篇一:混凝土裂缝修补方案及方法
混凝土裂缝修补方案
1、前言
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题,使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等,严重的将胁到人民的生命、财产。
2、出现混凝土裂缝的原因
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、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、当有束缚时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到束缚力的限定,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征象)
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、在酷热或大风气候,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况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。
我实习所在工地的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:
本工程接纳C50这样高强度的混凝土,水灰比较大,虽然插手了减水剂,但照旧未能有用抵消混凝土的收缩变形;另外该公开室墙板的厚度较厚,达40mm,因而容易产生较大的表里温差。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公开室底板的束缚,在长墙承受降温和收缩作用时,势必产生收缩变形,受到底板的束缚,引起拉应力,当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂,这时候裂缝方向永远垂直于拉应力方向,故为竖向。
此外本工程外墙混凝土浇筑后并没有严格按要求进行养护。一般来说膨胀混凝土淋水养护须7~14D,最少为7D,在混凝土终凝后2D即可开始浇水养护,而混凝土的膨胀值一般要14D才基本稳定。同时,掺膨胀剂的混凝土,水化时需水量大,比普通砼更要加强养护,覆盖淋水,使其表面始终处于潮湿条件。
由于施工队是第一次施工如此高强度的混凝土,施工经历不足,在混凝土养护上并没有采取十分有用的措施养护外墙。同时由于气候酷热,混凝土水灰比控制不稳定;混凝土振捣不到位,振捣不敷密实,这些也是促使混凝土收缩变形较大,产生裂缝的原因之一。另外,现场施工人员还告诉我:本工程接纳的是商品混凝土,商品混凝土塌落度大,稍加振捣即出现石子下沉,浆体上浮,时常有较多泌水,随着水分的蒸发,表面会出现塑性收缩裂缝。在混凝土拌和物中有多余水量,混凝土硬结后,比较容易出现干燥收缩裂缝。
3、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,粘贴注浆咀用键包严。固化后周边可能有裂口,必需反复用浆补上,以避免注浆时漏浆。注浆操作一般在粘咀的第二天举行,若气温高的话半天便可注浆。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,便能够拔出补缝器,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。为了包管浆液充满,在注浆后约半小时能够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。
本工程公开室出现的裂缝经研究决定使用SJ-75混凝土裂缝修补剂举行修补,接纳的办法是开槽弥补法:首先用切割机
在裂缝双方出宽×深=1.2cm×1.0cm的小槽,凿除混凝土,清理干净。再直接用水泥与修补剂配成水泥砂浆修补膏举行修补。具体操作如下:用毛笔或小刷子在混凝土裂缝处涂刷SJ-75裂缝修补剂两遍,待以上涂膜干燥后,选用普通硅酸盐水泥,用SJ-75修补剂调成水泥净浆修补膏即能够使用。(配比为:修补剂:水泥=1:3.5)裂缝弥补分为两次,第一次弥补0.5cm深,第二次弥补浆体高出混凝土表面2~3mm。裂缝修补后除接纳薄膜掩盖,防止因雨淋等因素下降修补效果外,还要仍按原设计请求对修补出举行SJ防水涂料施工。特别要注意的是修补剂要存放于室内,避免阳光直射和雨淋。施工温度请求在4℃以上,避免在阴雨气候施工。
4、小结
虽然目前混凝土裂缝修补的办法愈来愈多,效果也愈来愈好,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换,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、施工过程中应常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举行第二次振捣。
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、关于商品混凝土,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、下降砂率、并严格控制骨料的含泥量等。
篇二:混凝土裂缝修补方案及方法
.一、工程概况:
委托单位:正太集团有限公司技师院项目部
建设单位:江苏技术师范学院
施工单位:正太集团有限公司
工程名称:17#、20#、23#、28#房屋补漏
建筑面积:31200m2结构类型:框剪
修补部位:地下室顶板、搂面结平板、屋面板漏水修补
二、修补方法:
1、对于fw<0.15mm的裂缝直接封闭处理。
2、对于fw≥0.15mm的裂缝采用低压持续注射方法进行修补。该方法时利用裂缝修补材料的高流动性和高强度,通过低压的方法进行修补。
3、对于fw>0.3mm或裂缝深度较深的裂缝,采用凿槽嵌补法进行修补。
该方案在不对结构造成二次破坏的情况下,能切实修补裂缝,恢复结构强度,复原结构体承载力和外观,保证结构的正常使用。
三、使用的修补材料:
本方案主要采用裂缝注射剂和混凝土密封剂两种材料。
1、裂缝注射剂
⑴材质:双组分环氧类树脂
⑵配比:主剂:硬化剂=2:1(重量比)
.⑶特点:
①流动性极佳:籍由此特性,在低压力的作用下,即能渗入细微的深层裂缝,切实填充裂缝。
②粘着力强,不收缩,耐久性好,故可确保其能与原结构体协同工作。
③裂缝注射剂的抗压、抗拉、抗剪切强度等与常用等级的混凝土(C50及以下)相比强度高,可保证裂缝修补后不再次开裂。
2、混凝土密封剂
⑴材质:双组分环氧类树脂
⑵配比:主剂:硬化剂=1:1(重量比)
⑶特点:
①粘着力强,可保证切实密封,可在混凝土、石材等多种基材上使用。
②不垂流:因此,在垂直面、水平面,倒吊面均可进行施工。
③强度高,抗压强度、抗拉、抗折、正拉粘着强度高,可抵抗灌注时的压力。
四、施工人员:
选派具有熟练操作本项工艺能力的管理和操作人员。
五、主要的施工机具:
⑴注射筒
容量为50ml,具有更换容易,操作简便的特点。通过加劲橡圈的加压作用,推动注射筒内的药剂进入裂缝。
.⑵平角底座或直角底座
将底座固定于裂缝线上,裂缝注射剂经由底座渗入裂缝。根据裂缝在结构中的位置分别采用:
①平面底座用于同一平面内裂缝的注射;
②直角底座用于转角处裂缝的注射。
⑶加劲橡圈
每两条加劲橡圈的最大压力可达0.1MPa,根据裂缝的深度,宽度的差异,可通过使用条数的不同来控制灌注压力。
六、施工工序:
依据委托单位的要求,为了不影响屋面保温层的施工,先对屋面结平进行裂缝修补,再对二层结平和三层结平进行裂缝修补。
⑴表面处理:
①用钢丝刷沿裂缝走向清理宽约5cm范围的混凝土表面,使混凝土表面保持清洁。
②用锤子和钢钎凿除裂缝两侧的混凝土浮尘或砂粒,露出坚固的混凝土表面。
③用丙酮擦净表面的油污或其他杂质,再用吹风机吹去裂缝表面的浮尘或砂粒。
④在注射或封闭裂缝之前,要保持缝内干燥,必要时采用喷灯烘干。
⑵测量裂缝的宽度、长度,准备注射装置及材料用量。
⑶标注好底座位置,底座位置间距30-40cm。若裂缝较宽,底座
.间距可适当拉长。裂缝分岔处的交叉点应设底座,选择混凝土表面平整处设置底座,避开剥落部位,对于贯通裂缝,可在一侧布置好底座,另一侧完全封闭。
⑷调好密封剂,搅拌均匀,用抹刀抹少许胶刮在底座底面的四周,将底座固定在混凝土上,固定时把底座中心对准裂缝。
⑸用调制好的混凝土密封剂将裂缝表面切实密封,尤其注意与底座衔接的地方,仔细检查密封性,以防注入的裂缝注射剂流失。
⑹密封完成后,让密封剂自然固化,形成完整的密封带,在固化过程中防止其接触水。
⑺封闭带固化后,进行压气试验,气压控制在0.2-0.4MPa,同时在封闭带及注浆口周围涂上肥皂水,如发现加压后有气泡出现,则说明出现气泡部位漏气,需再次封闭。
⑻按比例配制好裂缝注射剂,并将其注入注射筒。
⑼将注射筒固定在底座上,采用加劲橡圈加压的方式将注射筒内的裂缝注射剂注入裂缝。灌浆的压力为0.06-0.08MPa,并可根据现场的实际情况适当调整。裂缝较长且在同一水平位置时,应将其分为多个工作段,在每个工作段内从左至右或从右至左逐一安装注射筒。裂缝位置有高低时,应由低向高逐一安装注射筒。
⑽在注射筒内裂缝注射剂快用完时需尽快更换注射筒,以尽量减少空气的渗入,避免形成假饱和现象。另外,在注射过程的后阶段应增加加劲橡圈的数量,以保证持续压力。
⑾使用后的注射工具随时放入盛有丙酮或乙醇的容器,需反复清
.洗,除去残余的胶,再用清水漂洗、晾干。
⑿待注入混凝土的注射剂硬化后,撤去注射筒和底座,并将修补后的裂缝表面打磨平整。
⒀对于裂缝宽度fw≥0.3mm或裂缝深度较深的裂缝,为达到良好的修补效果,可以采用凿槽嵌补法进行修补。
①用铁锤和钢钎混凝土裂缝凿一条“V”形槽,槽宽与深度根据现场实际裂缝的深度和有利于封缝来确定,凿槽时先沿裂缝打开,再向两侧加宽,凿完后用钢丝刷及压缩空气将混凝土粉尘及碎粒清除干净。
②槽口外侧混凝土表面同样凿毛并清理干净,同时槽口内必须保持干燥,以免影响封闭效果。
③采用环氧树脂结构胶对裂缝进行修补封闭。
④在凿槽的过程中,应注意不得损坏结构构件中的钢筋。
篇三:混凝土裂缝修补方案及方法
混凝土出现裂缝原因及修补方法
导读
1、普通混凝土裂缝产生的原因
2、普通混凝土裂缝的处理方法
3、大体积混凝土裂缝产生的原因
4、大体积混凝土有害、无害裂缝判别标准
5、无害裂缝处理方法
6、有害裂缝处理方法
一、普通混凝土裂缝产生的原因
01荷载引起的裂缝
混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝,次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。
荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。
02温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质,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。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
03收缩引起的裂缝
在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝
土收缩种类中,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,另外还有自生收缩和炭化收缩。
塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇筑。
缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。
自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无关,且可以是正的(即收缩,如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。
炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生,且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。
混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。
04地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。
05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炭化至钢筋表面,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2~4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,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。
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(当然保护层亦不能太厚,否则构件有效高度减小,受力时将加大裂缝宽度);施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。
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06冻胀引起的裂缝
大气气温低于零度时,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冷水(结冰温度在-78度以下)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
07施工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。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。
08施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异。
二、普通混凝土裂缝的处理方法
1、表面修复
常用的方法有压实抹平,涂抹环氧粘结剂,喷涂水泥砂浆或细石混凝土,压抹环氧胶泥,环氧树脂粘贴下班丝布,增加整体面层,钢锚栓缝合等。
表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。2、局部修复法
常用的方法有充填法、预应力法,部分凿除重新浇筑混凝土等。
用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。
3、水泥压力灌浆法
适用于缝补宽度≥0.5mm的稳定裂缝。
此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。利用压送设备(压力0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便效果也很理想。
4、化学灌浆
可灌入缝宽≥0.05mm的裂缝。
5、减少结构内力
常用的方法有卸荷或控制荷载,设置卸荷结构,增设支点或支撑。改简支梁为连续梁等。
6、结构补强
常用的方法有增加钢筋,加厚板,外包钢筋混凝土,外包钢,粘贴钢板,预应力补强体系等。
因超荷载产生的裂缝、裂缝长时
间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。
7、改变结构方案,加强整体刚度
例如:框架裂缝采用增设隔板深梁法处理。
8、混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是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:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
9、电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极
防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。
10、仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤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(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),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
11、其它方法
常用方法有拆除重做,改善结构使用条件,通过试验或分析论证不作处理等。
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三、大体积混凝土裂缝产生的原因
大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力,超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上,都属有害裂缝。
高强度的混凝土早期收缩较大,这是由于高强混凝土中以30%~60%矿物细掺合料替代水泥,高效减水剂掺量为胶凝材料总量的1%~2%,水胶比为0.25~0.40,改善了混凝土的微观结构,给高强混凝土带来许多优良特性,但其负面效应最突出的是混凝土收缩裂缝几率增多。高强混凝土的收缩,主要是干燥收缩、温度收缩、塑性收缩、化学收缩和自收缩。混凝土初现裂纹的时间可以作为判断裂纹原
因的参考:塑性收缩裂纹大约在浇筑后几小时到十几小时出现;温度收缩裂纹大约在浇筑后2到10d出现;自收缩主要发生在混凝土凝结硬化后的几天到几十天;干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。
01干燥收缩
当混凝土在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水时,就会产生干缩,高性能混凝土的孔隙率比普通混凝土低,故干缩率也低。
02塑性收缩
塑性收缩发生在混凝土硬化前的塑性阶段。高强混凝土的水胶比低,自由水分少,矿物细掺合料对水有更高的敏感性,高强混凝土基本不泌水,表面失水更快,所以高强混凝土塑性收缩比普通混凝土更容易产生。
03自收缩
密闭的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低,称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压,因而引起混凝土的自收缩。高强混凝土由于水胶比低,早期强度较快的发展,会使自由水消耗快,致使孔体系中相对湿度低于80%,而高强混凝土结构较密实,外界水很难渗入补充,导致混凝土产生自收缩。高强混凝土的总收缩中,干缩和自收缩几乎相等,水胶比越低,自收缩所占比例越大。与普通混凝土完全不同,普通混凝土以干缩为主,而高强混凝土以自收缩为主。
04温度收缩
对于强度要求较高的混凝土,水泥用量相对较多,水化热大,温升速率也较大,一般可达35~40℃,加上初始温度可使最高温度超过70~80℃。一般混凝土的热膨胀系数为10×10-6/℃,当温度下降20~25℃时造成的冷缩量为2~2.5×10-4,而混凝土的极限拉伸值只有1~1.5×10-4,因而冷缩常引起混凝土开裂。
05化学收缩
水泥水化后,固相体积增加,但水泥-水体系的绝对体积则减小,形成许多毛细孔缝,高强混凝土水胶比小,外掺矿物细掺合料,水化程度受到制约,故高强混凝土的化学收缩量小于普通混凝土。
当混凝土发生收缩并受到外部或内部约束时,就会产生拉应力,并有可能引起开裂。对于高强混凝土虽然有较高的抗拉强度,可是弹性模量也高,在相同收缩变形下,会引起较高的拉应力,而由于高强混凝土的徐变能力低,应力松弛量较小,所以抗裂性能差。
四、大体积混凝土有害、无害裂缝判别标准
原则上与核安全有关的钢筋混凝土不允许出现裂缝,尤其是反应堆厂房底板、安全壳筒身及穹顶、汽轮机厂房蜗壳泵等重要部位严禁产生裂缝,其他部位应尽可能控制裂缝的产生。但是由于各种原因不可避免的产生各种裂缝,为了明确当混凝土出现裂缝时如何判别其是否有害、无害?为此,福清核电各单位(业主、监理、工程公司、施工单位)经过认真研讨,确定了混凝土裂缝判别标准:
1、无害裂缝:
δf≤0.3mm深度h≤0.5H
δf≤0.2mm贯穿(自愈性)
1.0mm≥δf>0.3mmL≤0.1B
2、有害裂缝(满足下列条件之一):
δf>0.3mm纵深裂缝、h>0.5H;
δf>0.2mm贯穿全截面;
裂缝影响使用功能(有渗透、透气、透射线等要求,且满足其中之一即可);
δf>0.3mm非贯穿,可能引起钢筋锈蚀裂缝;
降低结构承载力的裂缝。
3、各符号的含义:
Δf——裂缝宽度L——裂缝长度
h——裂缝深度H——裂缝深度
B——沿裂缝长方向的结构宽度,如浇筑后的沉缩(塑性裂缝)
五、无害裂缝处理方法
1、二次压面法
对于新浇混凝土收缩裂缝,该裂缝多在新浇筑并暴露于空气中的结构构件表面出现,有塑态收缩、沉降收缩、干燥收缩、碳化收缩、凝结收缩等收缩裂缝,这种裂缝不深也不宽,处理方法如下:
(1)如混凝土仍有塑性,可采取压抹一遍的方法,并加强养护。
(2)如混凝土已硬化,可向裂缝内渗入水泥浆,然后用铁抹子抹平压实。
2、表面涂抹砂浆法
处理时将裂缝附近的混凝土表面凿毛或沿裂缝凿成深15—20mm宽100—200mm凹槽,扫净并洒水湿润。先刷水泥净浆(业主批准适用的界面剂)一度,然后用1:1~2水泥砂浆分2~3层,涂抹总厚10~20mm压光。有渗漏水时,应用水泥净浆(厚2mm)和1:2.5水泥砂浆(厚4-5mm,可惨入1—3%于水泥重量的氯化铁防水剂)交替抹压4-5层,涂抹后3-4小时进行覆盖并洒水养护。
3、表面涂抹环氧胶泥(或粘贴环氧玻璃布)法
涂抹前,将裂缝附近表面清洗干净(油污应用丙酮或二甲苯擦洗净)、干燥。较宽裂缝用环氧胶泥填塞,并将胶泥均匀地涂刮压裂缝表面,宽80-100mm。基层干燥有困难时可以用环氧煤焦油胶泥。需
要粘贴环氧玻璃布时,先将玻璃布脱钠、干燥,视具体情况可作成一布二油(或二布三油,第二层布的周围应比下一层宽10~15mm)。
4、表面凿槽嵌补法
当裂缝稀少,但深度较深时,沿混凝土裂缝凿一条V型或U型槽,槽内表面应修理平整,清洗干净,并保持槽内干燥。槽内嵌入刚性材料如水泥砂浆、环氧胶泥,或填灌柔性材料如聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等密封。密封材料嵌入前,先涂刷与嵌填材料混凝土性质的稀释涂料(表面可作砂浆保护层或不作保护层),具体做法见图1。
(a)
一般裂缝处理
(b)渗水裂缝处理
(c)活动裂缝处理
(d)活动裂缝扩展后的情况
1—裂缝;2—水泥砂浆或环氧胶泥;3—聚氧乙烯;4—1:2.5水泥砂浆或刚性防水五层做法;5—密封材料;6—隔离缓冲区;B—槽宽;δ—裂缝活动距离
注:对于施工缝表面的裂缝,处理时可在与其连接的施工段混凝土浇筑前,按表面凿槽嵌补法的要求在裂缝位置处凿V型或U型槽,该槽内不再填充其他填充物,由该连接施工段浇筑的结构混凝土填充,以保证施工缝处混凝土。
5、表面贴条法
对于裂缝移动范围不限于一个平面并有防水要求不便凿槽修补的活裂缝,可将一条具有柔性的聚丁橡胶密封条置于裂缝上面,用聚丁橡胶粘结剂将周边粘结于混凝土上(见图2),使密封条中部能随裂缝活动而自由活动,长的裂缝可分段为粘结,分段为密封条的连接采用聚丁橡胶粘贴搭接,搭接处上下压搓应切成斜面搭接,长度100mm。
1—裂缝
2—油毡或塑料隔离层;3—聚丁橡胶密封条;4—粘结剂
六、有害裂缝处理方法
1、水泥灌浆法
——钻孔:采用风钻钻孔,孔距1-1.5m除浅孔采用骑缝孔外一般占孔轴线与裂缝呈30—45·斜角(见图3),孔深应穿过裂缝面0.5m以上,当钻孔有两排或两排以上时,宜交叉或呈梅花形布置。
图3钻孔示意
1—裂缝,2—齐缝口,3—斜孔
——冲洗:钻孔完毕后,应用水冲洗,按竖向排列自上而下逐孔进行。
——密封:缝面冲洗净后,在裂缝表面用1:1~2水泥砂浆或环氧胶泥涂抹。
——埋管:一般用?19-38的钢管作灌浆管(钢管上端加工丝扣),安装前在钢管外壁用生胶带缠紧,然后旋入孔中,孔中管壁周围的空隙用水泥砂浆或硫磺砂浆封堵,以防冒浆或灌浆管冲孔中脱出。
——试压:用0.1-0.2MPa压力水作渗水试验,采取灌浆孔压水,排水孔排水的方法检查裂缝和管路畅通情况,然后关闭排气孔检查止浆堵漏效果,并湿润缝面,以利粘结。
——灌浆:合格的经设计批准使用的填缝用注射性水泥,水泥净将水灰比为0.4,灌浆压力0.3—0.5MPa。在整条裂缝处理完毕后,孔内应充满净浆,并填入净砂用棒捣实。
2、化学灌浆法
——钻孔:采用风钻钻孔,孔距1-1.5m除浅孔采用骑缝孔外一般占孔轴线与裂缝呈30—45·斜角(见图3),孔深应穿过裂缝面0.5m以上,当钻孔有两排或两排以上时,宜交叉或呈梅花形布置;
——密封:缝面冲洗净后,在裂缝表面用1:1~2水泥砂浆或环氧胶泥涂抹。
——埋管:一般用?19-38的钢管作灌浆管(钢管上端加工丝扣),安装前在钢管外壁用生胶带缠紧,然后旋入孔中,孔中管壁周围的空隙用水泥砂浆或硫磺砂浆封堵,以防冒浆或灌浆管冲孔中脱出。
—试压:用0.2-0.3MPa压缩空气进行压力实验;
——灌浆:采用环氧树脂浆液进行灌浆。
篇四:混凝土裂缝修补方案及方法
混凝土裂缝常见的15种修补方法
混凝土裂痕常有的13种修理方法
深圳市深固建筑加固技术有限企业
混凝土裂痕修理的常有方
法:
1.树脂灌输法;
2.表面关闭法;
3.钻孔嵌塞法;
4.柔性关闭法;
5.表面附带钢筋法;
6.灌浆法;
7.干嵌填法;
8.钉合法;
9.聚合物浸入法(重力渗透和真空渗透);
10.迭合面层和表面办理法等等。
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修理方法的选择一般要考虑的要素:
1.判断裂痕是活动的仍是静止的?
2.修理的主要目的是什么?是减少过多的渗漏、使裂痕处完整水?能否需要加固办理?
3.裂痕产生的主要原由是什么?
4.裂痕将来的变化(数值和方向)怎样?
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常有的混凝土裂痕修理原理的基本重点:
1/4混凝土裂缝常见的15种修补方法
1.树脂灌输法环氧树脂是最常有的裂痕灌输资料。它拥有较高的机械强度,并能抵挡混凝土所碰到的大部分化学侵害,树脂能够灌入到0.05㎜的裂痕。除某些特别的环氧树脂以外,当裂痕是活动的、有渗漏的、不可以干透的或许裂痕数目很多时,往常不易采纳树脂灌输法。
压力灌浆技术是混凝土裂痕灌浆领域包含资料、机具、施工的一项综合补强技术。该技术研制了可对混凝土微细裂痕进行自动压力灌浆的新式机具和适应各样形态裂痕修复的灌浆树脂、配套资料,供给了混凝土缺损维修的聚合物沙浆和界面办理技术,并对裂痕成因和微细裂痕注入理论进行了剖析,经过深固加固技术大批工程实践,总结拟订了一套自动压力灌浆操作细则和质量保证
系统,为建筑物的维修理强改造供给了有价值的技术门路和实行手段!自动压力灌浆技术是树脂灌输法的最正确工法之一。
2.聚合物浸入法
2.1重力渗透法低粘度的液态树脂可用来密封路面、桥面的不小于
0.1㎜的裂痕。将树脂涂刷到表面上,或许在水平表面上沿裂痕修建暂时的围堤,使树脂溢于裂痕表面。
2.2真空渗透法更合适关闭多重无规则表面裂痕。先将裂痕表面密封,抽去真空,使裂痕中和孔隙中的空气所有清除。再在大气压力下用纯环氧树脂浆料注入裂痕表面中。
3.钉合法当一定恢复主裂痕断面的抗拉强度时,使用钉合法比较适合。特别
比较适合在不会破坏四周构造的场合下用来锁闭活动裂痕。用相对薄而长的金属“缝合
U型钉
”越过裂痕嵌入预先开好的槽沟中,用无缩短沙浆或许环氧树脂基粘合剂来固定。
4.表面关闭法这是最简单和最一般的裂痕修理方法。用于修理对构造影响不大的静止裂痕,经过密封裂痕来防备水汽、化学物质和二氧化碳的侵入。
5.灌浆法
5.1一般水泥灌浆大概积水坝、厚混凝土墙、或许水工构造的岩石基础上的裂痕,有时经过注入硅酸盐水泥沙浆来密闭。
2/4混凝土裂缝常见的15种修补方法
5.2聚合物灌输鉴于氨基甲酸乙酯或许丙烯酰胺聚合物的灌浆料,和水反响
后形成固态积淀物或泡沫资料,起到关闭裂痕的作用。可在湿润环境中使用。6.钻孔嵌塞法这类方法往常用来灌输墙体中的裂痕。假如要求密封防水,孔中应
填入柔性沥青来取代沙浆;假如灌输栓塞的作用比较重要,孔中则要灌输环氧树脂。
7.柔性密封法往常将活动裂痕转变成运动节缝是比较适合的方法。沿裂痕边沿开一凹槽并填入合适的柔性资料。节缝底部使用隔绝层。
8.粘贴法当运动不只作用于一个平面时,或许过分的运动已超出一个一般尺
寸的凹槽所同意的范围时,或许不可以够切割出槽时可使用这个方法。用柔性的密封带遮住裂痕,仅将带的边沿部分粘住。
9.附带钢筋法
9.1一般钢筋第一将裂痕密闭,而后贯串裂痕平面大概90°的方向钻孔,将环氧树脂注入孔内,再将钢筋插入孔中使之粘合成整体。
9.2外面施加预应力通事后张法施加应力,来增强构造件的主要部分或许关闭裂痕。
10.干嵌填法用手工将低水灰比的沙浆连续嵌入裂痕,形成与原有混凝土结
构密切连结的密实沙浆。先在裂痕表面开槽,大概25㎜宽、25㎜深,清理后涂刷界面剂、连续嵌入低水灰比的沙浆。
11.迭合面层法当构造表面存在大批的裂痕,并且采纳其余方法独自办理各
个裂痕过于昂贵时,用这个方法来密闭、覆盖(不是修复)裂痕特别有效。关于有时出现大面积网状裂痕使用该法很有效。
12.自闭合法混凝土依赖自己合拢裂痕称为
“自闭合
”,这是在存在湿气并且
没有拉应力作用时发生的一种现象。机理:因为四周空气和水中存在二氧化碳,使水泥浆中的氢氧化钙发生碳化作用,结果碳酸钙和氢氧化钙晶体在裂痕内析出并生长。晶体组合交叉产生一种机械粘接作用,又被周边晶体之间以及晶体和水泥浆及骨料表面间的化学粘接作用所增强,最后混凝土裂痕部位的抗
3/4混凝土裂缝常见的15种修补方法
拉强度获取必定的恢复,裂痕也被密闭了。主要用于修理湿润环境的构造,。
整个自闭合期间的水饱和一定连续保持。
13.涂层及其余表面办理法修复开裂的混凝土构造能够使用范围很广的表面
浸渍密封剂和涂料。假如混凝土开裂已经稳固,则可经过涂料获取成功地修理。但不合适低温地区操作。
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