混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。遇到混凝土裂缝,可能很多人会手忙脚乱,其实大可不必,接下来贤集网小编来为大家介绍混凝土裂缝修补措施、混凝土裂缝的预防方法。一起来了解下吧!
混凝土裂缝修补措施及混凝土裂缝的预防方法
混凝土裂缝修补措施
一、裂缝调查与分析
裂缝成因调查包括对材质与施工质量、设计计算与构造、使用环境与荷载等方面的调查,是为裂缝分析提供依据的。
混凝土裂缝修补措施及混凝土裂缝的预防方法
通过裂缝现状观测、成因调查判明是结构性裂缝还是非结构性裂缝。裂缝的宽度、长度保持恒定不变的属于稳定裂缝,只要其宽度不大,符合规范要求,其危险性较小,属安全构件。裂缝的宽度和长度随时间不断扩展,说明钢筋应力可能接近或达到流限,对承载力有严重的影响,应及时采取措施。
二、裂缝检测
裂缝检测就是裂缝现状检查,通过现状检测并绘制裂缝分布图,为进行裂缝分析和危害性评定提供依据。
裂缝外观检测常用的仪器有刻度放大镜、裂缝对比卡等,裂缝深度主要采用超声波法探测或直接钻芯法检测。检测的一般步骤如下:
混凝土裂缝修补措施及混凝土裂缝的预防方法
1、绘制裂缝分布图
先画出产生裂缝构件的形状, 然后将裂缝的位置、长度标于图上,并对每条裂缝进行编号和注明裂缝出现时间。为便于研究分析,裂缝图应根据构件逐一绘制展开图,并在图上标明方位。当裂缝数量较多时,可在构件有裂缝的表面画上方格,方格尺寸依据构件的大小以200~500mm 为宜,在裂缝的一侧用毛笔或粉笔沿裂缝画线,然后依据同样的位置翻样到记录本上,对于特殊形状的裂缝还要拍照和摄像。
2 、测定裂缝宽度
测定时把裂缝全长分为四等分,中央点和两端,以及中央点和中间的第三分点。测定裂缝方向上的垂直宽度,使用带有刻度的专用显微镜,将刻度与缝口垂直,量出缝口宽度,记下读数并标于图上。也可以采用裂缝卡通过放大镜估计裂缝宽度,但这种方法误差较大。裂缝长度可用钢尺测量,在裂缝的端部要有标志,标上年月日,以观测裂缝的发展。在测定裂缝长度和宽度的同时,须同时确认保护层厚度,保护层混凝土厚度不宜用錾凿开时,可用钢筋探测器找出其厚度。
混凝土裂缝修补措施及混凝土裂缝的预防方法
3、测定裂缝深度
检测裂缝的深度通常用超声波法,通过所测得的声时与探头之间的关系推算出裂缝的深度。用超声波测试裂缝深度,要在避开钢筋的位置上进行,且仅对一些受力裂缝比较合适,因为这种裂缝两边的混凝土一般是完全分离的。如果两边的混凝土并未完全分离,用超声波检测是不太准确的。对于裂缝不深且其走向大致成一直线的构件,可以采用直接取芯的方法进行检测。这种方法是在有裂缝的位置,沿深度方向钻取混凝土芯样,这样可以在芯样侧面直接测量裂缝深度,其缺点是对构件有一定的破损。
4、裂缝发展情况观测
对于活动裂缝,应进行定期观测,专用仪器有接触式引伸仪、振弦式应变仪等,最简单的办法是骑缝涂抹石膏饼观察。在典型裂缝位置处抹50mm左右见方的石膏饼,观察石膏饼是否沿原裂缝开裂,就可确定裂缝是否在继续发展。石膏饼开裂宽度大,说明裂缝增长也大,将裂缝的变化情况亦记于图上。通过以上观测绘制形成的裂缝图,即可作为裂缝分析的依据。
三、裂缝修复措施
裂缝处理的原则:
1)首先应能保证裂缝处理后结构原有的承载能力、整体性以及防水、抗渗性能;
2)其次要考虑温度、收缩应力较长时间的影响,以免处理后再出现新的裂缝;
3)再次应防止进一步的人为损伤结构和构件,尽量避免大动大补,并尽可能保持原结构的外观。
裂缝的类型不同,修复处理的方法也不相同,裂缝一般的处理方法有如下几种:
1、表面修补
(1)通过密封裂缝表面以提高其防水性及耐久性。适用于对结构承载力无影响的浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的微细裂缝(一般宽度小于0.2mm)。
(2)修补用的材料必须具有密封性、抗渗性和耐老化性,与混凝土的变形要相适应, 大面积处理时应注意防止空鼓、起皮。
(3)表面修补法主要有表面涂抹环氧树脂、聚氨酯、聚合物砂浆等,表面粘贴常采用玻璃丝布、碳纤维布、土工膜。
(4)修补处理前应将裂缝附近的灰尘浮渣清除干净,采用表层粘贴封闭时应对结构面进行打磨处理。
混凝土裂缝修补措施及混凝土裂缝的预防方法
2、内部修复
(1)采用压浆泵将粘合剂及密封剂浆液灌入裂缝深部,由于胶结料在裂缝内部凝结、硬化而起到补缝作用,从而达到恢复结构的整体性、耐久性及防水性的目的。
(2)灌浆材料一般要求具有较好的流动性,且具有一定的粘结强度。常用的灌浆材料有水泥和化学材料,可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。
(3)一般对宽度大于0.5mm 的裂缝,可采用水泥灌浆;对宽度小于0.5mm 的裂缝,宜采用化学灌浆。化学灌浆材料主要为环氧树脂和聚氨酯等。
(4)压力灌浆分为低压注入和高压注入两种方式,应根据修复的结构类型和裂缝种类选择适合的注入方式。
(5)低压注入适合宽度较细,深度较浅的建筑物裂缝;高压注入适合宽度较宽,深度很深的建筑物裂缝。
(6)目前国内较为成熟的“YJ - 自动压力灌浆技术”,是一项包括材料、机具、施工的综合技术,利用低压原理,依靠内部弹簧压力和毛细管作用将树脂注入微细裂缝。
3、加固补强
(1)结构加固补强是为了防止裂缝再出现和扩展,保证结构安全。结构补强的方法很多,主要有加大截面法、外包角钢法、粘钢法、粘贴碳纤维法以及预应力加固法等。
(2)加固方法的选择,应根据检测分析结果、结构功能降低及加固原因,结合结构特点、当地具体条件、新的功能要求等因素综合分析后确定。
(3)与修补处理不同,由于加固处理目的在于恢复因裂缝降低的混凝土构件的承载力,涉及到建筑物的结构安全和使用功能的改变,因此必须在确认安全的基础上计算承载力,提出合理的详细的方案。
混凝土裂缝的预防方法
1、干缩裂缝及预防
(1)干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
(2)主要预防措施:
一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。
二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。
三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。
四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。
五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2、塑性收缩裂缝及预防
(1)塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm.其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
(2)主要预防措施:
一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。
二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。
三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。
四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。
五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
3、沉陷裂缝及预防
(1)沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
(2)主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
4、温度裂缝及预防
(1)温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350~550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500~27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力(实践证明当混凝土本身温差达到25℃~26℃时,混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力)。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。
(2)温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
混凝土裂缝修补措施及混凝土裂缝的预防方法
(3)主要预防措施:
一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。
三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。
五是改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度。
六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。
七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。
八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。
九是在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。
十是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。
十一是预留温度收缩缝。
十二是减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。
十三是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。
十四是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。
5、化学反应引起的裂缝及预防
(1)碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。
(2)通常的预防措施有:
一是保证钢筋保护层的厚度;
二是混凝土级配要良好;
三是混凝土浇注要振捣密实;
四是钢筋表层涂刷防腐涂料。
上述是贤集网小编为大家介绍的混凝土裂缝修补措施、混凝土裂缝的预防方法。希望大家能掌握!要知道,混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会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、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明,在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定:有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。