劉海峰
摘要:在水利工程施工中,現(xiàn)澆混凝土質(zhì)量缺陷主要有;露筋、峰窩、央渣、裂縫、疏松(內(nèi)部不密實(shí))、與鋼構(gòu)件連接部位松動(dòng)、外形缺陷(缺棱掉角、凸凹不平、麻面、起砂、掉皮)、強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求8類(lèi)?;炷潦且环N由砂石骨料,水泥,水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)的多項(xiàng)復(fù)合脆性材料。由于混凝土施工和本身變形和約束等一秉列問(wèn)題,使混凝土產(chǎn)生裂縫,微裂縫通常是一種無(wú)害裂縫,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的承重,防滲及其他功能不產(chǎn)生危害。但是受到荷或,溫差等作用之后。微裂縫就畚不斷的擴(kuò)展和連通。最終形成我們?nèi)庋劭梢?jiàn)的宏觀裂縫,逮些裂縫已成為水利工程中常見(jiàn)的工程病害。輕者使混凝土內(nèi)部的鋼筋材料產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土蛄構(gòu)的承戴力、耐久性,使用價(jià)值等。嚴(yán)重的將直接威脅到人民的生命,財(cái)產(chǎn)安全。因此對(duì)混凝土裂縫的控制已成為水利工程建設(shè)引起高度重視的問(wèn)題之一。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫裂縫處理
中圖分類(lèi)號(hào):TV544文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2012)01(c)-0041-01
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)的多項(xiàng)復(fù)合脆性材料。由于混凝土施工和本身變形和約束等一系列問(wèn)題,使混凝土產(chǎn)生裂縫,微裂縫通常是一種無(wú)害裂縫,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的承重、防滲及其他功能不產(chǎn)生危害。但是受到荷載、溫差等作用之后,微裂縫就會(huì)不斷的擴(kuò)展和連通,最終形成我們?nèi)庋劭梢?jiàn)的宏觀裂縫,這些裂縫已成為水利工程中常見(jiàn)的工程病害,輕者使混凝土內(nèi)部的鋼筋材料產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性、使用價(jià)值等。嚴(yán)重的將直接威脅到人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。因此對(duì)混凝土裂縫的控制已成為水利工程建設(shè)引起高度重視的問(wèn)題之一。
1混凝土裂縫的種類(lèi)及產(chǎn)生的原因:
1.1干縮裂縫
混凝土在硬化過(guò)程中水分逐漸蒸發(fā)散失,使水泥石中的凝結(jié)膠體干燥收縮產(chǎn)生變形,由于受到圍巖和模板的約束,變形產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力值超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫。干縮裂縫多為表面性的,走向沒(méi)有規(guī)律。影響混凝土干縮裂縫的因素主要有:水泥品種、用量及水灰比,骨料的大小和級(jí)配,外加劑品種和摻量。
1.2溫度裂縫
水泥水化過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量,在混凝土內(nèi)部和表面間形成溫度梯度而產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土內(nèi)外的約束力時(shí),就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。裂縫寬度冬季較寬,夏季較窄。溫度裂縫的產(chǎn)生與二次襯砌混凝土的厚度及水泥的品種、用量有關(guān)。
1.3荷載變形裂縫
仰拱和邊墻基礎(chǔ)的虛碴未清理干凈。混凝土澆筑后,基底產(chǎn)生不均勻沉降;模板臺(tái)車(chē)或堵頭板沒(méi)有固定牢固,以及過(guò)早脫模,或脫模時(shí)混凝土受到較大的外力撞擊等都容易產(chǎn)生變形裂縫。荷載變形裂縫在隧道襯砌混凝土病害中占有的比例逐年增大,已經(jīng)引起了廣大工程技術(shù)人員的重視。
1.4施工縫(接茬縫)
施工過(guò)程中由于停電,機(jī)械故障等原因迫使混凝土澆筑中斷時(shí)間超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間,繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r,原有的混凝土基礎(chǔ)表面沒(méi)有進(jìn)行鑿毛處理,或者鑿毛后沒(méi)有用水沖洗干凈,也沒(méi)有鋪水泥砂漿墊層,就在原混凝土表面澆筑混凝土,致使新舊混凝土接茬間出現(xiàn)裂縫。
1.5裂縫形成的原因分析
混凝土裂縫形成的原因非常復(fù)雜,往往是多種不利因素綜合作用的結(jié)果。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),施工不規(guī)范造成的混凝土裂縫占80%左右,材料質(zhì)量差或配合比不合理產(chǎn)生的裂縫占15%左右,設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的裂縫可能占5%。
2水利工程中混凝土裂縫的防治措施
一是設(shè)計(jì)單位應(yīng)該提出混凝土施工溫度控制的具體要求和混凝土養(yǎng)護(hù)的基本要求,控制外加劑的品種和摻量,確保混凝土收縮與膨脹相抵消。二是混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí),在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應(yīng)盡可能的降低混凝土的單位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值”的抗裂混凝士。施工時(shí)要嚴(yán)格控制混凝土配合比,計(jì)量要準(zhǔn)確。坍落度抽檢工作要加強(qiáng),不能流于形式。三是混凝土振搗要密實(shí),拆模后要掛草簾或鋪草澆水養(yǎng)護(hù)保溫。混凝土的養(yǎng)護(hù)不僅對(duì)防止早期表面裂縫顯得重要,它對(duì)混凝土后期強(qiáng)度的發(fā)展、混凝土的進(jìn)一步成熟和耐久性等也同樣重要,在過(guò)去許多工程的施工和管理中對(duì)養(yǎng)護(hù)的重要性沒(méi)有充分的認(rèn)識(shí)。四是施工過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實(shí)情況,不能漏振,過(guò)振,且在第一次振搗后要進(jìn)行第二次振搗。
3水利工程中混凝土裂縫的修補(bǔ):
3.1表面覆蓋法修補(bǔ)裂縫
這是一種在微細(xì)裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜,以達(dá)到修補(bǔ)混凝土微細(xì)裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法,這種方法的缺點(diǎn)是修補(bǔ)工作無(wú)法深入到裂縫內(nèi)部。對(duì)延伸裂縫難以追蹤其變化。
面覆蓋法所用材料視修補(bǔ)目的及建筑物所處環(huán)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(shí),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(shù)脂充填混凝土表面的氣孔,再用修補(bǔ)材料涂覆表面。
3.2低壓注漿法修補(bǔ)裂縫
低壓注漿法適用于寬度為0.2mm~0.3mm的混凝土裂縫修補(bǔ)。修補(bǔ)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。
3.3結(jié)構(gòu)加固法修補(bǔ)裂縫
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)。就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。
3.4電化學(xué)防護(hù)法修補(bǔ)裂縫
電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),鈍化鋼筋,以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。
3.5仿生自愈合法修補(bǔ)裂縫
仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì),而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能,在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊。在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。
4結(jié)語(yǔ)
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。