混凝土裂縫成因及修補技術解析
本文就混凝土裂縫的類型、成因及灌縫膠修補法、碳纖維布加固法等幾個方面,詳細分析,力求找到較合適的裂縫治理辦法。
目前的土木建筑工程中,混凝土結構占的主導地位。
但是,混凝土結構并不是堅不可摧的。由于內外因素的作用,不可避免地存在裂縫,而裂縫是混凝土結構物承載能力、耐久性及防水性降低的主要原因。為混凝土結構的、穩(wěn)定、耐久,從根本上對有害的裂縫進行治理。
裂縫
一、裂縫類型
通?;炷两Y構的裂縫按其形成可分為以下三大類:
1、靜止裂縫
形態(tài)、尺寸及數量均已穩(wěn)定不再發(fā)展的裂縫。修復時,僅需依裂縫粗細選擇修復材料和方法。
2、活動裂縫
寬度在現有環(huán)境和工作條件下始終不能保持穩(wěn)定,易隨著結構構件的受力、變形亦或環(huán)境溫度的變化而時張時閉的裂縫。修復時,應先消除其成因,并觀察一段時間,確定已穩(wěn)定后,再依靜止裂縫的方法處理。
3、尚在發(fā)展的裂縫
長度、寬度或數量尚在發(fā)展,但經歷一段時間后將會終止的裂縫。對此類裂縫應待其停止發(fā)展后,再進行修復。
二、裂縫成因
1、溫度引起的裂縫
當外部環(huán)境或結構內部溫度發(fā)生變化,混凝土將發(fā)生變形,若變形遭到約束,則在結構內將產生應力,因此產生的裂縫。如當混凝土內部溫度很大,當混凝土因降溫的收縮變形受到巖石地基或老混凝土墊層的約束時,將會在混凝土內部出現很大的拉應力而產生約束裂縫。驟然降溫,水化熱,蒸汽養(yǎng)護或冬季施工時施工措施不當,混凝土驟冷驟熱,內外溫度不均,易出現裂縫。
2、荷載引起的裂縫
設計計算階段,結構計算時不計算或部分漏算;計算模型不合理;結構受力假設與實際受力不符;荷載少算或漏算;使用階段,出設計載荷的重型車輛經過;內力與配筋計算錯誤;結構系數不夠。結構設計時不考慮施工的可能性;設計斷面不足;鋼筋設置偏少或布置錯誤;結構剛度不足;構造處理不當;施工機具、材料堆放不合理;預制結構翻身、起吊、運輸、安裝不當,造成結構受力不合理;不按設計圖紙施工,擅自改結構施工順序,改變結構受力模式,不對結構做機器振動下的疲勞強度驗算等都是引起裂縫的原因。
3、收縮裂縫
在實際工程中,混凝土因收縮所引起的裂縫是較常見的。在混凝土收縮種類中,塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因。混凝土結硬以后,隨著表層水分逐步蒸發(fā),濕度逐步降低,混凝土體積減小的現象。由于混凝土表層的水分損失,內部損失慢,因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮。
4、沉降裂縫
由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移,地質勘察精度不夠、試驗資料不準。在沒有充分掌握地質情況就設計、施工,這是造成地基不均勻沉降的主要原因。比如丘陵區(qū)或山嶺區(qū)橋梁,勘察時鉆孔間距太遠,而地基巖面起伏又大,勘察報告不能充分反映實際地質情況。
5、施工質量引起的裂縫
混凝土結構澆筑、構件制作、拆模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中,若施工工藝不合理、施工質量低劣,產生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深層的和貫穿的各種裂縫。混凝土振搗不密實、不均勻,出現蜂窩麻面、空洞,導致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點?;炷翝仓^,混凝土流動性較低,在硬化前因混凝土沉實不足,硬化后沉實過大,在澆筑數小時后發(fā)生裂縫,既塑性收縮裂縫。混凝土攪拌、運輸時間過長,使水分蒸發(fā)過多,引起混凝土塌落度過低,使得在混凝土體積上出現不規(guī)則的收縮裂縫。
根據裂縫的寬度、深度及分布特點,對裂縫寬度在0.15mm以下且裂縫深度較淺的細小裂縫,采用涂刷封縫膠的方式進行表面封閉。對寬度大于0.15mm的裂縫,采用高壓灌漿的方法進行處理,即將灌縫膠,通過鉆孔埋設注漿嘴,用壓力將其注入結構裂縫中,以達到封閉裂縫的目的。再于混凝土表面粘貼碳纖維復合材料進行補強加固。
三、裂縫修補加固方法
常用的方法,有以下四種,可根據具體情況進行選擇:
1、表面封閉法
利用混凝土自身表層微細立裂縫(裂縫寬度≤0.2mm)或網狀裂紋的毛細作用吸收低粘度且具有良好滲透性的修補膠液,來封閉裂縫通道。施工時先將待修補的砼表面清洗干凈,保持干燥,用毛刷將低粘度修補膠液涂刷在裂縫處,正常涂刷三次,每次涂刷待觸指干后再進行下次涂刷,兩次涂刷方向保持垂直。對樓板和其他需要防滲的部位,還應在混凝土表面粘貼碳纖維復合材料以封護增強作用。
2、填充密封法
在構件表面沿裂縫走向騎封鑿出槽深和槽寬分別不小于20mm和15mm的U形溝槽;當裂縫較細時,亦可鑿成V形溝槽。當為活動裂縫時,槽寬應≥15mm與5倍較大裂縫寬度之總和,然后用灌縫膠充填,并粘貼纖維復合材料以封閉其表面。
此法適用于處理≥0.5mm的活動及靜止裂縫。
3、注射法
以一定的壓力(0.1~0.3MPa)將低粘度、高強度的曼卡特灌縫膠注入裂縫腔內;
①裂縫檢查:對裂縫大小在0.1mm以上,表面沒有滲水的可采用靜置注膠處理。
②裂縫處理:清理干凈需要施工的區(qū)域,鑿除砼表面析出物,確保表面干凈、干燥,用酒精或丙酮清洗裂縫淺表層和需封口面。
③粘貼注膠底座:底座安裝順序為由下向上;平面可從一端開始,單孔逐連續(xù)進行安裝,座安裝間距為300mm左右
④封閉裂縫:用封口膠或其他結構膠封閉需要注入的裂縫,注意要充分封閉好,在裂縫端預留觀察口。
⑤封口檢查:對封閉裂縫進行檢查,確保無漏氣口,檢查是否漏氣,可沿封閉裂縫涂抹肥皂泡水,試通氣看肥皂泡有無被吹起。有,則證明漏氣需補涂封口膠;無,則證明密封良好可注膠。
⑥配膠:將灌縫膠按出廠要求比率調配好,配膠盡量用多少配多少,不多配以免浪費。
⑦灌注:將調配好的膠體吸入灌注器內,將灌注器安裝在底座上灌注,灌注時間一般為0.5~1小時,實際以灌注器內不跑膠,預留觀察口出膠為準,如灌注器內膠體灌完需重新補膠灌注。
⑧拆除灌注器、固化養(yǎng)護:注滿后應及時拆除灌注器,底座用堵頭堵住,靜置24小時固化養(yǎng)護后方可拆除底座和封口部位
⑨粘貼碳纖維布:拆除底座,用封口膠補平,并在混凝土表面粘貼碳纖維復合材料以起到封護增強作用。
此方法適用于0.1mm≤裂縫寬度≤1.5mm靜止的立裂縫、貫穿性裂縫以及蜂窩狀局部缺陷的封閉和補強。
4、壓力注漿法
在一定時間內,以較高壓力(以產品使用說明書確定)將修補裂縫用的注漿料壓入裂縫腔內;
①清理:詳細檢查、分析滲漏情況,確定灌漿孔位置及間距。清理干凈需要施工的區(qū)域,鑿除砼表面析出物,確保表面干凈。
②鉆孔:使用電錘等鉆孔工具沿裂縫兩側進行鉆孔,鉆頭直徑為14mm,鉆孔角度宜≦45°,鉆孔深度≦結構厚度的2/3,鉆孔穿過裂縫。但不得將結構打穿(壁后灌漿除外)鉆孔與裂縫間距≦1/2結構厚度。鉆孔間距20cm~60cm.
③埋嘴:在鉆好的孔內安裝灌漿嘴(又稱之為止水針頭),并用內六角扳手擰緊,使灌漿嘴周圍與鉆孔之間無空隙,不漏漿。
④封縫:將裂縫表面用封口膠進行封閉處理,目的是在灌化學漿時不跑漿。
⑤灌漿:使用高壓灌漿機向灌漿孔內灌注化學灌漿料。立面灌漿順序為由下向上;平面可從一端開始,單孔逐一連續(xù)進行。當相鄰孔開始出漿后,保持壓力3~5分鐘,即可停止本孔灌漿,改注相鄰灌漿孔。
⑥拆嘴:灌漿完畢,確認化學漿液已固化即可去掉外露的灌漿嘴。清理干凈已固化的溢漏出的灌漿液。
⑦封口:用封口膠進行灌漿口的修補、封口處理。
⑧粘貼碳纖維布:在混凝土表面粘貼碳纖維復合材料以起到封護增強作用。
此方法適用于處理大型結構貫穿性裂縫、大體積混凝土的蜂窩狀嚴重缺陷以及深而蜿蜒的裂縫。
四、加固所用材料
上述方法中所用加固材料,建議使用弘盛瑞達系列產品,同廠出品材料融合度高,加有利于產品性能的發(fā)揮。
詞條
詞條說明
??弘盛瑞達防腐加固材料:? 混凝土起砂處理劑: 混凝土的水灰比越大,水泥凝結硬化的時間越長,自由水越多,水與水泥分離的時間越長,混凝土越泌水;泌水越嚴重,表層混凝土的水灰比越大。在施工允許的范圍內,坍落度應盡可能的小,這樣才能做到降低水灰比,減少泌水。 為了混凝土強度要有合理的配合比設計,在進行配合比設計時,首先要水泥用量、水灰比、粉煤灰摻量、砂率等技術
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弘盛瑞達防腐加固材料介紹:? ?灌漿料: 混凝土結構改造和加固灌漿? 水泥基灌漿材料接觸的混凝土表面應充分鑿毛。? 混凝土結構缺陷修補,應剔除酥松的混凝土并露出鋼筋,將修補區(qū)域邊緣切成垂直形狀,深度不小于20mm。? 灌漿前應所有的碎石、粉塵或其它雜物,并濕潤基層混凝土表面。? 將拌合均勻的灌漿材料灌入模板中并適當敲擊模板。?
公司名: 北京弘盛瑞達建材有限公司
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