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浅谈钢筋混凝土裂缝问题 |
日期:2016-10-13 14:02:13 来源:转载 浏览数: |
由于施工、本身变形和约束等一系列问题,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,严重的将威胁到人民的生命财产安全。
1· 裂缝的原因 从微观上看,混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的结合体,由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同,混凝土裂缝产生的原因有很多种: 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,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)混凝土加水拌合后,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: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,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产生氧化铁。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,更加速了钢筋的锈蚀,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。 2· 裂缝的修补方法 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,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0.2~0.3 mm 的混凝土裂缝修补。修补工序为: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 min 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0.2 mm 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碳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3 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的。 开槽填补法适用于结构允许开槽,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。 |
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