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工程信息

談談混凝土裂縫修補處理

作者:衡水慶興   來源:衡水慶興   發布時間:2017-11-13 8:55:35   點擊數:


  在建設過程中,由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題,使混凝土裂縫成了橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害。




混凝土結構裂縫因素

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  1、施工材料質量引起的裂縫;炷林饕伤、砂、石骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用的材料質量不合格,可能導致結構出現裂縫。

   (1)水泥。一是水泥安定性不合格,水泥中游離的氧化鈣含量超標。氧化鈣在凝結過程中水化很慢,在水泥混凝土凝結后仍然繼續起水化作用,可破壞已硬化的水泥石,使混凝土抗拉強度下降。二是水泥出廠時強度不足,水泥受潮或過期,可能使混凝土強度不足,從而導致混凝土開裂。三是當水泥含堿量較高(例如超過0.6%),同時又使用含有堿活性的骨料,可能導致堿骨料反應。

    (2)砂、石骨料。砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大,將導致水泥和拌和水用量加大,影響混凝土的強度,使混凝土收縮加大,如果使用超出規定的特細砂,后果更嚴重。砂石中云母的含量較高,將削弱水泥與骨料的粘結力,降低混凝土強度。砂石中含泥量高,不僅將造成水泥和拌和水用量加大,而且還會降低混凝土強度和抗凍性、抗滲性。砂石中有機質和輕物質過多,將延緩水泥的硬化過程,降低混凝土強度,特別是早期強度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發生化學反應,體積膨脹2.5倍。

   (3)拌和水及外加劑。拌和水或外加劑中氯化物等雜質含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,可能對堿骨料反應有影響。

   2、施工縫處理不當引起的裂縫;炷练謱踊蚍侄螡仓䲡r,接頭部位處理不好,易在新舊混凝土和施工縫之間出現裂縫。

   3、施工工藝質量引起的裂縫。在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、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,容易產生縱向、橫向的各種裂縫。另外,在厚度較大的構件中,由于混凝土的塑性塌落也會引起裂縫。

   4、鋼筋銹蝕引起的裂縫。由于混凝土保護層厚度有限,特別是當混凝土密實性不良,環境中的氯離子等和溶于水中的氧會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2-4倍,鐵銹體積膨脹,對周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。

要防止鋼筋銹蝕,設計時應根據規范要求控制裂縫寬度、采用適當的保護層厚度;施工時應控制混凝土的水灰比,加強振搗,保證混凝土的密實性,防止氧氣侵入,同時嚴格控制含氯鹽的外加劑用量,沿海地區或其它存在腐蝕性強的空氣、地下水的地區尤其應慎重。

   5、地基變形引起的裂縫。由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結構中產生附加應力,超出混凝土結構的抗拉能力,導致結構開裂。主要原因有:

   (1)地質勘察精度不夠、試驗資料不準。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。

   (2)地基地質差異太大。建造在山區溝谷的橋梁,河溝處的地質與山坡處變化較大,河溝中甚至存在軟弱地基,地基土由于不同壓縮性引起不均勻沉降。

   (3)結構荷載差異太大。在地質情況比較一致的條件下,各部分基礎荷載差異太大時,有可能引起不均勻沉降。

   (4)結構基礎類型差別大。同一聯橋梁中,混合使用不同基礎如擴大基礎和樁基礎,或同時采用樁基礎但樁徑或樁長差別大時,或同時采用擴大基礎但基底標高差異大時,也可能引起地基不均勻沉降。

   (5)分期建造產生的基礎沉降。在原有橋梁基礎附近新建橋梁時,新建橋梁荷載或基礎處理時引起地基土重新固結,均可能對原有橋梁基礎造成較大沉降。

   (6)地基凍脹產生的地基沉降。在低于零度的條件下,含水率較高的地基土因冰凍膨脹;一旦溫度回升,凍土融化,地基就會下沉。因此地基的冰凍或融化均會造成不均勻沉降。

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修補方法

  說到橋梁裂縫修補,首先要找到引起裂縫的原因和橋梁的結構受力特點,針對不同的原因和結構受力采取相對應的修補方法,常見的裂縫修補方法有三大類:

   1、開槽法修補裂縫。該法適合于修補較寬裂縫(寬度大于0.5mm),環氧樹脂:聚硫橡膠:水泥:砂=10:3:12.5:28。具體施工方法為:首先用人工將曬干、篩揀后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻后,將環氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的砂、水泥當中,再用人工繼續攪拌。最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度(約0.4斤丙酮)。及時將已拌好的改性環氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的混凝土鑿槽內進行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入混凝土縫內,一組砂漿的整個施工過程需要30分鐘左右完成。嵌入后的砂漿養護即砂漿嵌入縫槽內處理好后兩小時以內及時用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環氧樹脂砂漿進行覆蓋,待完全初凝后,開始用水養護。

   2、低壓注漿法修補裂縫。低壓注漿法適用于裂縫寬度為0.2mm~0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下:裂縫清理一試漏一配制注漿液一壓力注漿一二次注漿一清理表面。

   當裂縫數量較多時,先要在裂縫位置上貼上醫用白膠布,再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫,使裂縫封閉,大約10分鐘后,揭去膠布條,露出小縫,粘貼注漿嘴用鍵包嚴。固化后周邊可能有裂口,必須反復用漿補上,以避免注漿漏漿。注漿操作一般在粘嘴的第二天進行,若氣溫高的話,半天就可注漿。

   3、表面覆蓋法修補裂縫。這是一種在微細裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜,以達到修補混凝土微細裂縫的目的。表面覆蓋法所用材料視修補目的及建筑物所處環境不同而異,通常采用彈性涂膜防水材料,聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘貼)等。施工時,首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛,清除表面附著物,用水沖洗干凈后充分干燥,然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔,再用修補材料涂覆表面。



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