混凝土裂缝修补的方法范例(12篇)
混凝土裂缝修补的方法范文篇1
关键词:混凝土,裂缝,预防,治理
Abstract:throughtheintroductionoftheconcretecrackingthecommonkind,analysisofvariouscracksofprinciple,accordingtoreducecracksofconcretecomponenttotheharm,enhancethedurabilityoftheconcretestructureandtheprincipleofsafety,andputsforwardrelevantcrackpreventionandcontrolmeasures,forconcretecrackrepairmanagementtoprovidereliablereference.
Keywords:concrete,cracks,theprevention,management
中图分类号:TU528文献标识码:A文章编号:
前言随着我国基础建设的蓬勃发展,混凝土结构广泛应用于工业与民用建筑、高速公路、铁路建设等基础建设工程中,但由于混凝土属于脆性材料,混凝土裂缝就成为了混凝土结构一种常见的质量通病。混凝土裂缝的存在容易导致工程结构渗水、溶蚀或诱发钢筋锈蚀,从而降低了钢筋混凝土的承载能力、耐久性及抗渗能力。混凝土裂缝不仅影响建筑物的外观和使用,病害严重的甚至威胁建筑物的安全使用性能。本文介绍了建筑物混凝土裂缝的常见种类,并根据相关裂缝形式,提出了数种混凝土裂缝预防和治理修补措施。
1混凝土裂缝的分类
常见的混凝土裂缝分为收缩裂缝、结构受力裂缝、化学反应裂缝、温度裂缝及其他裂缝。
1.1收缩裂缝
混凝土收缩裂缝主要是由混凝土内部的收缩变形引起,混凝土内外部水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。外部因素有环境温度、结构特点等,内部因素有混凝土水灰比、水化速度、徐变量、密实度、骨料级配、含砂率及坍落度等。混凝土在凝结初期可能受到外部约束(支承,钢筋约束等)的拉应力而产生干缩性裂缝。混凝土在凝结后期可能由于外部温度变化较大,表面水分损失过快,变形较大,而内部温度变化较小,变形也小,变形大的表面收到内部约束,产生拉应力而有产生干缩裂缝。收缩裂缝通常表现为裂缝宽度较小、长度较短,呈不规则状。
1.2结构受力裂缝
混凝土构件在荷载作用下产生的裂缝就被称为结构受力裂缝。因为混凝土抗拉能力弱,一旦有受到拉应力就极容易产生裂缝。例如混凝土梁下部受拉区就极易出现裂缝。此类混凝土结构裂缝一般深度不大,大约为钢筋保护层的厚度,容易造成混凝土结构内部的钢筋锈蚀,从而会降低混凝土构件的耐久性。
1.3化学反应裂缝
化学反应裂缝主要是由于混凝土中的水泥、外掺料、骨料、钢筋、水中的氯离子等发生化学反应引起混凝土内部体积变形而产生的裂缝。其中具有代表性的化学反应裂缝为钢筋锈胀裂缝或碱骨料反应裂缝。钢筋混凝土中钢筋表面经腐蚀成铁锈后,体积增大的同时会挤压钢筋外侧混凝土,并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力。当拉应力超过混凝土承载能力就将在混凝土表面产生沿钢筋方向的钢筋锈胀裂缝,如图1所示。而碱骨料反应是由于水泥中的碱与骨料中的活性二氧化硅产生的碱硅酸反应,反应生成碱硅酸盐凝胶。碱骨料反应能引起混凝土内部体积增大,从而产生裂缝。图1钢筋锈胀裂缝
1.4温度裂缝
温度裂缝一般常见于大体积混凝土,是由于大体积混凝土在浇筑后,混凝土在硬化过程中内部水泥水化热不易散发,就造成混凝土内部温度不断升高,内外温差较大,使混凝土形变超过极限而引起的裂缝。温度裂缝一般在混凝土的凝结后期表面较浅范围内出现。
1.5其他裂缝。
①沉降裂缝
由于混凝土结构基础出现不均匀沉降而产生的裂缝叫做沉降裂缝。建筑物产生沉降裂缝的原因有很多,例如:地基沉降差大、地基冻胀、地基土水平位移、相邻建筑物影响都有可能导致沉降裂缝的产生。
②施工缝及后浇带裂缝
在工程实际中,有些大体积混凝土结构无法进行一次浇筑完成。而混凝土结构的施工缝及后浇带接茬处理不当也容易造成混凝土内部交接处开裂。
2、混凝土常见裂缝的预防措施
通过对混凝土裂缝成因的分析,针对上述裂缝的原材料、施工工艺、设计等方面提出裂缝预防措施。
2.1收缩裂缝的预防
收缩裂缝主要的预防措施有:①控制砂石骨料含泥量,避免使用过量粉砂;②选用干缩量较小、早期强度较高的硅酸盐水泥或收缩量较小的粉煤灰水泥;③掺加适量的减水剂,减少水泥及水的用量,降低水灰比;④浇筑前须将模板和基层清洗湿透,并在混凝土结构中设置合理的收缩缝;⑤控制混凝土施工过程中的振捣,以提高混凝土抗拉强度,减少收缩量;⑥加强混凝土早期养护,保障混凝土养护的温度和湿度,并酌情适当延长养护时间。
2.2结构受力裂缝的预防
结构受力裂缝主要的预防措施有:①混凝土构件设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中,如因结构或造型方面等原因,应充分考虑采用加强措施;②重视对构造钢筋的认识,在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择;③严格控制混凝土构筑物中的钢筋保护层厚度;④现浇混凝土构件中预埋管线应分布埋设,避免集中埋设;⑤避免在混凝土构件养护期间承受集中荷载;⑥承重架及模板的选用和拆除应满足强度、刚度和稳定性要求,拆除时应注意拆除的顺序及养护混凝土的强度是否满足要求。
2.3化学反应裂缝的预防
化学反应裂缝主要的预防措施有:①严格控制混凝土骨料的级配以及含土量;②严格控制混凝土中的氯盐含量及碱含量,保证搅拌用水的硫酸盐、镁盐、氯盐含量及PH值满足规范要求;③加强对混凝土所用水泥的检测,防止使用含游离氧化钙多的水泥配置混凝土。
2.4温度裂缝的预防
温度裂缝主要的预防措施有:①保证良好的骨料级配;②尽量选择低热或中热的矿渣水泥或粉煤灰水泥;③适当添加高性能减水剂、外加剂等来减少水泥用量,以改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟混凝土热峰的出现时间;④减少水泥用量,降低水灰比,一般将水泥用量尽量控制在450kg/m³,水灰比控制在0.6以下;⑤采取合理的施工及养护工艺,采取相应的减小混凝土内外部温差的施工技术手段,合理细化混凝土浇筑的作业,以利于混凝土缓凝,降低温度裂缝出现概率。
2.5其他裂缝的预防
沉降裂缝主要的预防措施有:①在地基基础施工前要对填充土或松软土进行夯实和加固;②地基浇筑前,要保证模板的刚度以及支撑结构的稳定性,并使地基受力均匀;③在地基施工过程中,严禁地基被水浸泡,必要时应设立相应的排水措施;④保证混凝土基础的养护条件和养护龄期满足规范要求,注意模板拆除先后顺序;⑤在昼夜温差大的地域须对混凝土模板搭设须采取一定的预防措施;⑥设计时须防止基础产生不均匀沉降,保证基础的整体稳定性;⑦合理在相连不同混凝土构筑物之间设置沉降缝,防止因两者沉降不一产生裂缝。
施工缝及后浇带裂缝的预防措施有:施工缝的位置和处理、后浇带位置及宽度及混凝土浇筑应严格按照设计和施工技术方案的要求执行。后浇带的混凝土浇筑应在主体机构60d后进行。
3常见的混凝土裂缝修补治理办法
就给大家介绍下常见的混凝土裂缝修补治理办法,见表1。
表1:混凝土裂缝修补治理方法一览
其中我们又选取了几种常见的典型裂缝修补法作详细介绍
3.1树脂灌注法
树脂灌注法通常使用环氧树脂作为灌注材料。环氧树脂除具有较高的机械强度,还能抵抗大多数混凝土遇到的大多数化学侵蚀。树脂灌注法可适用于细微裂缝、收缩裂缝的修补,但无法适用于修补裂缝数量极多、渗水裂缝等情况,例如公路隧道二次衬砌表面的渗水裂缝就无法修补,如右图2所示。图2公路隧道渗水裂缝
3.2聚合物侵入法
3.2.1重力渗入法
重力渗入法是将低粘度的液态树脂涂刷在混凝土结构面不小于0.1毫米的裂缝的表面上或在水平表面上沿裂缝构筑临时的围堤,使低粘度液态树脂溢于其表面。
3.2.2真空渗入法
真空渗入法是首先将裂缝表面密封,抽取空气,再在大气压力下用纯环氧树脂浆料注入裂缝中,适合修补多重封闭无规则表面裂缝。
3.3钉合法
钉合法是先将需要修补的裂缝开槽,然后用金属“缝合U形钉”跨过裂缝嵌入槽沟中,用无收缩砂浆或者黄阳树脂基粘合剂固定。此法适用于不损坏周围结构的场合下来封闭活动裂缝。
3.4表面开槽封闭法
表面开槽封闭法具体维修步骤如下1)混凝土表面刷毛处理2)使用高压水和丙酮两次清洗裂缝③环氧胶泥前部混凝土表面缺损④用环氧树脂胶泥或J-302混凝土再浇剂水泥浆液对其表面封闭。⑤对楼板及其他防渗部位涂抹弹性防水材料并粘贴复合材料加强防护作用。此法主要用于修补稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝。
3.5灌浆法
灌浆法是利用压力设备将胶结材料压入混凝土裂缝中,胶结材料跟混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的作用。灌浆法主要使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,适用于裂缝宽度0.2毫米到0.4毫米的混凝土裂缝修补。根据灌注浆液不同还可将灌浆法划分为①普通水泥灌浆;2)聚合物灌注;
3.6柔性密封法
柔性密封法通常是沿裂缝边缘开一凹槽并填入适当的柔性材料,解封底部使用隔离层,通常用于修补活动裂缝。
3.7钻孔嵌塞法
这种方法通常用来灌注墙体中的裂缝。如果要求密封防水,孔中应填入柔性沥青来代替砂浆,如果灌注栓塞作用比较重要,则孔中灌注环氧树脂。
3.8粘贴法
粘贴法是用柔性密封带盖住裂缝,仅将带的边缘部分粘住。
3.9附加钢筋法
1)附加钢筋法首先将裂缝封闭,然后贯穿裂缝平面大约90°的方向钻孔,将环氧树脂注入孔中,再将钢筋插入使之粘合形成整体。2)外部施加预应力。通过后张法施加应力,来加强结构件的主要部分或者封闭裂缝。
3.10加固补强维修
当混凝土裂缝属于贯通裂缝,影响到混凝土结构的性能时,就需要采用加固维修法。加固维修法是采取加固处理对混凝土结构进行处理。常见加固维修方法根据材料分为碳纤维加固裂缝修补、粘贴钢板加固裂缝修补等方法。
3.10.1碳纤维加固裂缝修补法
碳纤维加固法主要是将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复核增强材料,然后用环氧树脂胶黏剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在需要补强的结构上,形成一个新的复合体,是粘贴材料与原有钢筋混凝土同时受力,增强结构的抗裂或抗剪能力,提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。
3.10.2粘贴钢板加固裂缝修补法
粘贴钢板加固裂缝修补法是在混凝土构件表面用建筑结构粘钢胶粘贴钢板,使钢板与混凝土牢固地形成一体,以达到加固补强的作用。此种方法简单、快速,适用于部分严重的混凝土裂缝,但不适用于强度等级低于C15的混凝土构件裂缝修补。
4结束语
综上所述,通过混凝土裂缝原因的研究,结合工程现场实际,采取相应的裂缝预防措施,我们完全可以有效地降低混凝土裂缝的产生概率。而对已产生的裂缝混凝土构件采取有针对性地修补治理方案,制定详细的处理措施和整改标准,我们完全能够显著减少裂缝对混凝土结构造成的危害。希望上述介绍的混凝土裂缝防治原理能给广大工程行业从业人员带来帮助,从而保障混凝土结构的耐久性和安全稳定性,为业主交付满意的工程。
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]车俊宝,混凝土裂缝的成因与防治[J],山西建筑,2011.1。
[3]肖翔,李振青,周晓燕,姚志毅,陈彦生,病险水工程裂缝修补技术,中国水利水电出版社,2009。
[4]吴文栋,刘文杰,卢桂霞,曾尤,高速公路工程中混凝土的裂缝与防治[J],混凝土与水泥制品,2011.1。
混凝土裂缝修补的方法范文1篇2
关键词:原因;预防;处理
中图分类号:TU37文献标识码:A
1引言
随着我国社会经济水平的不断提高,水利水电工程建设在规模上,数量上都达到了建国以来的最高水平。由于混凝土本身为透水介质,因而在水利工程中发生渗漏的情况是不可避免的。由于渗漏作用,使得有压水渗入混凝土结构内部,这种现象不仅会降低水工建筑物的抗渗能力,而且会引起钢筋的锈蚀,影响水工建筑物的承载能力,危及水工建筑物的结构稳定性。所以分析混凝土裂缝的成因,探讨防治措施以及处理方法对水利建筑物的应用有着极其重要的意义。
2混凝土裂缝的类型
混凝土是多相复合脆性材料,当混凝土的拉应力大于其抗拉强度或拉伸变形大于其极限变形时,混凝土就会产生裂缝。按位置不同,裂缝可分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。按其开度变化可分为死缝、活缝、增长缝。按其产生的原因可分为沉陷缝、干缩缝、温度缝、应力缝和施工缝。
3裂缝成缝的原因
3.1温度变化引起的裂缝
由于混凝土在硬化过程中,水泥和水起化学反应,产生大量的水化热引起混凝土的温度上升,如果热量不能很快散失,内部和外部温差过大,就将产生温度应力,使结构内部受压,外部受拉。混凝土在硬化初期,只有很低的抗拉强度,如果由内外温度差引起的拉应力超过混凝土早期的抗拉强度时,混凝土就要产生裂缝。
3.2混凝土收缩引起的裂缝
混凝土在空气中结硬时,体积要缩小,产生收变形,当受到约束时,就可能导致裂缝的产生;在筋率较高的构件中,由于钢筋对周围混凝土的约束作用强,混凝土的收缩也会收到钢筋的限制而产生拉应力,引起构件局部裂缝;新老混凝土界面容易产生收缩裂缝。
3.3混凝土塑性坍落引起的裂缝
混凝土塑性坍落发生在混凝土浇筑后的头几个小时内,这时混凝土还处于塑性状态,如果混凝土出现渗水现象,在重力作用下,混料中的固体颗粒有向下沉移而水向上浮动的倾向。这种移动到受到钢筋骨架或者模板约束时,上部就容易形成沿钢筋长度方向的裂缝。
3.4碱-骨料化学反应引起的裂缝
碱-骨料反应是指混凝土空隙中水的碱性溶液与活性骨料发生化学反应,生成硅酸凝胶,碱硅胶温水后可产生膨胀,使混凝土胀裂,开始在混凝土的表面形成不规则的细小裂缝,然后由表及里的展开。
4裂缝的预防措施
4.1温度变化引起的裂缝
4.1.1减少混凝土的发热量
可以采取(1)采用低流态和无坍落度干硬性贫混凝土;(2)改善骨料级配,增大骨料粒径;(3)大量掺粉煤灰,掺合料的用量可达水泥用量的25%-60%;(4)采用高效外加减水剂,常用的减水剂有木质素、糖蜜、MF复合剂、JG3等;(5)采用低热量的水泥等措施来减少混凝土的发热量。
4.1.2降低混凝土的入仓温度
可以通过(1)合理安排浇筑时间,如春、秋季多浇,夏季早晚浇,正午不浇,重要部位安排在低温季节、低温时段浇筑,以降低混凝土入仓温度,避免出现温度裂缝;(2)采用加冰或加冰水拌合;(3)对骨料进行预冷等方法来实现降低混凝土的入仓温度。
4.1.3加速混凝土散热
主要采取(1)用薄层浇筑,目的是为了增加散热面,同时应适当延长间歇时间;(2)在高温季节,已采用预冷措施的,采用厚块浇筑,能够防止因气温过高而热量倒流,以保持预冷效果;(3)在混凝土内预埋设冷却水管,通循环冷却水进行降温冷却。通过上述三种方法可达到加速混凝土散热的目的。
4.2混凝土收缩引起的裂缝
主要通过合理设置收缩缝;改善混凝土性能,降低水灰比,减少水泥用量;配筋率不宜过高;加强混凝土的时期养护,并适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护等措施来达到预防裂缝的目的。
4.3混凝土塑性坍落引起的裂缝
具体措施为:仔细选择骨料的级配,做好混凝土配合比的设计,特别要控制水灰比,采用适量的减水剂;施工时混凝土即不能漏振,也不能过振,避免混凝土泌水现象的发生,防模板沉陷;如果发现这类裂缝,可在混凝土终凝以前重抹面压光,使裂缝闭合。
4.4碱-骨料化学反应引起的裂缝
碱-骨料化学反应对结构件的耐久性影响极大,为了控制碱-骨料化学反应速度,应选择优质骨料和低含碱量水泥,并提高混凝土密实度和采用较低的水灰比。
5裂缝的处理
裂缝处理主要有两种方法,即表面处理和灌浆处理。
5.1表面处理
表面处理的目的是为了进行缝口封闭,以防止渗漏和钢筋锈蚀。主要包括沿缝凿出嵌缝、开槽法修补裂缝、表面覆盖法修补等。
5.1.1缝口凿槽嵌缝
对平面上的表面浅层裂缝常用凿槽法处理,即在裂缝两侧用风镐、风钻或人工将混凝土凿至看不到裂缝为止。当深度小于20厘米的裂缝,可不采用其它措施,当裂缝超过20厘米时,可在槽内铺涂砂浆抹平,表面上可在铺设钢筋。
5.1.2开槽法修补裂缝
该方法修补大于0.5毫米的较宽裂缝,环氧树脂对应的比例是10,聚硫橡胶对应的比例是3、水泥对应的比例是12.5、砂对应的比例是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、水泥中,再用人工继续搅拌,再用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度,及时将已拌好的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。
5.1.3表面覆盖法修补
此法是一种在微细裂缝的表面上涂膜,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。表面覆盖法所用的材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异,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,然后用树脂填充混凝土表面的气孔,再用修补材料涂覆表面。
5.2灌浆处理
灌浆是混凝土裂缝内部补强的最重要的方法,应用最广,主要用于深层及贯穿裂缝补缝。目的是为了恢复结构的整体性和设计应力状态。
5.2.1水泥灌浆
由于水泥是一种颗粒型材料,经水搅拌后的水泥浆是一种悬浊液体,在其凝固过程中体积发生收缩,硬化后在缝内留下一条缝隙。当缝较小时水泥颗粒是无法灌入的,故水泥浆仅用于灌注宽度大于2毫米的裂缝。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、甲基丙烯酸脂、聚氨酯等化学材料。
5.2.2低压注浆法修补
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。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。当出现很多的裂缝是,首先就需要利用医用的白胶布粘在有裂缝的地方,其次,利用很细的毛刷子沾上浆以后来回的涂抹裂缝处,将裂缝封住,当十分钟过后,将胶布再弄下来,用注浆嘴用的键将在外的小缝隙封住。当晾干后周围还会出现小裂口,为了避免漏浆所以还要重复的去补浆。在实施的过程中,将注浆液用补缝器吸取出来,再将注浆嘴去,将补缝器活塞利用人工推动的方式,一点点的通过注浆嘴将浆液注入到裂缝当中,如果这时周边的浆液流出时,需要将补缝器拔出,将铝铆钉按上。采用的顺序方式是由上及下,一端到另一端的方式来注浆。为了保证其质量效果,在30分钟过后再对每个注浆嘴进行二次补浆。
5.2.3嵌缝封堵法
具体做法为沿裂缝凿槽,在槽中嵌入塑性或刚性止水材料,以达到封堵裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
5.2.4化学灌浆
化学浆是一种真溶液渗透性能好,为当前进行混凝土裂缝灌浆的主要材料。所用浆材主要有环氧、甲凝以及丙凝浆液等。
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅影响到建筑物的外部景观,还会降低建筑物的抗渗能力,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]周艳萍,浅谈水利工程中混凝土裂缝渗透成因及其预防措施[J].黑龙江科技信息,2013,4
[2]全国二级建造师执业资格考试用书编写委员会,全国二级建造师执业资格考试用书(第三版)水利水电工程管理与实务,2011.3
[3]马龙,程浩,桥梁工程混凝土施工裂缝产生原因及预防措施[J].科技致富向导,2010.11
混凝土裂缝修补的方法范文篇3
关键词:桥梁;裂缝;预防;修补
中图分类号:K928文献标识码:A
1前言
钢筋混凝土桥梁和预应力钢筋混凝土桥梁之所以成为当今桥梁的发展趋势,是因为混凝土取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状并且耐火性好、养护费用低。但是,由于混凝土材料性质为脆性,而钢筋的材料性质却是韧性,两者存在相差较大的弹性模量和强度,因此当两种材料在―起共同发挥作用时,要使钢筋能够承受较多的力,混凝土势必开裂,这在桥梁建设中是常发病和多发病。正是这一病害,成为当今钢筋混凝土桥梁发展的一大阻碍,许多工程技术人员都在集中精力克服这一难题,倘若这一难题被克服,那么桥梁的发展将会走上一片新天地。
2梁体裂缝防治措施研究的方法和内容性
2.1桥梁梁体裂缝产生的主要原因
(1)混凝土收缩引起的裂缝:①水泥品种。矿渣水泥、低热水泥混凝土收缩性较高;普通水泥、火山灰水泥混凝土收缩性较低。②水灰比。用水量越大,水灰比越高,混凝土收缩越大。③外掺剂。外掺剂保水性越好,则混凝土收缩越小。
(2)设计和施工不合理产生的裂缝:这类裂缝是在工程实例中发现最多的裂缝形式,工程设计人员往往只考虑规范对结构强度计算上的安全性需要,从而忽视从结构的体系、构造、材料、维护、耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。
(3)使用荷载引起的裂缝:此类裂缝是混凝土桥梁在正常使用活载、恒载及次应力作用下产生的,桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是活荷载,在循环荷载作用下,一些微小的缺陷会逐渐发展、合并形成损伤,进而逐步在材料中形成宏观裂纹。
(4)地基变形引起的裂缝:由于地质勘察精度不够、试验资料不准、地基地质差异大、地基冻胀都会引起地基变形而引起裂缝。
(5)钢筋腐蚀引起的裂缝:因混凝土质量较差,或者保护层厚度不足,或因保护层被碳化使钢筋周围混凝土碱度降低,都会引起钢筋表面氧化膜破坏而发生锈蚀反应,进而诱发其它形式的裂缝,而其它裂缝的产生又会加剧钢筋锈蚀,最终可能导致结构破坏。
2.2梁体裂缝的主要预防措施
(1)严格控制混凝土原材料的质量与配合比设计,选用水化热低、活性较小的水泥;细度模数在2.7―3.3的砂,粗骨料选用19.75mm连续级配,混凝土振实后达到逐级充填骨架密实结构:砂率控制在35%~37%之间,水灰比控制在0.41~0.43之间,坍落度控制在25―35mm之间,较为适宜滑模摊铺,且有利于预防早期裂缝产生和方便施工。
(2)在混凝土中添加适量防裂材料:①掺入适量引气缓凝保塑剂、高效减水剂,可减小混凝土早期温度收缩和干缩开裂。②掺人适量钢钎维或改性聚丙烯纤维,可以抑制混凝土在硬化过程中由温度收缩、干燥变形等因素引起的非结构性早期裂缝产生。
(3)严格控制混凝土拌合运输和浇筑,确保混合料的和易性,搅拌质量较好的混凝土在滑模摊铺施工过程中容易振捣密实。从而减少或避免因混合料搅拌和摊铺振捣不均匀造成局部收缩应力不均衡所引起混凝土开裂。
(4)养护对裂缝的防治起到关键作用,加强初期保湿、保温养护,可以大大的减少早期裂缝产生。因此,在施工过程中要求在混凝土浇筑收浆后,尽早的喷洒足量养护剂和覆盖塑料薄膜以阻止水分蒸发,确保桥面混凝土达到保湿养生效果。
3梁体裂缝的修补方法
3.1表面封闭修补法
表面封闭修补法适用于对承载力无影响的表面以及深进裂缝和大面积细裂缝防晒、漏水的处理。通常是在混凝土表面沿宽度较小的裂缝涂抹树脂保护膜,在裂缝宽度有可能变动时,可采用有跟踪性的焦油环氧树脂等材料。在裂缝多而密集或者混凝土老化、砂浆离析的结构物上可大面积涂抹保护膜。
3.2凿深槽嵌补法
表面凿槽嵌补法是在混凝土表面沿裂缝凿出“V”形或“U”形槽口。凿槽时应注意不要损坏钢筋,先在槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等,然后表面作砂浆保护层。槽内混凝土面应修理平整且清洗干净,不平处用水泥砂浆填补,施工时要保持槽内干燥。填补前要用钢丝刷清除凿后已浮动的混凝土碎片。必要时可先上底层涂料,然后填塞树脂砂浆。
3.3表面喷浆法
表面喷浆法也是修补裂缝的一种常用方法,具体操作步骤如下:
(1)清除浮灰:清除混凝土裂缝表面浮灰,尤其试对存有脱模剂的混凝土表面应用钢丝刷处理,并显粗糙。
(2)喷水温润:对清除浮灰的混凝土表面,喷浆前―天喷水,使湿润深度3―5mm,喷浆时形成内温状态。
(3)配制砂浆:除了按上述要求称量外,搅拌要均匀,肉眼观察无色差,并显糊状。搅拌时间控制在1.5―2min。搅拌好的砂浆应在2.5―3h内用完,以防硬化。
(4)喷射浆体:喷浆时手提喷浆器,打开空压机应保持空压机压力表读数不小于0.5MPa,从而确保喷浆的附着力。
(5)喷雾养护:喷浆结束,待浆体终凝后即可进行养护,采用肩背式手动喷雾器喷水养护。
3.4混凝土置换法
(1)清理破损混凝土:清理混凝土破损面,松动的混凝土应该剔除,做到要修补的混凝土表面无粉尘、无污物。
(2)外露钢筋除锈:用除锈刀或者电动砂轮机、钢丝刷除去外露钢筋铁锈,并用刷子清扫干净。
(3)涂刷界面处理浆:用刷子在将要修补的混凝土表面或槽的底部和四周均匀涂刷一层界面处理浆,界面处理浆按JJ型混凝土修补胶与JJ型混凝土快速修补剂为1:1的重量比调匀即可。
(4)养护:在修补完后,应要及时加以养护。一般在修补30min后就要洒水或者在修补面上加一层塑料薄膜进行养护。
4结语
本文对桥梁梁体裂缝产生的原因及防治措施进行了分析,并对相应裂缝的修补及预防进行了研究探索,桥梁梁体裂缝问题需要不断研究,其相关危害的分析总结促进了桥梁建设快速稳定的发展。加强桥梁养护管理,保持桥梁始终保持正常、安全的技术状态,应按照“预防为主,防治结合”的原则。在科技相互融合的当今,各种技术将不断运用到桥梁建设中来,桥梁的建设、施工、维护会有更多的手段,我们的桥梁事业将会有更伟大的发展。
参考文献:
[1]袁明.钢筋混凝土桥梁裂缝的原因分析和修补方法.中外公路.
[2]张爱利.浅谈钢筋混凝土桥梁裂缝的成因与防治措施.科技风.
[3]李随敏.钢筋混凝土裂缝的防治.铁道建筑.
混凝土裂缝修补的方法范文1篇4
混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
二、裂缝分析
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:(1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。(3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。根据温度应力引起的原因可分为两类:
(1)自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。
(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。
三、防止裂缝的措施
为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下:(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;(4)混凝土浇筑过程中严格控制水灰比及混凝土坍落度,尽量减少自由水,避免由于天气炎热、大风原因造成混凝土表面失水过快引起的混凝土表面裂缝,在施工过程中应采取相应的覆盖养护措施加以控制。(5)在混凝土浇筑完毕后,严格控制现浇板荷载最初堆放时间、位置和数量,保证混凝土达到1.2KN/㎡,同时应避免集中荷载堆放和堆放过多引起的混凝土裂缝。(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;改善约束条件的措施是:①合理地分缝分块;②避免基础过大起伏;③合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
混凝土的早期养护实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面,使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面,使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或妨碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。
四、裂缝修补方法
(1)常用的方法为涂覆法,增加整体面层,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0.3~2.5mm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。
②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1~2层玻璃丝布。
③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。
(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裂缝。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。
混凝土裂缝修补的方法范文篇5
论文摘要:本文主要阐述混凝土工程中裂缝是如何产生的,以及几种常见的干缩裂缝、温度裂缝、沉降裂缝和化学反应引起裂缝产生的原因,针对这几种裂缝在实际工作中应采取何种措施加以防制,以及裂缝的处理方法。主要介绍的修补措施方法有开槽法修补裂缝、低压注浆法修补裂缝和表面覆盖法修补裂缝。
混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、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等。在实际工程中要分别对待,根据实际情况解决问题。
1凝凝土工程中常见裂缝及防制
1.1干缩裂缝及防制
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。外界湿度变化时,混凝土会产生干缩,且这种干缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致不同的变形结果:混凝土受外部环境的影响,表面水分蒸发快,变形较大,内部湿度变化较慢变形较小,表面混凝土受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。
主要防制措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。三是对于遭受剧烈气温或湿度变化作用的混凝土结构表面,常配置一定数量的钢筋网,能有效地使裂缝分散,从而限制裂缝的宽度,减轻危害。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中间隔一定距离设置伸缩缝。
1.2温度裂缝及防制
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350~550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500~27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力(实践证明当混凝土本身温差达到25℃~26℃时,混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力)。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。
主要防制措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。九是预留温度收缩缝。十是减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。
1.3沉陷裂缝及防制
沉陷裂缝的产生是由于构件所处地基土质软硬不均,或回填土没有压实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板强度不足,支撑间距过大导致底部松动等,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土融化产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为贯穿性裂缝,其走向与地基沉陷情况有关,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
主要防制措施:一是在松软地基、填土地基上部施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。四是严格遵守模板拆除的拆除时间,而且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上支撑模板时要注意采取一定的预防措施。
1.4化学反应引起的裂缝及防制
混凝土中的粗细骨料若含有活性骨料,它与水泥中的碱分起作用,产生碱-骨料膨胀反应,使混凝土发生裂缝以及钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。这种裂缝一般出现在构件使用期间,一旦出现很难补救,因此在施工中应采取有效措施进行预防
主要的防制措施:一是所选用砂石骨料不含有活性骨料,当含有活性骨料时,应进行专门试验。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和剂抑制碱骨料反应。
2裂缝处理
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和强度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此应根据裂缝的形成原因和具体情况我们要区别对待、及时处理,从而保证建筑物的安全使用。
混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:
2.1开槽法修补裂缝
该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm,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。
2.2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。
2.3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。
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.
混凝土裂缝修补的方法范文篇6
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.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而引起的裂缝。
2.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。
3.在大厚度的构件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。
4.当有约束时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。(由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象)
5.混凝土加水拌和后,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.在炎热或大风天气,混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等,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.构件承受荷载所产生的裂缝:如、构件在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降时,结构构件受到强迫变形,而使结构构件开裂,随着不均匀沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。
9.当钢筋混凝土构件处于不利的环境中,如海洋等时,由于混凝土保护层厚度过薄,特别是混凝土的密实性不良,环境中的氯离子和溶于海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得多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。这种裂缝一般沿钢筋方向,比较容易识别。顺钢筋方向的裂缝发生后,更加速了钢筋锈蚀过程,最后导致保护层成片剥落,这种顺筋裂缝对耐久性的影响较大。
我工地地下室外墙板浇捣的混凝土就出现了裂缝。经分析裂缝产生的原因是:
本工程采用C50这样高强度的混凝土,水灰比较大,虽然加入了减水剂,但还是未能有效抵消混凝土的收缩变形;另外该地下室墙板的厚度较厚,达40cm,因而容易产生较大的内外温差。产生温度和收缩变形,长墙结构所产生的温度和收缩变形在高度方向是自由的。但在纵向却受到另一结构地下室底板的约束,在长墙承受降温和收缩作用时,必将产生缩短变形,受到底板的约束,引起拉应力,当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂,这时裂缝方向永远垂直于拉应力方向,故为竖向。
由于施工队是第一次施工如此高强度的混凝土,施工经验不足,在混凝土养护上并没有采取十分有效的措施养护外墙。同时由于天气炎热,混凝土水灰比控制不稳定;混凝土振捣不到位,振捣不够密实,这些也是促使混凝土收缩变形较大,产生裂缝的原因之一。
二、混凝土裂缝的修补方法
问题出现了,解决它的方法自然而然也随之产生。随着施工经验的发展,现在混凝土裂缝修补的方法有很多:如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等,其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种。
低压注浆法适用于宽度为0.2-0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下: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贴上医用白胶布,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。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。操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆咀,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆咀压入裂缝,当相邻的咀中流出浆液时,就可以拔出补缝器,堵上铝铆钉。一般由上往下注浆,水平缝一般从一端向另一端逐个注浆。为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个注浆咀再次补浆。
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炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为:清扫-刮腻子-涂刷底层涂料-涂刷主层涂料-涂罩面层。
混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子(混凝土修补胶:粉料=1:1.8~2.0)填充补平,待干后用砂布磨平,再进行底层涂刷(混凝土修补胶:粉料=1:0.7~0.8),涂料在使用前要通过铁窗纱过滤,除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且两次涂刷方向最好是相互垂直。
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,如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为:开槽-涂刷界面处理浆-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,压实抹平。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。
这三种方法可以单独使用,也可以同时使用。例如桥梁裂缝的修补可先注浆,在涂膜封闭;而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜;为了防止钢筋锈蚀,混凝土受到有害离子的腐蚀,则可以采用涂膜防水处理。
三、小结
虽然现在混凝土裂缝修补的方法越来越多,效果也越来越好,但与其事后补过还不如事前做好预防工作。通过和现场工作人员的交流,我大致总结出以下几点预防混凝土裂缝的建议:
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。
3.混凝土振捣要密实,拆模后须挂草帘或麻布浇水养护保持湿润状态两天。
4.施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振,且在第一次振捣后要进行第二次振捣。
5.配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥,如矿渣水泥,此外可掺加膨胀剂,同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖以确保混凝土内外温差小于25℃。
混凝土裂缝修补的方法范文篇7
关键词:混凝土裂缝;种类;原因;修补方法;工程实例
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。
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
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0.5mm)。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[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0.2mm)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1m)混凝土拆模的时候发现立面顺钢筋方向产生了长约0.5m,宽度约为0.3mm的裂缝,而在刚浇筑完4~5h后底板表面产生了多处网状裂缝,宽度约为0.1mm,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10kg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5mm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4h便产生终凝,此时用农用喷雾器进行喷雾养护。养护1d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7d。
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.
混凝土裂缝修补的方法范文篇8
【关键词】公路桥梁;缺陷;因素;解决措施
作为交通运输的枢纽,桥梁的质量关系到运输的质量,在桥梁使用一段时间后,由于设计施工方面的欠缺,会出现超负荷作业的状态,产生危险,如果不及时加固维修,车辆通行需要减慢,这样承载能力相应提高,严重的时候会中断交通,这种运输“瓶颈”亟待解决,缺陷产生原因,存在的需要维修的部位,需要有效的维护和解决。
一、混凝土桥梁结构表层缺陷及产生原因
1、蜂窝:施工不当所致,混凝土灌注中缺乏应有的振捣,分层灌注时违反操作规程,运输时混凝土产生离析,模板缝隙不严,水泥砂浆流失等。2、露筋:施工质量不好,如灌注时钢筋保护层垫块位移,钢筋紧贴模板,保护层处混凝土漏振或振捣不实。3、麻面:施工时采用模板表面不光滑,模板湿润又不够,致使构件表面混凝土内的水份被吸去。4、空洞:结构上钢筋布置过密,施工时混凝土被卡住,又未充分振捣就继续灌注上层混凝土,此外,严重漏浆亦能产生空洞。5、磨损:混凝土强度不足,表层细骨料太多,车轮磨损,高速水流冲刷,水流中又夹杂大量砂石等推移质或冰凌等漂浮物。6、锈蚀、老化、剥落:保护层太薄,结构出现裂缝,雨水浸入,钢筋锈蚀膨胀引起剥落,严寒地区冰冻及干湿交替循环作用,有侵蚀性水的化学侵蚀作用。7、表层成块脱落:外界作用。8、构件变形、接缝不平:施工不善或荷载作用下形成的变形等。
以上可采用混凝土修补或水泥砂浆修补法。常用修补材料为环氧材料。
二、混凝土构件裂缝缺陷及产生原因
钢筋混凝土简支梁桥常见裂缝有网状裂缝、下缘受拉区的裂缝、腹板上的竖向裂缝、腹板上的斜向裂缝、运梁不当引起的上部裂缝、梁端上部裂缝、梁侧水平裂缝、梁底纵向裂缝。
预应力混凝土梁、悬臂梁和连接梁桥的常见裂缝有先张法梁梁端锚固处的裂缝、后张法梁梁端锚固处的裂缝、腹板收缩裂缝、悬臂梁剪切裂缝、悬臂箱梁锚固后接缝中的裂缝、底板裂缝、箱梁弯曲裂缝、连接梁弯曲裂缝、合拢浇筑段的裂缝、预应力梁下翼缘的纵向裂缝。
构件裂缝产生的主要原因有四方面:一是与材料性质有关的因素,如水泥的反常凝固,混凝土的离析与泛浆,水泥的反常膨胀,骨料中含有泥土,使用了反应性骨料或风化岩、混凝土干燥收缩。二是与施工有关的因素,如混合料搅拌不均匀,搅拌时间过长,用泵压送时水泥量及用水量的增加,灌注顺序的差错,灌注速度太快,振捣不充分,配筋混乱,保护层厚度不够,施工缝处理不当,模板变形,漏浆,支架下沉,脱模过早,硬化前受振动和荷载作用,初期养生中急剧干燥,养生初期冻害。三是与环境条件有关的因素,如周围环境与湿度的变化,构件内外温度的差异,反复冻融,内部钢筋锈蚀,因火灾而使混凝土表面受高温熏烤,受盐类的化学腐蚀。四是与构造、外力有关的因素,如设计荷载以内的荷载,设计荷载以外的荷载,以地震力为主的荷载,截面尺寸及钢筋用量不足,结构物不均匀下沉。
三、桥梁墩台常见裂缝有
1、墩台网状裂缝(由于混凝土收缩干燥引起或混凝土内部水化热和外部气温的温差及日气温变化影响和日照影响而产生的温度拉应力)。
2、从基础向上发展至墩台上部的裂缝(基础松软产生不均匀沉降造成)。
3、墩台身的水平裂缝(多为混凝土贯注不良所引起)
4、翼墙和前墙断裂的裂缝(往往由于墙间的填土不良。冻胀或基层承载力不足,引起下沉或外倾而产生开裂)。
5、由支承垫石从下向上发展的裂缝(主要是由于墩台帽在支承垫石下未布置钢筋所致或可能受到较大的冲击力)。
6、桥墩墩帽顺桥轴线横贯墩帽的水平裂缝(主要是局部应力所致,因梁和活载的作用力集中地通过支座传至桥墩,使其周围墩顶其他部位产生拉应力)。
7、双柱式桥墩下承台的竖向裂缝(由于桩基下沉不均匀或局部应力所致)。
8、支承相邻不等高的墩盖梁、雉墙上的竖向裂缝(由于局部应力所致)。
9、墩台盖梁自上而下的垂直裂缝(桩基下沉不均匀而引起盖梁上的不均匀受力)。
10、镶面石突出的裂缝(由于镶面石与墩台连接不良所引起)。
11、悬臂桥墩角隅处的裂缝(由于局部应力引起)。
以上可采用刻槽封闭或凿槽嵌补方法,加配钢筋修补法,钢板粘贴修补裂缝,表面喷浆修补裂缝,用柔性表面封闭法修补裂缝,灌浆封闭裂缝修补法等。
四、钢筋混凝土桥面板缺陷及产生原因
混凝土开裂、混凝土剥离,断面破损、钢筋外露、锈蚀,混凝土质量下降,异常变形等。这些是由于荷载增大(构件承载力不足),构造上的缺陷(桥面板端部等),支撑结构不完整(主梁等构件刚度不足等),施工上缺陷(保护层不够、蜂窝麻面等),气象作用(冻融作用、化学作用、盐腐蚀等),灾害(地震、火灾、受落下物撞击等),徐变及收缩过大等。
桥面板损坏的维修方法有修补施工法、加盖板施工法,支架施工法等。
一般桥面补强层加固方法有底面加固和顶面加固。
底面加固主要是喷射钢纤维砂浆,焊接钢筋网并喷射钢纤维混凝土或钢纤维砂浆。顶面加固主要是采用钢筋混凝土加厚或钢纤维混凝土加厚、聚合物混凝土加厚、膨胀混凝土加厚等并在接合处凿毛处理加锚固钢筋。
目前国内外许多大公司和科研结构都投入很大力量对这一难题进行研究,开发桥梁的养护、维修、加固及更换的系列技术,并相应开发出一批新型修复材料,能够有效的解决了上述“瓶颈”的难题。
五、介绍几种新型的桥梁修复、加固技术和新材料
1、“壁可”法:采用橡胶管注入器,利用其持续的恒定压力将树脂材料自动注入到缝中,注入材料粘度极低,可深入到宽仅0.02mm的细缝末端,恢复结构强度。
2、修补路面裂缝、坑洼、麻面:采用不同粘度的树脂材料对各种宽度的裂缝进行灌注,可立即开放交通。对坑洼、麻面采用树脂砂浆镘抹,材料柔韧、耐磨、抗滑,与铺层结合牢固。
3、路面防滑铺装方法:在弯道、交叉路口等重要路段铺设树脂砂浆,可取得优异的防滑效果,保证行车安全。
4、隧道、涵尚不渗漏水的治理方法:摒弃传统的堵水思想,采取引导的方法,对接缝、裂缝、衬砌面渗水均有对策。
5、桥梁结构的维修、加固方法:采用钢板贴合、增设桁梁等方法恢复或提高构件强度,增加承载力。对砼构件的肃落、缺损,用聚合物改性材料修补,以防钢筋锈蚀或进一步损坏,美化外观。
6、桥梁伸缩缝:有九大类、数十个规格型号可供选择,用柔性树脂砂浆作为回填材料更能发挥其优良性能。
7、对砼及钢构件的进行涂装防护:对砼及钢构件的进行涂装的目的可有效防止产生砼及钢构件的破坏。
混凝土裂缝修补的方法范文
关键词:裂缝;混凝土缺陷;处理技术;工艺
中图分类号:F403.6文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)014(C)-0152-01
一、裂缝的修补方法
从动态发展而言,混凝土裂缝可以分为活动裂缝、在发展裂缝和静止裂缝三种,对于裂缝应根据结构物运行的需要以及裂缝的特点采用不同的修补加固方法[1]。由于裂缝受建筑物周边环境的影响较大,裂缝修补施工材料的选用以及施工时间的选择较为重要。在条件许可的情况下应尽量安排在温度较低的时间段施工。对于在发展裂缝,首先必须消除引发裂缝的因素或进行加固处理,否则修补后裂缝仍会出现;对于静止裂缝,采用刚性或弹性材料填充或表明封闭。在满足修补目的的前提,还必须考虑经济因素。裂缝修补除以恢复混凝土的防水性和耐久性为主要目的外,也从结构安全和美观角度出发进行修补。
目前国内常用的混凝土裂缝修补加固方法有:结构加固法,电化学防护法,表面修补法,混凝土置换法,灌浆、嵌缝封堵法以及仿生自愈合法等。
1、结构加固法。当裂缝影响到混凝土结构的性能时采用[2]。主要方法有粘贴钢板或碳纤维布加固、喷射混凝土补强加固、采用预应力法加固、加大混凝土结构的截面面积、在结构的角部外包型钢,增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
2、灌浆、嵌缝封堵法。灌浆法适用于裂缝宽度大于0.2mm、深度较深的裂缝修补,采用各种黏度较小的黏合剂及密封浆液灌入裂缝内部,达到恢复混凝土结构耐久性、整体性和防水的目的。
嵌缝法又称凿槽法或填充法,适用于宽度大于0.5mm的裂缝及钢筋锈蚀所产生的裂缝,沿裂缝将混凝土凿成U形或V形槽,然后嵌填各种修补材料,以达到恢复防水性和耐久性以及部分恢复结构整体性的目的。
3、混凝土置换法。适用于处理严重损坏的混凝土的一种很有效的方法,先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有水泥砂浆、改性聚合物混凝土、普通混凝土等。
4、结构加固法。当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采用加固法对混凝土构件进行处理。常用的结构加固方法主要有:采用预应力加固、增设支点加固、加大混凝土结构的截面面积、在构件的脚部外包型钢、碳纤维布加固、以及喷射混凝土补强加固。
5、仿生自愈合法[3]。这是一种新的裂缝处理方法,模仿生物组织对受创部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分,在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
二、混凝土破损修补方法
1、防碳化。混凝土的耐久性和强度是混凝土结构的两个重要指标。由于过去在设计和施工中对混凝土碳化问题的重视不够,导致混凝土的抗碳化能力较低,造成不少建筑物的抗碳化能力较低,造成不少建筑物的耐久性差,被迫提前加固。对于碳化深度较小且小于钢筋保护层厚度、碳化层比较坚硬的都建,应用优质涂料封闭;对于碳化深度过大、钢筋锈蚀明显的、危及结构安全的构件,应拆除重建;对于钢筋锈蚀严重的构件,应在修补前对钢筋进行除锈,并应根据锈蚀情况和结构需要加补钢筋。常用的防碳化处理方法有两种方法:表面砂浆抹面法和表面涂层法。
2、混凝土表面缺陷处理。混凝土表面的麻面、冲蚀坑、蜂窝修补分无筋修补和有筋修补两种方法。一般先进行凿除,再清理施工面,涂刷相应的黏合剂或界面剂和填补材料,填补后压实抹平。对于抗冻修补材料,首先应满足工程要求的抗冻性能指标,主要修补类材料有预缩砂浆、改性砂浆、环氧砂浆、水泥石英砂浆等。
三、混凝土裂缝修补施工工艺
1、表面修补法。针对微细裂缝进行。施工要点是:表面打磨采用钢丝刷或磨光机进行处理,要求将混凝土表面浮层和松动层清理干净。主要施工设备有磨光机、高压水清洗机、空压机。
2、防碳化施工。混凝土表面清理是除掉混凝土上的污迹、浮物,一般有机械清理和手工清理两种方法。机械清理常用喷砂及高压水、高压水冲洗,以不损伤混凝土表层为限。表面处理后,对于混凝土上显露出来的裂缝、麻面、蜂窝等缺陷要先进行修补,完全补好后才能进行涂装,这样才能彻底保护混凝土。混凝土表面处理后待完全干燥才能进行涂装。
3、混凝土表面缺陷修补。(1)无筋修补。适用于较小的冲蚀坑,使用水泥类修补材料的,修补前需在修补面上均匀地涂刷薄层水泥净浆或聚合物乳液水泥净浆作黏合剂,然后再填补混凝土。使用环氧类修补材料的,填补前应在修补面上先涂刷一层环氧基液。(2)有筋修补。适用于较深的冲坑。采用回弹仪对冲坑区底板进行原混凝土强度检测,检查冲坑并测量,确定冲坑位置及修补面所需要的工程量。
作者单位:中南大学土木建筑学院
作者简介:周浩(1989―),男,湖北随州人,大学本科在读,中南大学土木建筑学院学生;魏诗雅(1989―),女,江苏徐州人,大学本科在读,中南大学土木建筑学院学生。
参考文献:
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
混凝土裂缝修补的方法范文
关键词:混凝土裂缝防治处理
一、混凝土结构产生裂缝的类别及原因
1、由作用效应(如弯矩、剪力、扭矩及拉力等)引起的裂缝。由于构件下缘拉应力超过混凝土抗拉强度而使受拉区混凝土产生的裂缝。2、地基不均匀沉降引起的裂缝。当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分结构与沉降小的部分结构会产生相对位移,从而使混凝土结构中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过结构的强度时,便产生相对裂缝。3、收缩和温度变化引起的裂缝。热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能,混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中易形成各种收缩裂缝。4、钢筋锈蚀裂缝。由于保护层混凝土碳化或冬季施工中掺氯盐过多导致钢筋锈蚀,锈蚀产物的体积比钢筋被侵蚀的体积大2~3倍,这种体积膨胀使混凝土产生相当大的拉应力,引起混凝土的开裂,甚至是混凝土保护层的剥落。5、原材料质量引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构出现裂缝。(1)砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝士常造成侧面裂缝。(2)碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇,水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力则构件产生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见。(3)拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。6、施工方面。由于施工原因造成裂缝出现的因素很多。如钢筋表面污染、保护层过小或过大;水灰比过大、水泥或外加剂加入量过大;搅拌时间不够、振捣不实;混凝土结构养护不良或养护时间不够;任意留置施工缝且不按规定处理;后期施工扰动前期混凝土;构件内外温差大,未采取有效措施;在不宜施工的气候条件下,勉强施工;冬季施工未采取防冻措施等。
二、混凝土裂缝控制措施
1、材料方面。水泥应选用水化热较低的水泥,并适当采用减水剂等外加剂,可以改善混凝土工作性能,降低用水量,减少收缩。粗细骨料的用量是影响混凝土质量的重要因素,应占混凝土体积的80%左右,所以要控制砂石质量。粗骨料宜用表面粗糙、质地坚硬、级配良好、空隙率小、无碱性反应、有害物质及粘土含量不得超过规定的石料。细骨料宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。
2、设计方面。(1)根据结构要求、施工条件选择合适的混凝土原料及配合比。合理选用水泥的品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥;选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求;积极采用掺合料和混凝土外加剂。合理使用掺合料和外加剂可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。(2)正确掌握好各种外加剂的使用以及混凝土补偿收缩技术的运用方法。对各种外加剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同效果,而且应通过试验确定膨胀剂、减水剂等外加剂的最佳掺量。(3)施工单位应加强与混凝土配合比设计人员的沟通,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的坍落度,针对混凝土所采用的砂、石等原材料质量情况及时调整施工配合比。
3、施工方面的防控措施。
首先,要确定合理的施工方案。施工方案是否合理不仅关系到整个施工过程,而且与预防控制裂缝有很大关系,重点是确定一次浇筑量、施工缝间距、位置及构造,混凝土运输、振捣以及浇筑时间、浇筑温度等。
其次,要注重现场操作方面:(1)振捣工作。振捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。(2)混凝土养护。对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要,保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护,养护时间为14~28d。(3)混凝土的降温和保温工作。对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。(4)避免在雨中或大风中浇灌混凝土。同时,对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。
三、混凝土裂缝的处理方法
1、按处理方式进行分类
(1)表面处理法。表面处理法包括表面涂抹和表面贴补两种方法。表面涂抹法是治标不治本的办法,适用于微小裂缝。在裂缝处涂一层胶膜材料,封闭混凝土表面裂缝,修补效果不很理想。表面贴补是用片状修补材料如土工膜或其他防水片,粘贴于混凝土表面,达到消除裂缝危害的目的。(2)填充法。采用高强度水泥浆或其他混凝土裂缝填充专用材料登填充材料直接填充于裂缝之中,达到修复的目的。(3)注浆法:根据浆液的不同,又分为水泥浆注浆、化学注浆、水泥砂浆注浆。一般对宽度大于0.5的裂缝,可采用水泥灌浆方法予以修补。宽度小于0.5的裂缝,宜采用化学灌浆方法予以修补。其中以化学注浆法有良好的可灌性、固结性、耐久性、耐腐蚀性,粘结力好可随混凝土变形而变形,因此效果更佳。(4)结构加固法:采用锚固或预应力等方法来处理危害结构使用功能的裂缝,适用于对整体性、承载能力有较大影响的表面损坏严重的表面、深进及贯穿性裂缝的加固处理。(5)嵌缝法:适用于浅表面裂缝的处理,是指沿裂缝凿一条v形槽,用环氧树脂砂浆填充补平,这样会使裂缝被凿的更宽,影响建筑物的美观,因此修补处理效果不很理想。
2、按修补材料的不同分类
混凝土裂缝修补的方法范文篇11
关键词:桥梁混凝土裂缝;原因;处理措施
Abstract:WiththerapiddevelopmentofChina'ssocialeconomyandtransportation,bridgesbuiltinthepastyearsaroundtownandontheroadatalllevels,theburdenofthetrafficloadisveryheavyandheavytraffic.Overtheyearsthenumberofagricultural,highwaysandcitybridges,disease,greatlysmallallhappenedhere,totalkaboutthecommoncharacteristicsandthecausesofbridgecracks,aimingtofindoutthevariouscrackpreventionmeasures,andputsforwardsomecrackrepairmethodissimple,toavoidharmfulcracksinengineering.
Keywords:concretebridgecrack;cause;measures
中图分类号:U445.4
随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展,过去年代修建于各地城镇和各级公路上的桥梁,负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。在寒冬酷暑、暴雨烈日、洪水冲刷、车船撞击的多年影响下,使得为数众多的农用、公路及城市桥梁,发生了各种大大小小的病害,如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝损坏、桥头跳车、梁板或拱体裂缝、砼剥落、钢筋钢索锈蚀、钢结构裂纹锈烂、墩台断裂位移、挡墙倾斜错位、锥坡下挫坍塌、墩台基底冲空、桥头路基冲塌、河床护底冲翻以及河道被冲刷严重变迁而危及桥头路基等,已经破坏了桥梁的正常良好状态。这种不良状态,除将大大缩短桥梁使用寿命之外,有的已经威胁着过往人车的安全而成为危桥,成了政府、管理部门和人民群众关注、耽心的大事。
对于事关行车安全的路桥设施的管理、检查、养护维修、大修加固、技术检定等方面,要做到长期实行桥梁档案管理、经常检查、定期检查(每年春、秋季,两次)、特别检查和计划预防性维修制度,配合桥梁检定、桥梁试验、洪水冲刷观测、桥梁大修和防洪工程,维护桥梁的正常完好状态,从而大大地延长桥梁的使用寿命,为国家承担着日益繁重的运输任务,创造最大的经济效益和社会效益。
所以,我们不但要注重桥梁管养制度的完善,也要把好桥梁建设中细节上的技术关。在这里,要谈谈常见的桥梁裂缝特性和成因,旨在找出各种裂缝的防治措施,并提出简单的裂缝修补方法,以尽量避免危害较大的裂缝在工程中出现。
在桥梁建造和使用过程中,混凝土裂缝经常出现。混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力和外部荷载作用,以及温度变化等因素作用下形成的。并且有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断扩展,不但会影响混凝土表面的美观、减小钢筋的混凝土保护层厚度,而且易引发混凝土面层剥落,加速钢筋的锈蚀,降低混凝土的抗冻性及耐久性,严重时甚至发生垮塌事故,所以必须加以控制。
1混凝土裂缝特性及产生的原因
A、荷载引起的裂缝。混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称为荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。产生原因有:对结构进行计算时,计算模型不合理,内力与配筋计算错误,结构安全系数不够,钢筋设计偏少或布置错误,结构刚度不够,不按设计图施工、擅自更改结构施工顺序、改变结构受力模式,未对结构作疲劳强度验算,在使用阶段,超过设计荷载的重型车辆过桥、车辆撞击、发生大风、大雪、地震、爆炸等原因。
B、温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝的特征主要是表面裂缝的走向一般无规律性,深层或贯穿裂缝的走向一般与主筋平行或接行;裂缝宽度大小不一,受温度变化的影响热细冷宽。引起温度变化主要原因有:表面温度裂缝多由于温差较大引起的,在冬季施工时,过早除掉保温层,或受寒潮袭击,都导致混凝土因早期强度低而产生裂缝,此外当预制构件采用蒸汽养护时,由于降温过快或构件急于出池,急速揭盖,均使混凝土表面收缩,产生裂缝。深层贯穿裂缝多由于结构降温差值大,受外界的约束而引起。在混凝土浇筑时,温度很高,加上水泥水化热的温度升高很大,使温度更高。当混凝土冷却收缩时,全部或部分受到地基或其他外部结构的约束,在混凝土内部出现很大拉应力,进而产生降温收缩裂缝,这类裂缝有时成贯穿状。
C、收缩引起的裂缝。混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自身收缩和碳化收缩。收缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土快速干燥,混凝土内水分的蒸发速率大于其泌水速率,在固体颗粒水面产生毛细管张力,混凝土自体收缩所产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度而产生裂缝。收缩引起的裂缝是不规则斜裂缝,在钢筋以上,似龟纹,常开始出现在现浇混凝土后数周或数月之间。
D、地基基础变形引起的裂缝。由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。地基基础变形引起的裂缝常出现在钢筋上方,结构变化处,常开始出现在现浇混凝土10min到3h内。基础不均匀沉降的主要原因有:混凝土在塑性状态下其基础、支架等有不均匀沉降,使局部混凝土变形受约束而产生裂缝,重力作用使混凝土中较重颗粒下沉而使水泥浆上浮,当这种下沉受到钢筋、模板作用时就会产生裂缝。
E、钢筋锈蚀引起的裂缝。由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2倍~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝。
F、冻胀引起的裂缝。当大气温度低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冰水(结冰温度在一78℃以下)在微观结构中迁移和重分布,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,导致裂缝出现。
2主要裂缝的预防措施
A、荷载裂缝:应该采取合理的计算模型、限制施工机具的堆放、限制超过设计荷载的重型车辆过桥等方法避免结构产生荷载裂缝。
B、温度裂缝:为预防混凝土温度裂缝,应合理安排混凝土浇筑顺序及浇筑速度,在混凝土浇筑过程中降低部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温,冬季施工时混凝土表面应覆盖保温。
C、收缩裂缝:为预防收缩裂缝,应加强早期混凝土养护以降低混凝土中水分蒸发速率,方法是在结构外露面覆盖麻袋、海绵,然后进行浇水养护。
D、地基基础变形引起的裂缝:为预防地基基础变形裂缝的措施主要有基础处理,科学设计支架搭设,对支架进行全面积预压以消除非弹性变形;在混凝土中加减水剂以减少混凝土泌水,确保混凝土保护层厚度,混凝土施工时进行二次抹面;以及浇筑前将基层和模板充分浇水湿透等。
E、钢筋锈蚀引起的裂缝:要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度,采用足够的保护层厚度;施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,最大限度地保证混凝土自身密实、完好,保持高碱度和防止有害离子入侵;同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。
F、冻胀引起的裂缝:冬季施工时,采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌合水中掺入防冻剂(但氯盐不宜使用),可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。在桥梁建设和使用过程中,混凝土开裂可以说是常见病症,其经常困扰着桥梁工程技术人员。通过文中的论述,使施工人员更加正确地认识裂缝成因,并能提出合理的防治措施,进一步提高桥梁工程的耐久性。
3混凝土裂缝的修补方法
裂缝产生了,解决它的方法自然而然也随之产生。随着施工经验的发展,现在混凝土裂缝修补的方法有很多:如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等,其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种。
低压注浆法适用于宽度为0.2—0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下: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。
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炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为:清扫—刮腻子—涂刷底层涂料—涂刷主层涂料—涂罩面层。
混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子(混凝土修补胶:粉料=1:1.8—2.0)填充补平,待干后用砂布磨平,再进行底层涂刷(混凝土修补胶:粉料=1:0.7—0.8),涂料在使用前要通过铁窗纱过滤,除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且两次涂刷方向最好是相互垂直。
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,如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为:开槽—涂刷界面处理浆—压抹聚合物砂浆—养护。
这三种方法可以单独使用,也可以同时使用。如桥梁裂缝的修补可先注浆,在涂膜封闭;而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜;为了防止钢筋锈蚀,混凝土受到有害离子的腐蚀,则可以采用涂膜防水处理。
虽然现在混凝土裂缝修补的方法越来越多,效果也越来越好,但与其事后补过还不如事前做好预防工作。通过和现场工作人员的交流,我大致总结出以下几点预防混凝土裂缝的建议: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;3、混凝土振捣要密实,拆模后须挂草帘或麻布浇水养护保持湿润状态两天。4、施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振,且在第一次振捣后要进行第二次振捣。5、配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥,如矿渣水泥,此外可掺加膨胀剂,同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖以确保混凝土内外温差小于25℃。6、对于商品混凝土,则要在满足其可泵性、和易性的前提下尽量减小出机时的塌落度、降低砂率、并严格控制骨料的含泥量等。
混凝土裂缝修补的方法范文篇12
关键词:钢筋混凝土,构件,裂缝,无损检测,修补
Abstract:thispaperanalyzesthereinforcedconcretemembersofthedangersofcommoncracks,andsumsuptheconcretecracksnondestructivetestingmethod,thispaperbrieflyintroducesthemethodandthefracturerepairreinforcementtechnique.
Keywords:reinforcedconcrete,components,cracks,nondestructivetesting,repair
中图分类号:TU375文献标识码:A文章编号:
在实际工程中,由于施工不当、混凝土结构意外受荷以及自然灾害等因素的影响均会导致混凝土结构受到不同程度的损伤而开裂。混凝土裂缝的存在,使空气中的CO2极易渗透到混凝土内部,在潮湿的环境下CO2能与水泥中的氢氧化钙作用生成碳酸钙,使混凝土的碱度降低,导致钢筋的纯化膜遭受破坏,易引起锈蚀,构件耐久性下降。混凝土裂缝的存在,也会降低混凝土抵抗各种侵蚀性介质的耐腐蚀性能力。比如:溶出型腐蚀、酸类腐蚀和盐类腐蚀,这些物质能被通过裂缝或孔隙渗透入混凝土内部的水所能溶蚀,使混凝土中的水泥石遭受严重破坏。混凝土裂缝的存在,还严重影响混凝土结构物的结构强度和稳定性。轻则会影响结构外观的正常使用和耐久性,严重的贯穿性裂缝可能导致构件的完全破坏。因此,构件裂缝无损检测及修复加固技术在工程施工中尤为重要。
一、裂缝的无损检测技术
1.超声波检测法
超声波法用于非破损检测,就是以超声波为媒介,获得物体内部信息的一种方法,目前超声法己应用于医疗诊断、钢材探伤、鱼群探测等许多领域。在这些领域里,由于组成颗粒小密度大,密度分部也很均匀,所以声波能很好地传播,对其内部缺陷及其位置等都能准确地检测出来。掌握混凝土表面产生的裂缝深度,对耐久性诊断和研究修补加固对策有重要意义。测定裂缝深度,基本上都是将发射探头和接收探头,布置在混凝土同一面上的裂缝附近,根据选用的波形种类(纵波、横波及表面波)和声学参数(声速、频率、相位等)的不同,已有多种具体方法。
2.冲击弹性波法
一般把弹性体内传播的波总称为弹性波,用人工发射弹性波到弹性体内,探测弹性体内的状态,是广义的弹性波探测法。冲击弹性波法与超声波法的原理一样,但远比超声波测定的裂缝深度深,冲击弹性波法只能检测扩展方向与表面成直角,没有分支的单纯裂缝。
3.声发射检测法
声发射检测法也是利用弹性波进行声学检测的具体检测方法检测裂缝,和其他声学方法最大的不同是其只能检测正在发生的裂缝,不能检测已发生的旧裂缝,对正在发生的裂缝可检测裂缝发生的位置(声发射源定位),裂缝的大小,扩展情况和种类,以及裂缝的深度等。
4.摄影检测法
摄影检测法主要用作调查混凝土表面的裂缝摄影法包括普通照相机、录象机、放射线、红外线摄影等进行检测。
5.传感仪器监测
利用埋设在混凝土中的仪器进行裂缝监测,常规技术是利用卡尔逊式或弦式测缝计,其控制范围仅0.12~1,属点式检测,由于裂缝出现的空间随机性,因此往往漏检,为了及时无遗漏地监测裂缝,必须实施大范围的、连续、分布式监测,即所谓全分布监测。
6.光纤传感网络监测
在各国竞相开发的结构监测高科技领域里,光纤传感以其独特优势居于中心地位,它灵巧、精度高、抗电磁干扰,且可靠耐久,易于光纤传输组成自动化遥测系统。光纤传感应用于结构工程监测始于20世纪90年代初,如航空航天器、桥梁等的温度、振动、应变检测等裂缝的发生可以用埋设在混凝土中光纤的光强变化监测,而裂缝的定位可用多模光纤在裂缝处的光强突然下降或诊断完成,通过衰减曲线上的裂缝损耗突变点,可以准确地确定裂缝的位置,针对混凝土裂缝检测的特点,研制出基于光时域反射技术的光纤裂缝传感网络,可实现桥梁混凝土结构的分布检测,凡裂缝与光纤传感网络相交,均可感知,并可定宽、定位、定向。
二、裂缝修补加固方法
1.表面封闭法。
(1)表面涂抹通常是在混凝土表面沿宽度较小的裂缝涂抹树脂保护膜,在裂缝宽度有可能变动时,可采用具有跟踪性的焦油环氧树脂等材料,在裂缝多而且密集或者混凝土老化,砂浆离析的结构物上也可大面积涂抹保护膜。
(2)凿深槽嵌。先沿裂缝凿一条深槽,槽形根据裂缝位置和填补材料而定,然后在槽内嵌补各种粘结材料,如环氧砂浆、沥青、甲凝等。
(3)表面喷浆。喷浆修补是在经凿毛处理的裂缝表面,喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一种修补方法,根据裂缝的部位、性质和修补要求与条件,可采用无筋素喷浆,或挂网喷浆结合凿槽嵌补等修补方法。
(4)打箍加固封闭法。当钢筋混凝土产生主应力裂缝时,可采用在裂缝处加箍使裂缝封闭的方法,箍可用扁钢焊成或圆钢制成,可以直箍也可以斜箍,其方向应和裂缝方向垂直,墩台或桩基等下部结构承载能力不足,出现裂缝时也可以采取这种方法。
2.灌浆法
先将结构物的裂缝或孔隙与外界封闭,仅留出进浆口及排气孔,然后将较低粘度的浆液通过压浆泵以一定的压力将浆液压入缝隙内并使其扩散,胶凝固化,以达到恢复整体性、强度、耐久性及抗渗性的目的。浆液主要有:水泥浆、水泥-水玻璃、环氧糠酮、聚氨脂、丙凝和甲凝等后几种方法都属于化学灌浆法,其强度高效果好。
3.粘贴加固法
(1)注入法粘贴钢板。这种方法是在混凝土表面与钢板之间加垫块等使两者之间保持一定空隙,并用环氧树脂胶泥封闭四周,而后从注入口注入环氧树脂,同时排出空隙中的空气,由于是从一方注入因而容易残留气泡,施工时一般用木槌随时敲打钢板来确定是否灌实,这种施工法虽然费时,但即使混凝土表面不平整也可进行施工。
(2)压粘法粘贴钢板。这种施工方法是在混凝土表面及钢板表面各涂上1~2厚的环氧树脂,然后利用已固定在混凝土中的锚杆把钢板压紧在混凝土面上,随着环氧树脂被挤出,粘贴面之间的空气也被排出,用这种方法几乎不会残留气泡,粘结效果也好,此法适用于混凝土表面平整的场合。
(3)粘贴碳纤维布。粘贴碳纤维布修补技术是一种新型的技术,它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面,利用其良好的抗拉性能达到修补加强的目的,这种修补方法基本不增加原结构的自重及尺寸。
4.混凝土损伤自愈合
模仿动物骨组织结构,并基于生物组织对受创伤部位能自愈合的机理,在混凝土材料中复合具有特殊修复功能的材料,在混凝土内部形成仿生自愈合的网络系统,当混凝土出现裂缝时,损伤部位的粘结材料被释放流出并深入微裂缝,使裂缝重新愈合,恢复甚至提高混凝土材料的性能。目前,此种方法尚处于研究开发阶段,今后将会是混凝土智能材料的发展方向。
参考文献:
[1]侯林平.现行桥梁检测与加固的反思[J].交通科技,2007.1.