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浅谈混凝土裂缝修补处理

作者:衡水庆兴桥梁养护工程有限公司 来源:www.apadarts.com 发表时间:2017-11-13 浏览:次  

    在建设过程中,由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题,使混凝土裂缝成了桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。
一、混凝土结构裂缝因素
    1、施工材料质量引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、石骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用的材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。
    (1)水泥。一是水泥安定性不合格,水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢,在水泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用,可破坏已硬化的水泥石,使混凝土抗拉强度下降。二是水泥出厂时强度不足,水泥受潮或过期,可能使混凝土强度不足,从而导致混凝土开裂。三是当水泥含碱量较高(例如超过0.6%),同时又使用含有碱活性的骨料,可能导致碱骨料反应。
    (2)砂、石骨料。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重。砂石中云母的含量较高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度。砂石中含泥量高,不仅将造成水泥和拌和水用量加大,而且还会降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,降低混凝土强度,特别是早期强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应,体积膨胀2.5倍。

浅谈混凝土裂缝修补处理
    (3)拌和水及外加剂。拌和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。
    2、施工缝处理不当引起的裂缝。混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。
    3、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、横向的各种裂缝。另外,在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落也会引起裂缝。
    4、钢筋锈蚀引起的裂缝。由于混凝土保护层厚度有限,特别是当混凝土密实性不良,环境中的氯离子等和溶于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2-4倍,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。
要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用适当的保护层厚度;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、地下水的地区尤其应慎重。
    5、地基变形引起的裂缝。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。主要原因有:
    (1)地质勘察精度不够、试验资料不准。没有充分掌握地质情况就设计、施工,这是造成地基不均匀沉降的主要原因。
    (2)地基地质差异太大。建造在山区沟谷的桥梁,河沟处的地质与山坡处变化较大,河沟中甚至存在软弱地基,地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。
    (3)结构荷载差异太大。在地质情况比较一致的条件下,各部分基础荷载差异太大时,有可能引起不均匀沉降。
    (4)结构基础类型差别大。同一联桥梁中,混合使用不同基础如扩大基础和桩基础,或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时,或同时采用扩大基础但基底标高差异大时,也可能引起地基不均匀沉降。
    (5)分期建造产生的基础沉降。在原有桥梁基础附近新建桥梁时,新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结,均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。
    (6)地基冻胀产生的地基沉降。在低于零度的条件下,含水率较高的地基土因冰冻膨胀;一旦温度回升,冻土融化,地基就会下沉。因此地基的冰冻或融化均会造成不均匀沉降。
二、修补方法
    说到桥梁裂缝修补,首先要找到引起裂缝的原因和桥梁的结构受力特点,针对不同的原因和结构受力采取相对应的修补方法,常见的裂缝修补方法有三大类:
    1、开槽法修补裂缝。该法适合于修补较宽裂缝(宽度大于0.5mm),环氧树脂:聚硫橡胶:水泥:砂=10:3:12.5:28。具体施工方法为:首先用人工将晒干、筛拣后的砂、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)。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。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内,一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖,待完全初凝后,开始用水养护。
    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:裂缝清理一试漏一配制注浆液一压力注浆一二次注浆一清理表面。
当裂缝数量较多时,先要在裂缝位置上贴上医用白胶布,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。

浅谈混凝土裂缝修补处理
    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。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。

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