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淺談混凝土裂縫修補(bǔ)
摘要:由于我實(shí)習(xí)所在的工地,地下室墻板混凝土出現(xiàn)了一些裂縫,在現(xiàn)場工作人員的幫助下,我起草了本工程的地下室墻板混凝裂縫的修補(bǔ)方案,同時(shí)也對混凝土裂縫的產(chǎn)生、修補(bǔ)有了一定的了解
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫修補(bǔ)1、前言混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料。由于由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題,使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害。輕者使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性等,嚴(yán)重的將威脅到人民的生命、財(cái)產(chǎn)。2、出現(xiàn)混凝土裂縫的原因從微觀上看,混凝土是由水泥、砂、石、空氣、水組成的多相結(jié)合體,由于混凝土的組成材料、微觀構(gòu)造以及所收外界影響的不同,混凝土裂縫產(chǎn)生的原因也有很多種:1、大體積混凝土水化時(shí)產(chǎn)生的大量水化熱得不到散發(fā),導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大使混凝土的形變超過極限而引起的裂縫:2、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(shí)產(chǎn)生的裂縫,這種裂縫的寬度有時(shí)會(huì)很大,甚至?xí)灤┱麄€(gè)構(gòu)件。3、在大厚度的構(gòu)件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制,在澆搗后數(shù)小時(shí)會(huì)發(fā)生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。4、當(dāng)有約束時(shí),混凝土熱脹冷縮所產(chǎn)生的體積脹縮因?yàn)槭艿郊s束力的限制,在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力,由于混凝土抗拉強(qiáng)度較低,容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂從而產(chǎn)生溫度裂縫。(由于太陽曝曬產(chǎn)生裂縫是工程中最常見的現(xiàn)象)5、混凝土加水拌和后,水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起反應(yīng),析出的膠狀堿—硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨脹,體積增大到三倍從而使混凝土脹裂產(chǎn)生裂縫。6、在炎熱或大風(fēng)天氣,混凝土表面水分蒸發(fā)過快以及混凝土水化熱高等,在混凝土澆筑后數(shù)小時(shí)仍處于塑性狀態(tài)時(shí)易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。7、構(gòu)件承受荷載所產(chǎn)生的裂縫:如、構(gòu)件在均布荷載或集中荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力彎矩,出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫;構(gòu)件在較大剪力作用下,產(chǎn)生斜裂縫,并向上、下延伸。8、當(dāng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到強(qiáng)迫變形,而使結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂,隨著不均勻沉陷的進(jìn)一步發(fā)展,裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。9、當(dāng)鋼筋混凝土構(gòu)件處于不利的環(huán)境中,如海洋等時(shí),由于混凝土保護(hù)層厚度過薄,特別是混凝土的密實(shí)性不良,環(huán)境中的氯離子和溶于海水中的氧會(huì)使混凝土中的鋼筋生銹生成氧化鐵。氧化鐵的體積比原來金屬的體積大得多,鐵銹體積膨脹,對周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。這種裂縫一般沿鋼筋方向,比較容易識(shí)別。順鋼筋方向的裂縫發(fā)生后,更加速了鋼筋銹蝕過程,最后導(dǎo)致保護(hù)層成片剝落,這種順筋裂縫對耐久性的影響較大。我實(shí)習(xí)所在工地的地下室外墻板澆搗的混凝土就出現(xiàn)了裂縫。經(jīng)分析裂縫產(chǎn)生的原因是:本工程采用C50這樣高強(qiáng)度的混凝土,水灰比較大,雖然加入了減水劑,但還是未能有效抵消混凝土的收縮變形;另外該地下室墻板的厚度較厚,達(dá)40mm,因而容易產(chǎn)生較大的內(nèi)外溫差。產(chǎn)生溫度和收縮變形,長墻結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的溫度和收縮變形在高度方向是自由的,但在縱向卻受到另一結(jié)構(gòu)地下室底板的約束,在長墻承受降溫和收縮作用時(shí),必將產(chǎn)生縮短變形,受到底板的約束,引起拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時(shí)便引起開裂,這時(shí)裂縫方向永遠(yuǎn)垂直于拉應(yīng)力方向,故為豎向。此外本工程外墻混凝土澆筑后并沒有嚴(yán)格按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。一般來說膨脹混凝土淋水養(yǎng)護(hù)須7~14D,最少為7D,在混凝土終凝后2D即可開始澆水養(yǎng)護(hù),而混凝土的膨脹值一般要14D才基本穩(wěn)定。同時(shí),摻膨脹劑的混凝土,水化時(shí)需水量大,比普通砼更要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),覆蓋淋水,使其表面始終處于潮濕條件。由于施工隊(duì)是第一次施工如此高強(qiáng)度的混凝土,施工經(jīng)驗(yàn)不足,在混凝土養(yǎng)護(hù)上并沒有采取十分有效的措施養(yǎng)護(hù)外墻。同時(shí)由于天氣炎熱,混凝土水灰比控制不穩(wěn)定;混凝土振搗不到位,振搗不夠密實(shí),這些也是促使混凝土收縮變形較大,產(chǎn)生裂縫的原因之一。此外,現(xiàn)場施工人員還告訴我:本工程采用的是商品混凝土,商品混凝土塌落度大,稍加振搗即出現(xiàn)石子下沉,漿體上浮,時(shí)常有較多泌水,隨著水分的蒸發(fā),表面會(huì)出現(xiàn)塑性收縮裂縫。在混凝土拌和物中有多余水量,混凝土硬結(jié)后,比較容易出現(xiàn)干燥收縮裂縫。3、混凝土裂縫的修補(bǔ)方法問題出現(xiàn)了,解決它的方法自然而然也隨之產(chǎn)生。隨著施工經(jīng)驗(yàn)的發(fā)展,現(xiàn)在混凝土裂縫修補(bǔ)的方法有很多:如表面修補(bǔ)法、灌漿嵌縫封堵法、結(jié)構(gòu)加固法、混凝土置換法、電化學(xué)防護(hù)法、仿生自愈合法等等,其中灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補(bǔ)法和涂膜封閉法三種。低壓注漿法適用于寬度為0.2~0.3mm的混凝土裂縫修補(bǔ)。修補(bǔ)工序如下: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(dāng)裂縫數(shù)量較多時(shí),先要在預(yù)計(jì)要貼的裂縫位置貼上醫(yī)用白膠布,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(yán)。固化后周邊可能有裂口,必須反復(fù)用漿補(bǔ)上,以避免注漿時(shí)漏漿。注漿操作一般在粘咀的第二天進(jìn)行,若氣溫高的話半天就可注漿。操作時(shí)先用補(bǔ)縫器吸取注漿液,插入注漿咀,用手推動(dòng)補(bǔ)縫器活塞,使?jié){液通過注漿咀壓入裂縫,當(dāng)相鄰的咀中流出漿液時(shí),就可以拔出補(bǔ)縫器,堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿,水平縫一般從一端向另一端逐個(gè)注漿。為了保證漿液充滿,在注漿后約半小時(shí)可以對每個(gè)注漿咀再次補(bǔ)漿。涂膜封閉法適用于寬度小于0.2mm的微細(xì)裂縫的修補(bǔ),也可用于混凝土外表面的裝飾和防水處理,以及防止混凝土保護(hù)層的炭化和有害離子對混凝土的腐蝕。工序?yàn)椋呵鍜?mdash;刮膩?zhàn)?mdash;涂刷底層涂料—涂刷主層涂料—涂罩面層?;炷帘砻媪芽p、氣孔和缺陷先用膩?zhàn)樱ɑ炷列扪a(bǔ)膠:粉料=1:1.8~2.0)填充補(bǔ)平,待干后用砂布磨平,再進(jìn)行底層涂刷(混凝土修補(bǔ)膠:粉料=1:0.7~0.8),涂料在使用前要通過鐵窗紗過濾,除去雜質(zhì)和團(tuán)塊。主層涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且兩次涂刷方向最好是相互垂直。開槽填補(bǔ)法適用于結(jié)構(gòu)允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫,如墩臺(tái)或路面混凝土的裂縫。工序?yàn)椋洪_槽—涂刷界面處理漿—壓抹聚合物砂漿—養(yǎng)護(hù)。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,壓實(shí)抹平。在養(yǎng)護(hù)時(shí)不需要澆水,在濕空氣中即可,養(yǎng)護(hù)期間不得淋雨、日曬或風(fēng)吹,最好覆蓋一層塑料薄膜。這三種方法可以單獨(dú)使用,也可以同時(shí)使用。例如橋梁裂縫的修補(bǔ)可先注漿,在涂膜封閉;而對于路面、墩臺(tái)的粗大裂縫則采用開槽填補(bǔ)發(fā)為宜;為了防止鋼筋銹蝕,混凝土受到有害離子的腐蝕,則可以采用涂膜防水處理。本工程地下室出現(xiàn)的裂縫經(jīng)研究決定使用SJ-75混凝土裂縫修補(bǔ)劑進(jìn)行修補(bǔ),采用的方法是開槽填補(bǔ)法:首先用切割機(jī)在裂縫兩邊出寬×深=1.2cm×1.0cm的小槽,鑿除混凝土,清理干凈。再直接用水泥與修補(bǔ)劑配成水泥砂漿修補(bǔ)膏進(jìn)行修補(bǔ)。具體操作如下:用毛筆或小刷子在混凝土裂縫處涂刷SJ-75裂縫修補(bǔ)劑兩遍,待以上涂膜干燥后,選用普通硅酸鹽水泥,用SJ-75修補(bǔ)劑調(diào)成水泥凈漿修補(bǔ)膏即可使用。(配比為:修補(bǔ)劑:水泥=1:3.5)裂縫填補(bǔ)分為兩次,第一次填補(bǔ)0.5cm深,第二次填補(bǔ)漿體高出混凝土表面2~3mm。裂縫修補(bǔ)后除采用薄膜覆蓋,防止因雨淋等因素降低修補(bǔ)效果外,還要仍按原設(shè)計(jì)要求對修補(bǔ)出進(jìn)行SJ防水涂料施工。特別要注意的是修補(bǔ)劑要存放于室內(nèi),避免陽光直射和雨淋。施工溫度要求在4℃以上,避免在陰雨天氣施工。4、小結(jié)雖然現(xiàn)在混凝土裂縫修補(bǔ)的方法越來越多,效果也越來越好,但與其事后補(bǔ)過還不如事前做好預(yù)防工作。通過和現(xiàn)場工作人員的交流,我大致總結(jié)出以下幾點(diǎn)預(yù)防混凝土裂縫的建議;1、設(shè)計(jì)單位應(yīng)該提出混凝土施工溫度控制的具體要求和混凝土施工養(yǎng)護(hù)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(yán)格,計(jì)量要準(zhǔn)確,坍落度抽檢工作要加強(qiáng),不能流于形式;3、混凝土振搗要密實(shí),拆模后須掛草簾或麻布澆水養(yǎng)護(hù)保持濕潤狀態(tài)兩天。4、施工過程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實(shí)情況,不能漏振、過振,且在第一次振搗后要進(jìn)行第二次振搗。5、配置大體積混凝土宜使用低水化熱水泥,如礦渣水泥,此外可摻加膨脹劑,同時(shí)要采用塑料薄膜和草袋覆蓋以確?;炷羶?nèi)外溫差小于25℃。6、對于商品混凝土,則要在滿足其可泵性、和易性的前提下盡量減小出機(jī)時(shí)的塌落度、降低砂率、并嚴(yán)格控制骨料的含泥量等。我相信只要施工人員本著一顆認(rèn)真負(fù)責(zé)的心,嚴(yán)格按規(guī)定要求施工,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。就必定能防患于未來,盡可能地降低混凝土裂縫的出現(xiàn)。- 1連續(xù)箱梁大橋三角掛藍(lán)計(jì)算書
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