不规范
(1)混凝土生产时原材料计量误差大,尤其外加剂的掺加随意性大,没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。此外,在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也比较普遍。
(2)采用整体式钢模板台车施工,混凝土浇筑时不振捣或漏振,混凝土均质性差。
(3)盲目追求施工进度,随意提前脱模时间,使低强度混凝土过量承受荷载,破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。
(4)夏季施工时砂、石料露天堆放,无切实有效的降温措施,混凝土入模温度高。冬季施工时采取的防寒保温措施不力。
2.3原材料质量差,配合比设计不合理
水泥品种选择不当,安定性不良,不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差,含泥量超标,碎石中石粉含量大,针、片状物过多,影响了水泥与骨料的胶结。
进行配合比设计时,忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响,错误认为水泥用量越多,混凝土强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导,往往达不到预期效果。
3裂缝常见的修补方法
裂缝修补除了以恢复防水性和耐久性为主要目的外,也可从结构安全及美观角度出发而进行修补。在满足修补目的的前提下,还必须考虑经济性、明确修补范围及修补规模等。混凝土裂缝的修补方法很多,归纳起来主要有三大类。
3.1充填法
此法适合于修补较宽的裂缝(裂缝宽度大于0.5 mm)。具体做法是沿裂缝处凿U形或V形槽,槽顶宽约10 cm,在槽中充填密封材料。充填材料可用水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等。如果钢筋混凝土结构中钢筋已经锈蚀,则将混凝土凿除到能够充分处理已经生锈的钢筋部分,将钢筋除锈。然后进行防锈处理,再在槽中充填聚合物水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。对于活缝,沿裂缝走向开一个U形槽,槽底垫一层与混凝土不粘的材料,再填充弹性嵌缝材料,使其与槽两侧粘结。这样嵌缝材料沿槽的整个宽度可自由变形,裂缝发生张拉变形时,不会把嵌缝材料拉开。
3.2注入法
注入法分为压力注入法与真空吸入法2种。压力灌浆法适用于较深较细的裂缝,而真空注入法是利用真空泵使缝内形成真空,将浆材吸入缝内,该法适用于各种表面裂缝的修补。灌浆材料有水泥浆材、普通环氧浆材、弹性环氧浆材等。
3.3表面覆盖法
这是一种在微细裂缝(一般宽度小于0.2 mm)的表面上涂膜,以提高其防水性及耐久性为目的的修补方法,分为涂覆裂缝部分及全部涂覆2种方法。这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以控制其变化。表面覆盖法所用材料视修补目的及其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即可。
篇3
关键词:混凝土 裂缝 修补
1、混凝土裂缝的形成原因
从微观上看,混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体,由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同,混凝土裂缝产生的原因也有很多种:
1.1设计方面
在设计时考虑不周,结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中;在构造处理不当时,现浇主梁在搁次梁处如果没有设置附加箍筋或附加吊筋;以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。
1.2施工方面
当然不可否认,随着设计经验的增加,目前由于设计原因而引起的混凝土结构裂缝越来越少了或者可以说危害小了,而与此同时,由于施工工艺不当是造成钢筋混凝土开裂成为了一个主要原因。由于施工原因造成裂缝出现的因素很多,主要有:
(1)、水泥、砂、石等质量不好是引起裂缝较常见的因素。若工程上用了这些不合格的材料就会导致“豆腐渣工程”,所以说只有把好材料的质量关,工程质量才会在根本上得到保证。
(2)、混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂缝产生的直接或间接原因。
(3)、水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝关系密切。早期表面干燥可使其内外温度较大更容易产生裂缝。
1.3结构受荷
在施工中和使用中由于结构受荷都可能出现裂缝。例如早期受震、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30-40%的设计荷载,就可能出现裂缝,肉眼一般不能察觉,而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝也称为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2-0.3mm,对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许开裂的构件上出现裂缝则是有害的,需加以认真分析,慎重处理。
1.4温湿度变化
当温度变化时,由于材料热胀冷缩,房屋各部分构件将产生各自不同的变形,引起彼此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致,屋面变形较大,当屋盖和墙体之间构造处理不当,会使墙体受拉,当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时,产生温差裂缝。
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。因此,若构件早期养护不良,极易产生收缩裂缝。
2、混凝土裂缝的修补方法
2.1低压注浆法
修补工艺:裂缝清理――粘贴注浆咀和封闭裂缝――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,先要在预计要贴的裂缝位置刷上密封胶,再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷。使裂缝封闭,大约10分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆咀用键包严。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆时漏浆。注浆操作一般在粘咀的第二天进行,若气温高的话半天就可注浆。
2.2开槽填补法
开槽填补法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝。
修补工艺:开槽――涂刷界面处理浆――分二次压抹聚合物砂浆――养护。
先用凿子和扁铲沿裂缝开槽,槽深和宽约3~5cm,呈U型,用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆,在界面处理浆尚未硬化之前,将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中。
裂缝填补分为两次,第一次填补0.5 cm深,第二次填补浆体高出混凝土表面2~3m m。硬化后用錾子凿平。
在养护时不需要浇水,在湿空气中即可,养护期间不得淋雨、日晒或风吹,最好覆盖一层塑料薄膜。
3 小结
由于现浇混凝土楼板裂缝是综合性因素所引起,混凝土有裂缝是绝对的,无裂缝是相对的。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,因此要对混凝土裂缝进行认真、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,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
(1)、设计单位应该提出混凝土施工温度控制的具体要求和混凝土施工养护的基本要求,确定外加剂的品种和掺量,确保混凝土收缩与膨胀相抵消;
(2)、混凝土配合比控制要求严格,计量要准确,坍落度抽检工作要加强,不能流于形式;
篇4
一、裂缝的种类
混凝土裂缝按深度不同分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝;按裂缝开度变化可分为死缝、活缝和增长缝;按产生原因分为干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、超载裂缝、碱骨料反应裂缝等。
1、干缩裂缝
置于未饱和空气中的混凝土因水分散失而引起的体积缩小变形,称为干缩。干缩仅是混凝土收缩的一种,干缩扩散的速度比温度的扩散速度要慢1000倍。正因为干缩扩散速度小,混凝土表面已干缩,而其内部不缩,这样内部混凝土对表面混凝土干缩起约束作用,使混凝土表面产生干缩应力,当混凝土干缩应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,称为干缩裂缝。
2、钢筋锈蚀裂缝
混凝土中钢筋发生锈蚀后,其锈蚀产生的体积比原来增长2-4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,当膨胀应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,称为钢筋锈蚀裂缝。钢筋锈蚀裂缝一般都为沿钢筋长度方向发展的顺筋裂缝。
3、超载裂缝
当建筑物遭受超载作用时,其结构构件产生的裂缝称为超载裂缝。此外,常见的混凝土裂缝还有地基不均匀沉陷裂缝、地基冻胀裂缝等。
4、碱骨料反应裂缝
碱骨料反应主要有碱-硅酸反应和碱-碳酸盐反应,它们都是水泥中的碱和骨料中的某些活性物质如活性SiO2以及变形石英等发生反应而生成吸水性较强的凝胶物质,当反应物增加到一定数量,且有充足水时,就会在混凝土中产生较大的膨胀作用,导致混凝土产生裂缝,称为碱骨料反应裂缝。
二、裂缝形成的原因分析
混凝土裂缝形成的原因非常复杂。往往是多种不利因素综合作用的结果。据有关统计,施工不规范造成的混凝土裂缝占80%左右,材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占15%左右,设计不当引起的裂缝可能占5%。
1、混凝土生产时原材料计量误差大,尤其外加剂的掺加随意性大,没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。此外,在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也比较普遍。
2、采用整体式钢模板台车施工。混凝土浇筑时不振捣或漏振,混凝土均质性差。
3、夏季施工时砂、石料露天堆放,无切实有效的降温措施,混凝土入模温度高。冬季施工时采取的防寒保温措施不力。
三、裂缝常见修补方法
裂缝修补除了以恢复防水性和耐久性为主要目的外,也可从结构安全及美观角度出发而进行修补。在满足修补目的的前提下,还必须考虑经济性、明确修补范围及修补规模等。
1、充填法
此法适合于修补较宽的裂缝(裂缝宽度大于0.5mm)-具体做法是沿裂缝处凿U形或V形槽,槽顶宽约10cm,在槽中充填密封材料。充填材料可用水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等。如果钢筋混凝土结构中钢筋已经锈蚀,则将混凝土凿除到能够充分处理已经生锈的钢筋部分,将钢筋除锈。然后进行防锈处理,再在槽中充填聚合物水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。对于活缝,沿裂缝走向开一个U形槽,槽底垫一层与混凝土不粘的材料。再填充弹性嵌缝材料,使其与槽两侧粘结。这样嵌缝材料沿槽的整个宽度可自由变形,裂缝发生张拉变形对,不会把嵌缝材料拉开。
二、表面覆盖法
这是一种在微细裂缝(一般宽度小于0.2mm)的表面上涂膜,以提高其防水性及耐久性为目的的修补方法,分为涂覆裂缝部分及全部涂覆2种方法。这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以控制其变化。表面覆盖法所用材料视修补目的及其建筑物听处环境不同而异,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。
3、注入法
篇5
【论文关键词】混凝土裂缝;种类;原因;修补方法;工程实例
中图分类号 tv431 文献标识码b文章编号 1007-5739(2010)12-0233-02
混凝土是由水泥、细骨料、粗骨料、水和外加剂按照一定比例拌和而成的非匀质脆性材料,为工程中必不可少的建筑材料。混凝土硬化过程中产生的裂缝不仅影响了美观,还给工程质量留下隐患,施工中必须采取合理的工程技术措施,控制和减少混凝土中裂缝的数量和宽度。
1裂缝的种类
混凝土裂缝按深度不同分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝;按裂缝开度变化可分为死缝、活缝和增长缝;按产生原因分为温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、超载裂缝、碱骨料反应裂缝、地基不均匀沉陷裂缝等[1]。
1.1温度裂缝
大体积混凝土浇筑后,由于水泥水化热使内部混凝土温度升高。当水化热温升至高峰后,由于环境温度较低,因此混凝土温度开始下降。降温过程中混凝土发生收缩,在约束条件下,当温降收缩变形大于混凝土极限拉伸变形时,混凝土容易发生裂缝,这种裂缝通常称为温度裂缝。还有一种温度裂缝是由于混凝土内外温差引起的,例如混凝土遭受寒潮侵袭或夏天混凝土经阳光曝晒后突然下雨,都会使混凝土内部与表层产生很大温差,混凝土表层温度下降,而内部温度基本不降,这样内部混凝土对表层混凝土起约束作用,同样会导致温度裂缝。
1.2干缩裂缝
置于未饱和空气中的混凝土因水分散失而引起的体积缩小变形,称为干缩。干缩仅是混凝土收缩的一种,干缩扩散的速度比温度的扩散速度要慢1 000倍。正因为干缩扩散速度小,混凝土表面已干缩,而其内部不缩,这样内部混凝土对表面混凝土干缩起约束作用,使混凝土表面产生干缩应力,当混凝土干缩应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,称为干缩裂缝。
1.3钢筋锈蚀裂缝
混凝土中钢筋发生锈蚀后,其锈蚀产生的体积比原来增长2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,当膨胀应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,称为钢筋锈蚀裂缝。钢筋锈蚀裂缝一般都为沿钢筋长度方向发展的顺筋裂缝。
1.4碱骨料反应裂缝
碱骨料反应主要有碱—硅酸反应和碱—碳酸盐反应,它们都是水泥中的碱和骨料中的某些活性物质如活性sio2以及变形石英等发生反应而生成吸水性较强的凝胶物质,当反应物增加到一定数量,且有充足水时,就会在混凝土中产生较大的膨胀作用,导致混凝土产生裂缝,称为碱骨料反应裂缝。此裂缝不同于最常见的混凝土干缩裂缝和荷载引起的超载裂缝,这种裂缝形状及分布与钢筋限制有关,当限制力很小时,常出现地图状裂缝,并在缝中伴有白色浸出物;当限制力强时则出现顺筋裂缝。
1.5超载裂缝
当建筑物遭受超载作用时,其结构构件产生的裂缝称为超载裂缝。
此外,常见的混凝土裂缝还有地基不均匀沉陷裂缝、地基冻胀裂缝等。
2裂缝形成的原因分析
混凝土裂缝形成的原因非常复杂,往往是多种不利因素综合作用的结果。据有关统计,施工不规范造成的混凝土裂缝占80%左右,材料质量差或配合比不合理产生的裂缝占15%左右,设计不当引起的裂缝可能占5%。
2.1设计粗糙,建设、监理单位工作随意性大
由于多方面的原因,勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作,隧道围岩类别评价及支护结构设计缺乏科学依据,带有一定的盲目性。个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺,任意变更原设计。少数工程由业主的内部人员组成监理机构,监理工作失去独立性。
2.2施工工艺或现场操作不规范
(1)混凝土生产时原材料计量误差大,尤其外加剂的掺加随意性大,没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。此外,在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也比较普遍。
(2)采用整体式钢模板台车施工,混凝土浇筑时不振捣或漏振,混凝土均质性差。
(3)盲目追求施工进度,随意提前脱模时间,使低强度混凝土过量承受荷载,破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。
(4)夏季施工时砂、石料露天堆放,无切实有效的降温措施,混凝土入模温度高。冬季施工时采取的防寒保温措施不力。
2.3原材料质量差,配合比设计不合理
水泥品种选择不当,安定性不良,不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差,含泥量超标,碎石中石粉含量大,针、片状物过多,影响了水泥与骨料的胶结。
进行配合比设计时,忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响,错误认为水泥用量越多,混凝土强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导,往往达不到预期效果。
3裂缝常见修补方法 收集。
裂缝修补除了以恢复防水性和耐久性为主要目的外,也可从结构安全及美观角度出发而进行修补。在满足修补目的的前提下,还必须考虑经济性、明确修补范围及修补规模等。混凝土裂缝的修补方法很多,归纳起来主要有三大类。
3.1充填法
此法适合于修补较宽的裂缝(裂缝宽度大于0.5 mm)。具体做法是沿裂缝处凿u形或v形槽,槽顶宽约10 cm,在槽中充填密封材料。充填材料可用水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等[2]。如果钢筋混凝土结构中钢筋已经锈蚀,则将混凝土凿除到能够充分处理已经生锈的钢筋部分,将钢筋除锈。然后进行防锈处理,再在槽中充填聚合物水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。对于活缝,沿裂缝走向开一个u形槽,槽底垫一层与混凝土不粘的材料,再填充弹性嵌缝材料,使其与槽两侧粘结。这样嵌缝材料沿槽的整个宽度可自由变形,裂缝发生张拉变形时,不会把嵌缝材料拉开。
3.2注入法
注入法分为压力注入法与真空吸入法2种[3]。压力灌浆法适用于较深较细的裂缝,而真空注入法是利用真空泵使缝内形成真空,将浆材吸入缝内,该法适用于各种表面裂缝的修补。灌浆材料有水泥浆材、普通环氧浆材、弹性环氧浆材等。
3.3表面覆盖法
这是一种在微细裂缝(一般宽度小于0.2 mm)的表面上涂膜,以提高其防水性及耐久性为目的的修补方法,分为涂覆裂缝部分及全部涂覆2种方法。这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以控制其变化。表面覆盖法所用材料视修补目的及其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[4]。
4工程实例
4.1工程简况
辽宁省营口市某地河道整治工程在2008年6月开始新建一座橡胶坝工程,在底板(设计底板厚为1 m)混凝土拆模的时候发现立面顺钢筋方向产生了长约0.5 m,宽度约为0.3 mm的裂缝,而在刚浇筑完4~5 h后底板表面产生了多处网状裂缝,宽度约为0.1 mm,且表面有白色物体浸出。
经有关技术人员对现场情况深入了解,以及相关检测人员对当天现场水泥、骨料、拌和用水等原材料的取样分析后,发现骨料中的sio2超标(达到1.5%),且浇筑完混凝土后未及时采取降温措施,导致裂缝的产生
4.2处理方法
根据实际情况研究决定采用丙乳砂浆作充填材料进行修补。这种材料具有良好的粘结性能,抗裂、防水、防氯离子渗透、防腐、抗冻、耐磨。
(1)混凝土基底处理。为了使丙乳砂浆和基底混凝土能很好地粘结,混凝土的表面处理至关重要。该工程采用钢丝刷刷除表面浮层污物,特殊部位采用钢钎打毛,然后用清水冲洗、润湿,使混凝土基底处于面干饱和状态。
(2)丙乳砂浆配制。按照配合比称料,分别堆放。先将丙乳混合均匀,水泥和砂混合均匀后倒入拌和盘中,然后将混合液慢慢倒入水泥砂浆混合物中人工拌和均匀。一次拌和量控制在10 kg为宜。水灰比在满足和易性要求的前提下尽量选用小水灰比。
(3)人工抹压。为保证施工质量先用丙乳净浆打底,再抹压砂浆。厚度控制在5 mm左右,要求砂浆层密实,表面平整光滑。
(4)养护。丙乳砂浆抹压后约4 h便产生终凝,此时用农用喷雾器进行喷雾养护。养护1 d后再用毛刷在丙乳砂浆面层上刷一道丙乳净浆。要求涂匀、密封,待净浆产生终凝结硬后再继续喷雾养护。养护标准:砂浆面层始终保持潮湿状态,养护时间为7 d。
经过以上对底板混凝土裂缝的处理,橡胶坝工程于2008年10月正式启动运行,运行效果良好。
5参考文献
[1] 赵立云,董伟,胥姗姗.水工混凝土裂缝成因及控制[j].山西建筑,2010(9):162-163.
[2] 张鹏飞,覃巫黄.水工混凝土裂缝的成因及防治[j].珠江水运,2009(9):55-57.
篇6
【关键词】现浇板;裂缝;控制 ;处理
0 引言
钢筋混凝土现浇板具有良好的整体性和抗渗、抗漏性能强等优点,在近几年的房屋建筑中得到了广泛的应用。但钢筋混凝土现浇楼面板的裂缝是目前较难克服的质量通病之一,且在住宅工程楼板裂缝发生后往往会引起投诉、纠纷以及索赔等问题。裂缝产生的原因可分为:①设计原因产生的裂缝;②施工原因产生的裂缝;③使用原因产生的裂缝。现阶段施工原因已成为现浇板楼面裂缝的主导因素。
1 施工中产生裂缝的原因
1.1 原材料质量不佳引起裂缝 材料是工程施工的物质条件,没有材料就无法施工。而施工单位及各材料生产商为了降低成本,在施工中使用不合格材料。如使用安全性不合格的水泥、含泥量较高的中细砂、商品砼中掺入大量的粉煤灰及低价位、低性能的砼外加剂等,均成为楼面裂缝的主导因素。
1.2 模板支设不牢引起的裂缝 模板的制作和安装质量对于保证钢筋混凝土结构和构件的外观平整、几何尺寸的准确以及结构的强度和刚度等起着重要的作用。在施工中,若模板立柱支于土质松软的土层或支于未经处理的回填土上,在施工荷载的作用下往往会引起模板立柱下陷造成钢筋混凝土裂缝。另外由于模板的支撑在施工工程中未满足足够的刚度和稳定性,从而在施工荷载的增加中使模板下塌及炸模等也会造成砼裂缝。
1.3 钢筋配置位置不当的裂缝 在钢筋混凝土结构中,钢筋配置位置是否正确直接关系到结构的强度、刚度和裂缝的宽度。如现浇板的钢筋位置不正确;负弯矩钢筋放置在板的下方;
1.4 施工质量粗糙、低劣引起的裂缝 工程施工必须严格按施工规范要求进行操作、按施工图进行施工。但某些施工单位,尤其个人承包商,为了眼前一时利益,不按规范要求而是粗制滥造,甚至偷工减料施工,有的施工人员总认为板的支座筋可以减少,从而少放甚至不放,现浇板的厚度也远远达不到设计要求,给工程质量带来了严重隐患。
1.5 施工材料堆放不当引起裂缝 在目前的施工过程中普遍存在质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层,最快时甚至不足5天一层,因此当楼层砼浇筑完毕后未达到24小时养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动。
2 控制施工中发生裂缝的技术措施
2.1 加强原材料质量控制 施工时要针对工程特点,根据材料的性能、质量标准适用范围和施工要求等方面进行综合考虑,慎重地来选择和使用材料。
2.1.1 水泥宜优先采用早期强度较高的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,进场时应对其品种、级别、包装或批次、出厂日期和进场数量等进行检查,并应对其强度、安定性及其它必要的性能指标进行复验
2.1.2 现浇板的砼应采用中、粗砂。
2.1.3 商品砼采用信誉好、质量有保证的厂商提供的产品。施工单位在订购商品砼时应根据工程的不同部位和性质对砼品质提出明确要求,不能因追求低价格忽视砼的品质。
2.2 加强模板的检查 模板的支撑在施工前应先将地面土进行处理,以保证立杆支撑在施工时不会下陷。模板和支撑的选用必须经过计算,除满足强度要求外还必须有足够的刚度和稳定性;边支撑立杆与墙间距不应大于300mm,中间不宜大于800mm。在砼浇筑前,质检人员应按规范要求对模板支撑、尺寸等逐一检查,在拆模时,砼强度应满足规范的要求。
2.3 加强楼面上成品钢筋的保护措施 在楼面钢筋绑扎完毕、砼开始浇筑前应加强对成品钢筋网片的保护,可采取下列综合措施加以解决:
2.3.1 尽可能合理和科学地安排好工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋和模板封气囊收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。
2.3.2 在楼梯、通道等频繁和必须通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道,以供施工人员通行。
2.3.3 加强教育和管理。全体操作人员应充分重视保护板面上层负筋,使之不偏离其正确位置,必须行走时,应自觉沿小马撑支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。
2.3.4 安排足够数量的钢筋工在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处,应重点整修。
2.4 加强对职工的思想教育及技术培训 我国现阶段建筑工人基本以农民为主,他们有部分人员没有大局观念,只片面地追求完成的工程量,而忽视工程质量,这就要求施工单位对相关人员在上岗前进行技术培训及思想教育,从而使他们在施工过程中能严格按施工规范及图纸进行施工,以保证工程质量,并且施工单位要加强施工现场的技术管理。
2.5 加强现浇楼面后继施工管理 在楼面砼浇筑完成后要确保砼获得最起码的养护时间,当砼强度小于 1.2Mpa时,不应在上面进行后继施工,要科学安排楼层施工作业计划。在楼层砼浇筑完毕的24小时以前,可限于测量、定位、弹线等准备工作,不允许吊卸大宗材料,避免冲击振动;24小时以后,分批安排吊运少量小批量的柱筋进行绑扎活动,做到轻卸、轻放,以控制和减少冲击振动力。第3天方可开始吊卸钢管等大宗材料以及从事楼面的模板正常支模施工。在模板安装时,吊运(或传递)上来的材料应做到尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重和振动。
3 对裂缝的弥补处理
虽然我们在施工中采取不少措施控制裂缝的产生,但由于各种原因,现浇板面仍有裂缝发生,为了满足美观和使用上的要求、防止钢筋锈蚀、减少渗漏、提高构件的耐久性等,就必须对这些裂缝进行妥善的处理及修补,对不影响结构的裂缝的修补主要有以下几种:
3.1 表面处理法 沿裂缝铺设环氧树脂玻璃布或橡胶沥青棉纸等,起到粘贴封闭裂缝的作用,可用于对防渗要求较高的楼面上。修补前砼表面应预先干净、干燥,才能与基层有较好的粘结。但此法仅用于修补表面细小的砼裂缝以满足美观和耐久的需要。 3.2 填充密封法 这种方法用来修补中等宽度的砼裂缝,将裂缝表面凿成凹槽,然后填以填充材料进行修补。对于固定裂缝,通常用普通水泥砂浆、膨胀砂浆或环氧胶泥等刚性材料填充;对于活性裂缝则用弹性嵌缝材料填充,以使裂缝有伸缩的余地,避免产生新的裂缝。常用的弹性密封材料有:丙烯酸树脂、硅酸脂、聚硫化物、合成橡胶等。
3.3 压力灌浆法 此法也称为注入法,它不仅修补砼表面,而且能注入到砼内部,对裂缝进行粘合、封闭和补强。为了提高灌浆的饱满度,灌浆时一般都施加一定的压力。目前常用的有纯水泥灌浆和环氧树脂灌浆。
4 结束语
要避免和减少现浇板的裂缝,需要施工单位在施工过程中加强质量控制措施,对工程质量进行事前预防控制、事中检查控制,并加强对现场施工人员进行技术指导和质量系统的灌输,从而使各参与方共同承担起减少楼板裂缝的责任。
参考文献
篇7
关键词:民用建筑;结构裂缝;混凝土结构
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
中图分类号: TV331文献标识码:A文章编号:
引言
随着我国经济社会的不断发展,人民生活水平的不断提高,基础设施迎来了发展,特别是土木工程也得到了快速的发展。在民用土木建筑工程中,混凝土结构仍然占据着主导地位,而不管什么混凝土建筑都会因为这样那样的原因而出现不同程度的裂缝。裂缝的产生必将会对建筑结构产生一定的破坏,因此,民用建筑混凝土结构的裂缝问题越来越受到人们的关注。下面就民用建筑混凝土结构裂缝成因及修补措施进行探讨。
1 混凝土结构裂缝的分类
(1)根据裂缝产生的时间划分裂缝.一般可分为两大类:
(a)施工期间出现的裂缝;
(b)使用期间出现的裂缝。
(2)根据引起裂缝的原因可分为:
a.材料选配不当.b.施工控制不当.C.温差作用;d.荷载作用;e.钢筋锈蚀作用;f.地基不均匀沉降;g.冻胀作用;h,地震怍用;I 火灾作用;j.碰撞及其它作用等。
(3)按照裂缝的产生规律、形态,容易发生的部位分布划分,一般有以下几种:a.塑性收缩裂缝;b.塑性沉降裂缝;c.收缩裂缝;d.温差裂缝.e.不规则龟裂.f.纵向裂纵;g.横向裂缝.h.剪切裂缝;I 扭转裂缝;j.斜向裂缝;k.X形交叉裂缝;l.八字和倒八字形裂缝;m.其它裂缝。
2 混凝土结构裂缝的修补设计
按照实际情况决定是否需要进行修补和加固补强是进行修补设计的原则,对已开裂结构构件的机能及耐久性的设计进行恢复时,对修补材料、修补方法的适当选择以及在选择修补时间的基础上进行修补设计显得更重要。进行修补时,要考虑到以下几点:
2.1判断是否需要修补,如果真的需要,对修补的范围和规模进行设定,同时根据要求对现场进行二次调查。
2.2掌握开裂的成因、开裂的程度(裂缝深度、宽度、形状等),建筑物的环境条件(工厂地区、温泉地带、一般环境、盐类环境、寒冷地带)和重要性。
2.3考虑造成开裂的环境条件,对修补目的以及恢复的目标进行明确的规定,使用最合适的修补材料、修补方法、修补时间进行修补。根据裂缝开裂的成因及开裂现场的具体情况决定选择哪种修补方法。此外,如果构筑物正好处在环境比较苛刻的地方比如盐类环境,选择的修补材料及方法要比修补普通环境条件用的材料和方法高一个等级。最好在裂缝稳定后再进行修补工作,如果裂缝是随着温度等环境条件逐渐变化的,那么修补最好在裂缝最宽的时候进行。由于竣工时的初期性能、劣化程度、劣化范围、建筑物的耐用时间、开裂原因等不同导致混凝土建筑物及其构件的修补恢复目标出现差异,还有就是保修的年限也不全一样。
2.4一定要对修补作业时需要的脚手架、机械材料、工程现场对周围人群的安全保障等进行充分的研究。
3 修补方法及特点
3.1表面修补法
常用的方法为涂覆法,增加整体面层,压抹环氧胶泥,环氧浆液粘玻璃丝布,表面缝合等。
(1)涂覆法:混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时,采用手工或机械喷涂方法,将修补材料涂覆于混凝土表面,起到表面封闭作用。涂膜厚度在0.3mm~2.5mm之间,厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化,介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等,例如,要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料,聚氨酷涂料,聚氨酷沥青涂料等刚性涂料,不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体,橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。
(2)增加整体面层:混凝土表面裂缝数量较多,分布面较广时,常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下,整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时,宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。
(3)压抹环氧胶泥:对于数量不多,又不集中,缝宽>0.1mm的裂缝可采用此法处理。
(4)环氧浆液粘贴玻璃丝布:一般采用环氧树脂胶料或环氧焦油胶料,粘贴1层~2层玻璃丝布。
(5)表面缝合:在裂缝两边钻孔或凿槽,将U形钢筋或金属板放入孔或槽中,用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固,以达到缝合裂缝的目的。
3.2局部修复法
常用的方法有充填法,部分凿除重新浇筑混凝土、预应力法等。
(1)充填法:用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大,最终凿成V形或梯形槽,分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭,其中V形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。
(2)预应力法:用钻机在构件上钻孔,注意避开钢筋,然后穿入螺栓(预应力钢筋),施加预应力拧紧螺帽,使裂缝减小或闭合。如条件许可时,成孔的方向应与裂缝方向垂直,钻孔方向不与裂缝垂直时,宜采用双向施加预应力,
(3)部分凿除重新浇筑混凝土:对于钢筋混凝土预制粱等构件,由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土,清洗、充分湿润后,浇筑强度高一等级的混凝土,养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外,修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真,否则新老混凝土结合不良将导致失败。
3.3灌浆法
将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内,使其扩散,固化。固化后的浆液具有较高的黏结强度,与混凝土能较好地黏结,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,达到堵漏防锈补强的目的。用于结构修补的化学浆液主要有两类:一类是环氧树脂浆;另一类是甲基丙烯酸甲酷液(简称甲凝液)。用于防渗堵漏的化学浆液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙,使之不透水并增加建筑物强度。
结束语
我国的基础设施建设越来越多,建成的民用建筑也越来越多,由于各种外因或内因导致的民用建筑混凝土开裂情况也越来越多,了解民用建筑混凝土结构开裂的原因,掌握进行修补的方法,按照不同的实际情况采取不同的方法进行修补,就能达到很好的效果,保证民用建筑混凝土结构的质量。
参考文献
[1]徐有邻,顾祥林.混凝土结构工程裂缝的判断与处理[M].北京:中国建
筑工业出版社,2010.3
[2]冯乃谦,顾晴霞,郝挺宇.混凝土结构的裂缝与对策一土木工程精品
系列[Ml.北京机械工业出版社,2006.6
[3]王文明 建设工程质量检测鉴定实例及应用指南(第一版) [M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
篇8
关键词:水泥混凝土;裂缝成因;修补材料
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
中图分类号:U416.216 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02
随着我国经济迅速发展,道路上的交通量和承载力迅速增长,行车速度也不断增加,对路面结构的要求也必须随之相应提高。为适应交通运输业的发展,我国在全国许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。
水泥混凝土路面作为一种高级路面结构形式,具有强度高、承载能力强、耐久性好和稳定性好、耐气候性好、耐高温以及养护费用少等优点。与沥青混凝土路面相比,水泥混凝土作路面厚度较厚,强度更高,沥青混凝土则因为其沥青层较薄而整体性能较差。此外,沥青混凝土使用年限仅为12~15年,而混凝土路面使用年限则达到20~40年。因此混凝土路面在各级公路中被广泛的运用。 据统计,自1988年第一条上海至嘉定高速公路建成以来,我国用混凝土作为公路路面开始快速发展。到1997年年底,我国高速公路修筑里程达到4771KM,在此10年间年均增长477公里。1998年开始,国家加快了基础设施建设的步伐,高速公路进入快速发展阶段。
路面裂缝形成原因及机理
近年来,水泥混凝土路面虽得到大力、快速地发展,已成为公路路面的主要形式。但水泥混凝土的使用却带来了处理裂缝的麻烦。在混凝土路面的诸多病害中,裂缝是混凝土路面病害中最主要的病害,它破坏了路面结构的完整性进而使路面逐渐丧失整体刚度直至完全失去承载能力而丧失使用功能。混凝土是一种脆性材料,其抗拉强度低、韧性差,所以施工和养护不好的混凝土结构中的裂缝普遍存在。混凝土路面早期裂缝分类:
温度裂缝。水泥混凝土具有热胀冷缩的工程性质,大体积混凝土浇筑后,水泥水化热使内部混凝土温度增高有时可达40℃~60℃,在高温作用下混凝土体积发生膨胀。当水化热温达到高峰后,由于环境温度比混凝土内部温度低,因此混凝土温度也开始下降,在温降过程中混凝土发生收缩。内部膨胀与外部收缩相互制约,在约束条件下,外部收缩变形大于混凝土极限拉伸变形时,混凝土就很容易产生裂缝,称为温度裂缝。
干缩裂缝。水泥混凝土浇筑后,置于未饱和空气中,因混凝土中游离水的蒸发而引起体积缩小变形,称为干燥收缩变形,简称干缩。干缩扩散速度较慢,在大体积混凝土中扩散深度及范围都较小。但是,正因为干缩扩散速度小,使混凝土表面已干缩而内部不干缩,使得内部混凝土对表面混凝土的干缩起到约束作用,使混凝土表面产生干缩拉应力,当混凝土的干缩拉应力大于抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,称之为干缩裂缝。
沉降裂缝。沉降裂缝分为两种情况。一种是在混凝土浇筑后,水泥和骨料自然下沉,并同时产生泌水,在混凝土沉降过程发生的裂缝;二种是水泥和骨料在沉降过程中遇到布设钢筋或其他构件的得局部阻碍,使该处产生拉张应力和剪切应力而产生裂缝。
施工裂缝。在混凝土施工阶段,由于混凝土原料质量、原料配合比、施工地基及基础、施工环境等因素不良引起的路面裂缝称为施工裂缝。在混凝土的早期裂缝中,每一种裂缝都与施工因素相关,混凝土在浇捣过程中,会发生不同程度的分层现象,并且分层现象由内到表越来越弱,到表层混凝土骨料细,级配差,导致其在混凝土中的抗拉强度最低,在温度的影响下就会产生裂缝。
裂缝修补材料
水泥混凝土路面裂缝对结构的破坏性极大,往往会由局部扩散到大面积直至最终结构物的整体破坏。因此,裂缝的防治显得尤为重要,在混凝土路面修补材料中,根据裂缝的不同类型需选择不同的修补材料。裂缝修补材料要求:使用方便、保水性、流动性极佳,与裂缝壁粘结强度高,耐高温、耐久、耐冻融循环性好,且具有一定的微膨胀性、抗冲击性。根据裂缝修补材料的功能分为补强材料和补漏材料。
环氧类浆材
环氧类浆材成分主要含环氧树脂、固化剂(间苯二胺、乙二胺)、稀释剂(丙酮、苯、甲苯、二甲苯)、增塑剂(邻二甲苯酸二丁酯、二甲苯)、改性剂。环氧类浆材具有以下特点:抗压强度、抗拉强度、黏结强度高,化学稳定性好,收缩率小(2%),经改性后也改制成为黏度低、可水中固化、弹性变形大的改性环氧材料。根据其成分含量不同和改性剂的不同又有许多下属产品。
CW系列环氧浆材
CW环氧浆材是结合三峡工程特点研制的灌浆材料,是在原环氧—糠醛—丙酮浆材的基础上由新型环氧树脂(CYD)、稀释剂和表面活性剂等所组成的双组分灌浆材料。CW系化学浆材优选我国的优质产品做原材,使所研制的浆材具有可灌性好,不仅在干燥条件下且在潮湿和水中仍能固化,毒性低的特点。经实验和工程实践表明,CW系环氧树脂浆材是处理路面微裂缝的较好的补强材料。
EAA环氧浆材
EAA环氧浆材是掺入了复合ENA改性剂以及表面处理剂的混合浆材。该环氧浆材具有以下优良特性:①力学强度高,能满足混凝土热胀冷缩的强度要求;②耐老化性能好;③湿润性好,对含水界接触面有优良的亲水性和黏结能力;④无毒,无污染。EAA已在广州地铁1号线的具体工程应用中取得很好的效果,故其修补能力可靠。
聚氨酯类浆材
聚氨酯类修补材料是防渗补漏性能良好且固结性能较高的高分子灌浆材料。分为
非水溶性、水溶性两类。
水溶性聚氨酯
是由外加剂和预聚体主剂组成,具有以下特性:黏度高,凝胶时间较短,黏结强度高,抗拉强度高,补漏性好。
与水泥复合浆材
由于聚氨酯类浆材的抗压强度较低,为提高聚氨酯浆材固结体的抗压强度,聚氨酯浆材可与水泥混合使用,因为水泥水化后具有强高的抗压强度,与水泥复合制成的复合浆材抗压强度可达到35Mpa.
结语
水泥混凝土路面裂缝是混凝土结构难以避免的病害,也是公路病害中最常见、最主要的病害。但在设计、施工的各个环节应当严格把关,尽量减少工程的病害,平时也应当加强路面的养护和监测。在施工或使用过程中出现裂缝应当及时处理,以维护好路面的良好状况。
参考文献
孙跃生,仲朝明,谷政学,丁宁编著。混凝土裂缝控制中的材料选择2009
黄国兴,纪国晋编著。混凝土建筑物修补材料及应用2009
王国庆。水泥混凝土路面裂缝形成机理及修补办法分析
篇9
表面修补法。将需涂刮裂缝修补胶的表面清洁,不得有油污、沙粒及浮尘等并保持干燥;按照推荐比例配胶,比例为A﹕B=2﹕1,25℃时的可操作时间约为45~60分钟。随着B剂用量的增加,可操作时间相应缩短。每次配胶量不宜过大,以在可操作时间内用完为准;按推荐配胶比例称取裂缝修补胶于洁净干燥容器中,用油灰刀或其他专用工具搅拌至色泽完全一致;用于灌注裂缝施工时,用油灰刀沿裂缝往复涂刮并均匀涂抹一层厚约1~50px、宽2~75px的HM-120ML胶泥,注意防止小气泡、沙粒等混入而造成密封不严。裂缝修补胶胶密封施工1天(25℃)后即可进行下一工序施工。
内部修补法裂缝检查。全面查清裂缝的性质以及裂缝的长度、宽度、深度、走向、贯穿及漏水情况,以便确定处理方案。裂缝宽度可用读数显微镜测量,裂缝的深度和走向可用超声,压水或钻孔取样等方法检查。裂缝处理。对较小的混凝土构件的裂缝,用钢丝刷等工具清除混凝土裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物,刷去浮灰,用酒精或丙酮将沿缝两侧2~75px范围内擦拭干净。对较大的混凝土构件中较深的裂缝,为了能够有效封缝,可沿裂缝凿“V”型槽。对体积较大的混凝土构件或较深的裂缝,可沿裂缝采用钻孔灌浆,以使浆液进入裂缝有更广的通路。设置灌浆嘴。在裂缝的交错处、裂缝较宽处及裂缝端部必须设置灌浆嘴,灌浆嘴的间距根据裂缝大小、走向及结构形式而定,一般缝宽0.3~12.5px时灌浆嘴间距为30~1250px,在一条裂缝上必须设置进浆、排气或出浆口。灌浆嘴可先用裂缝修补胶粘贴在预定位置,也可在封缝时一同粘贴。应特别注意防止堵塞灌浆嘴。封缝。封缝质量的好坏直接影响灌浆效果与质量,应特别予以重视。裂缝的封闭使用HM-120ML裂缝修补胶,按推荐配胶比例称取并调配裂缝修补胶,用油灰刀沿裂缝往复涂刮后均匀抹一层厚约1~50px、宽2~75px胶泥,注意防止小气泡及密封不严。封缝检验。一般情况下,封缝后1~2天后即可进行试漏检验,以检查裂缝的密封效果及贯通情况。若用压缩空气进行试漏试验,可沿裂缝涂刷一层肥皂水,从灌浆嘴吹入压缩空气(压力与灌浆压力相同),漏气处可再行封闭;若用压缩水进行试漏试验,检验完毕后应用压缩空气吹净积水,并留有足够的时间让裂缝干燥。对重要构件或走向复杂的裂缝,建议进行试漏检验,以确保注胶效果。配制灌浆胶液。配制灌缝胶胶液,根据估计的灌胶量按推荐配胶比准确称量两组份并混合均匀,从胶液混合开始,注胶操作应在胶液适用期内完成(25℃时约为90min)。灌胶。灌胶操作应使用专用的注胶器具。灌胶前,应用压缩空气将孔缝吹净,达到无水干燥状态。根据裂缝区域大小,可采用单孔灌胶或群孔灌胶。在一条裂缝上的灌胶可由浅到深,由上而下,由一端到另一端。灌胶压力常采用0.2MPa,在保证灌胶顺畅的情况下,采用较低的灌胶压力和较长的灌胶时间,可获得更好的灌胶效果。当最后一个出胶口出胶且出胶速率保持稳定后,再保持压注10分钟左右即可停止灌胶。拆除管路,并注意防止流胶。胶液固化。应在5℃以上的环境中固化,固化时间视环境温度而定。一般情况(25℃)下固化2~3天即可。灌胶效果检验。灌胶结束后应检验效果及质量,凡有不密实等不合格情况,应进行补注。灌胶效果一般可采用压水检查,在裂缝较多、灌胶质量较差的部位设置检查孔,水压值一般为灌胶压力的70~80%,基本不吸水、不渗漏即可认为合格。对大型构件,还可选择适当部位进行钻芯取样检查,并可将芯样加工成试件进行力学性能试验。
(来源:文章屋网 )
篇10
关键词:混凝土裂缝修补
1 引言
高等级公路的养护在结构工程中主要是随时发现桥涵结构物等在荷载作用下结构的稳定状态是否符合行车的安全要求,一般都是以混凝土结构为主,混凝土是由水泥、骨料、中粗砂,外加剂和水配制的材料。硬结的混凝土是一种多元、多相、非匀质的水泥基复合材料,具有较高的弹性模量,较低的抗拉强度,在受约束条件下只要发生少许收缩,产生的拉应力往往会大于该龄期混凝土的抗拉强度,导致混凝土发生裂缝。混凝土在浇注成型后,骨料对浆体产生约束,使混凝土内部从一开始产生微裂缝。这样养护的时候我们就要随时观察裂缝的动态,并及时进行修补。本文就裂缝的种类和原因作简单的分析开始探讨混凝土修补技术。
2 由于混凝土本身材性所导致的裂缝主要有以下几类:
1)干燥收缩裂缝。混凝土在硬化以后,内部的游离水会由表及里逐渐蒸发失水,导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩。在约束条件下,收缩变形量导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝。早期的干燥收缩裂缝比较细微,随着时间推移,混凝土大蒸发量和干燥收缩量逐渐增大,裂缝逐渐明显。一般混凝土90d干缩率为0.04~0.06%,这是混凝土结构比较普遍地发生裂缝的主要原因。
2)温差胀缩裂缝。混凝土浇注后,水泥的水化热使混凝土内部温度升高,一般每100kg水泥可以使混凝土温度升高10℃左右。加人混凝土的入模温度,在2~3d内,内部温度可达50~80℃,而混凝土的线膨胀系数约为10×10-6℃。试验表面,在标准环境下,混凝土表面温度和环境温差大于25℃时,即出现肉眼可见的温差收缩裂缝。对于大体积混凝土,温差胀缩裂缝的影响非常大。
3)水化收缩及自生干缩裂缝。水泥在水化反应过程中,会产生水化收缩。硅酸盐水泥的水化收缩量约为1%~2%。水化收缩在初凝前表现为浆体的宏观体积收缩,初凝后则在已形成的水泥石骨架内生成空隙。水泥在继续水化过程不断消耗水分导致毛细孔中自由水减少。湿度降低,在外部养护水供应不充分的情况下,内部产生自干燥现象。由于白干燥作用导致毛细孔内产生负压。引起混凝土自干燥收缩。由于一般混凝土的水胶比较高所以比较少发生自干燥收缩。但是对于高强商品砼水胶比可能小于0.35,自干燥收缩则不可忽略。
3 修补材料特性
当裂缝已经发生存在,影响耐久性了,必须考虑影响设计和选择修补措施的诸多因素。那就要采用修复补救措施来保持结构的正常使用功能。混凝土修补为了达到耐久性目的,选择修补材料是许多相关的措施之一,无论修补工作如何细心,修补材料的不恰当使用都可能导致修补工作过早失效。与现浇混凝土结构物相比,修补材料的约束收缩,即通过先浇混凝土基N I-的胶结材料产生的约束力是大大增加大多数修补工作复杂性的主要因素。当相对薄的修补段由于修补材料干缩、自身体积变形和温度变化时,修补材料也产生了收缩拉应力。当这些应力超过修补材料的极限抗拉强度时,裂缝发生了。在大面积较厚的修补中,通过在修补的界面或收缩缝上涂抹防粘剂可使约束作用减到最小。在讨论耐久、无裂缝的修补材料时,应该考虑下述的材料的一些性能。
1)收缩。由于大多数修补是在老混凝土结构上进行的,如果有干缩的话,老混凝土结构干缩也很小。因此,修补材料基本上也一定要无收缩或即使有收缩但没有失去粘结性。无论任何原因,当以水泥为主的修补材料失去水分时,它会收缩。而且,这种收缩通常被先浇混凝土的基面胶合力所约束。当收缩引起的应变超过修补材料的极限抗拉强度时便产生裂缝。
2)渗透性。渗透性即材料渗透液体或气体的能力,在许多修补中是重要的材料性能。然而,不顾具体情况。规定采用低渗透性修补材料的趋势应该避免。同样,注意到下列事实也是重要的,即在修补中的产生的一些贯穿裂缝将大大抵消使用很低渗透性修补材料所带来的好处。因此,在提出耐久性修补时,无裂缝的混凝土修补应该是主要的目标。
3)抗压强度。一般认为修补材料的抗压强度应该与先浇混凝土基面的抗压强度相同。通常,修补材料的抗压强度高于混凝土基面的抗压强度,不一定就有多少好处。事实上,胶结材料的较高强度表明其含有过多的水泥,这有助于产生更高的水化热并增加干缩。另外,与高抗压强度相联系的较高的弹性模量将降低塑性变形。
4)抗拉塑性变形。在混凝土结构物修补中,修补材料的塑性变形应该与混凝土基面塑性变形类似,然而在保护性的修补中,更高塑性变形也有其优点。对于后者,通过抗拉塑性变形释放的应力减少了裂缝发生的可能性。弹性模量E就工程而言,结构修补材料的弹性模量应该与混凝土基面的弹性模量相同,使载荷能均匀地穿过修补的地方。
5)拉应力。拉应力是指在没有形成一条连续的裂缝时修补材料所能承受的最大应变能力。达到极限应力90%的拉应变通常被定义为极限应变。所有测量拉应力(弯曲、直接拉伸和内部约束)的常规方法中的应变速率比在收缩过程中生产的应变速率快很多。一旦超过最大拉应力或者极限应变,混凝土就开裂。减少裂缝可以通过最大限度地减小干缩引起的应变和最大限度地提高抗拉强度。在实践中,可能很少选择材料或修改配比。这样对所有相关特性都有相当大的影响。