浅谈水工混凝土裂缝处理
水工混凝土建筑物裂缝的处理
水工混凝土建筑物裂缝的处理对于水工混凝土建筑来说,裂缝这种病害是比较常见的,对于不同种类裂缝来说,其危害程度是不同的,会导致内部钢筋被腐蚀,使得构造承载力以及耐久性与使用价值下降,严重的话,还会对人们生命安全以及财产安全造成威胁,所以,水利工作者需要对混凝土裂缝开展有效控制和处理。
一、原因分析对于水工混凝土构造来说,其裂缝产生原因比较复杂,有时是由多种因素影响造成的。
第一,荷载。
荷载会产生直接应力,从而造成直接应力裂缝。
在设计计算时,没有对构造开展计算或者是漏算了部分构造,计算模型存在不合理性,受力假设不符合实际受力,少算或者是漏算了部分荷载,在对内力和配筋开展计算的时候存在错误。
在对构造开展设计的时候没有对施工可能性开展考虑,断面设计不充足,刚度设计不合理,图纸交代不清楚等。
在施工的过程中,没有对施工机具以及材料开展合理堆放,没有按照设计图纸开展严格施工,随意更改施工顺序,对构造受力模式开展更改等。
在使用的过程中,超出了设计荷载范围都会造成裂缝。
第二,温度。
对于混凝土来说,在外部环境或者是内部温度改变的时候,就会变形,如果变形受到了约束,那么就会在构造内部有应力产生,如果这个应力比抗拉强度高时就会有温度裂缝产生,造成温度变化的因素比较多,比方,水化热、年温差、____、骤然降温等,最后两个因素是造成这种裂缝的最常见的因素。
第三,收缩。
由于收缩造成的混凝土裂缝是最为常见的。
塑性收缩以及缩水收缩是导致混凝土体积发生变形现象的最为主要的原因。
第四,钢筋锈蚀。
对于混凝土来说,其质量比较差或者是没有充足的保护层厚度,因此,在保护层受到二氧化碳侵蚀之后,会碳化到钢筋表面,从而使得周边混凝土具体的碱度下降,导致表面氧化膜被破坏,钢筋之中的铁离子会和混凝土之中的氧气以及水分等产生一定的锈蚀反应,对周边的混凝土会造成膨胀应力使得混凝土出现开裂以及剥离的现象,沿着钢筋的纵向会有裂缝产生,而且锈迹会深入到混凝土表面。
水工砼裂缝的控制及处理措施
水工砼裂缝的控制及处理措施水工砼是在水下使用的一种混凝土结构,它经受着水的浸泡、压力和腐蚀等多重影响,因此在使用过程中非常容易出现裂缝,给工程质量和安全带来隐患。
为了保证水工砼结构的稳定性和安全性,必须采取措施控制和处理裂缝。
一、水工砼裂缝的分类水工砼裂缝的类型主要分为以下几种:1.收缩裂缝:混凝土结构在硬化过程中会发生体积收缩,导致混凝土产生拉应力,从而产生裂缝。
2.温度裂缝:混凝土结构在温度变化过程中会发生膨胀或收缩,导致混凝土产生应力,从而产生裂缝。
3.荷载裂缝:混凝土结构在承受荷载时会发生挠曲,导致混凝土产生应力,从而产生裂缝。
4.强度裂缝:混凝土结构在受到过大压力时超过了其承载能力,导致混凝土破坏和裂缝产生。
二、控制水工砼裂缝的措施1.控制水泥胶体的变形:在混凝土的制作中,应该合理控制水泥和细集料的比例,确保混凝土具有一定的可塑性和可挤出性。
2.控制混凝土的水灰比:水灰比直接影响混凝土的塑性和收缩性,应根据混凝土的使用环境选择合适的水灰比。
3.控制施工温度和湿度:混凝土的硬化有一个过程,应该控制混凝土的温度和湿度确保混凝土的硬化质量。
4.正确施工工艺:在水工砼施工过程中应严格按照标准化操作,避免出现挤压和拉伸力过大的情况,确保混凝土的均匀性和稳定性。
三、处理水工砼裂缝的措施1.钢筋锚固:钢筋锚固是一种有效的裂缝处理方法。
通过使用加强型钢筋,将其加固绑扎到混凝土中,从而增加混凝土的受力能力,减少混凝土的裂缝。
2.表面填充:在混凝土表面上进行填充处理,填充料的选择应根据裂缝的宽度和深度选择密封剂、乳胶砂浆等材料。
3.钢板补强:钢板补强是一种有效的混凝土裂缝处理方法。
通过在混凝土表面固定钢板,从而吸收混凝土的受力能力,减少混凝土的裂缝。
4.针筒灌缝:针筒灌缝是一种较为常用的处理方法,其优点在于直接对裂缝进行加固,增加混凝土的稳定性。
综上所述,保证水工砼结构的稳定性和安全性是一个复杂而系统的工程问题。
水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析
水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析在水工建筑中,混凝土裂缝是一种常见的问题,如果不及时采取有效的应对措施,会对工程的稳定性和使用寿命造成严重影响。
对于混凝土裂缝问题及其应对措施的分析和研究具有重要意义。
混凝土裂缝的形成原因有很多,主要包括以下几个方面:1. 施工原因:施工过程中如果混凝土浇注不均匀,或者振捣不到位等,都会导致混凝土的内部应力不均匀,从而引起裂缝的产生。
2. 材料原因:混凝土中的骨料可能存在大小不一致、含有腐蚀物等问题,这些都会对混凝土的力学性能产生不利影响,从而导致裂缝的产生。
3. 温度影响:混凝土是一种随温度变化而膨胀和收缩的材料,当温度变化较大时,混凝土内部的应力也会发生较大的变化,从而可能引起裂缝的产生。
对于混凝土裂缝问题的应对措施,可以从以下几个方面进行分析:1. 设计阶段:在设计阶段应充分考虑水工建筑的使用环境、工程要求等因素,合理确定混凝土的配合比和结构形式,选择适当的钢筋布置方式等,以提高混凝土的抗裂能力。
2. 施工阶段:在混凝土施工过程中要严格按照施工工艺要求进行操作,保证混凝土的浇筑均匀,并通过充分振捣保证混凝土的密实度,减少内部应力集中的可能性。
3. 养护阶段:混凝土浇筑结束后,要及时进行养护,保持适当的湿度和温度,从而提高混凝土的强度和抗裂能力。
4. 使用阶段:在水工建筑的使用过程中,要及时排除积水,避免混凝土受到渗水或冻融等环境因素的影响,以减少裂缝的产生。
对于已经出现裂缝的混凝土结构,应根据裂缝的类型和严重程度采取相应的修复措施,例如利用封缝剂进行填充、加密混凝土表面等。
水工建筑中的混凝土裂缝问题是一个复杂而重要的问题,需要在设计、施工、养护和使用各个阶段都采取相应的措施来预防和处理。
只有全面提高混凝土的抗裂能力,才能保证水工建筑的稳定性和使用寿命。
水工建筑物混凝土裂缝处理
水工建筑物混凝土裂缝处理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。
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,严重的将威胁到人民的生命、财产。
一、水工建筑物产生裂缝因素混凝土裂缝产生的原因很多,水工建筑物产生裂缝主要有以下几种:(1)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,这种裂健的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。
(2)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引起裂缝。
(3)在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。
(4)当有约束时,混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩,因为受约束力的限制,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。
由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。
(5)混凝土加水拌和后,水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应,析出的胶状碱一一硅胶从周围介质中吸水膨涨,体积增大三倍,从而使混凝土涨裂产生裂缝。
(6)在炎热的大风天气,混凝土表面蒸发较过快,造成混凝土内部水化热过高,在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态,易产生塑性收缩裂健。
(7)构件超载产生的裂缝,例如:构件在超出设计的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)当构造的根底出现不均匀沉陷,就有可能会产生裂缝,随着沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。
(9)当钢筋混凝土处于不利环境中,例如:侵蚀性水,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的多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。
水工混凝土裂缝的成因及防治措施
水工混凝土裂缝的成因及防治措施水工混凝土工程是水利工程的重要组成部分,但在水工混凝土结构中,裂缝是不可避免的问题。
裂缝的出现会影响工程的安全性和使用寿命,因此加强对水工混凝土裂缝成因及防治措施的研究和探讨,对于保障工程的安全和可靠性具有重要意义。
本文将分别探讨水工混凝土裂缝的成因及防治措施。
一、水工混凝土裂缝的成因1、材料因素水泥混凝土是由水泥、粗骨料、细骨料和水等原材料组成的,而裂缝的形成与水泥混凝土材料的特性有直接关系。
水泥混凝土的收缩性和变形性是裂缝形成的主要原因之一,水泥混凝土在凝固硬化过程中会产生收缩,这种收缩会导致混凝土内部产生应力,最终形成裂缝。
2、施工因素水工混凝土工程的施工环境和施工工艺会直接影响到混凝土的质量和结构,从而引起裂缝的产生。
施工现场环境干燥或者风大,会导致混凝土表面的水分流失过快,从而引起混凝土的收缩,促使裂缝的形成。
不合理的浇筑和养护方法也是裂缝产生的原因之一。
3、设计因素水工混凝土工程的设计也会影响到裂缝的产生,比如结构设计不合理、温度和收缩预测不到位等,都可能导致水工混凝土裂缝的产生。
4、外部因素水工混凝土在使用过程中会受到水流、水压、温度变化等外部因素的影响,这些外部因素也可能引起水工混凝土裂缝的产生。
1、合理选材合理的原材料选用是预防水工混凝土裂缝的重要环节。
选择低收缩水泥、粉煤灰以及合适的粗细骨料,可以有效减少混凝土的收缩性和变形性,从而减少裂缝的产生。
2、施工控制在施工过程中,要加强对浇筑浆料的质量检查,确保混凝土的坍落度、流动性和均匀性,避免混凝土中存在空洞和缺陷。
控制施工现场的施工环境,保持适当的湿度和温度,合理安排浇筑过程,减少混凝土的收缩。
3、合理设计在水工混凝土结构的设计过程中,要充分考虑材料的性能和外部环境的影响,对结构的尺寸、形状和受力要求进行合理设计,从而减少裂缝的产生。
4、加强养护在混凝土浇筑之后,要加强对混凝土的养护工作,尤其是在混凝土初凝后的保护工作。
水工砼裂缝的控制及处理措施
高性能混凝土材料:研发具 有更高抗裂性能、耐久性和 自愈能力的混凝土材料,从 根本上减少裂缝的产生和发 展。
新型加固技术:发展新型、 高效、环保的加固技术,如 碳纤维加固、高分子材料加 固等,为水工建筑物裂缝修 复提供更多选择。
新技术应用
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近年来,一些新技术在 水工砼裂缝控制与处理 方面取得了显著成果, 以下是几个典型例子
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水工砼裂缝的预防措施
优化混凝土配合比设计
选择优质原材料
采用低热水泥、优质骨料和合适的外加剂,降低混凝土内部温度应力,预防裂 缝产生。
控制水灰比
适当降低水灰比,提高混凝土抗压强度和抗裂性能。
施工过程中的控制措施
控制浇筑温温度,减少温度裂缝的产生。
水工砼裂缝的控制及处理措施
2023-11-11
目 录
• 水工砼裂缝概述 • 水工砼裂缝的预防措施 • 水工砼裂缝的处理措施 • 水工砼裂缝控制及处理的实际案例 • 未来展望与新技术应用
01
水工砼裂缝概述
水工砼裂缝的成因
温度变化
砼在硬化过程中,水泥水化反应会产生热量,导致砼内外 温度差异,从而引起温度应力,当应力超过砼抗拉强度时 ,就会产生裂缝。
选择优质水泥
选用低热水泥或中热水泥,降低砼的水化热,减小温度应力。
使用高性能外加剂
采用减水剂、缓凝剂等高性能外加剂,改善砼的工作性能和耐久性。
05
未来展望与新技术应用
未来展望
随着科技的不断进步,水工 砼裂缝的控制和处理将迎来 更多的创新和发展。以下是 未来可能的发展趋势
智能化监测技术:借助物联 网、大数据和人工智能等技 术,实现水工建筑物裂缝的 实时监测和预警,提高裂缝 防控的效率和准确性。
水工混凝土的裂缝处理工艺
水工混凝土的裂缝处理工艺0 引言裂缝是水工混凝土中最常见的缺陷之一,由于水泥的一些固有的特性,以及各种辅助材料和施工方法等因素的影响,大体积水泥混凝土的裂缝一直难以避免,而且是造成混凝土被破坏的主要原因。
其处理的难度很大,要根据裂缝在结构中的位置、裂缝的危害程度以及裂缝的物理尺寸等因素来确定处理方法。
目前水工混凝土的裂缝处理方法大致分为2类,即表面处理(封闭防渗)和内部处理(指灌浆)。
本文对这2类裂缝处理方法的工艺进行详细分析,为工程实践提供参考。
1 裂缝的表面处理方法及工艺表面处理的目的是进行缝口封闭,以防止渗漏和钢筋锈蚀。
对于有抗冲耐磨要求的过流面裂缝,表面处理可增强其抗冲耐磨能力。
表面处理的方法包括沿缝口凿槽嵌缝、贴橡皮板、设置防渗层(浇沥青防渗层)、贴环氧玻璃丝布以及高分子聚合物缝口浸渍等。
(1) 缝口凿槽嵌缝。
对平面上的表面浅层裂缝常用凿槽法处理,即在裂缝两侧用风镐、风钻或人工将混凝土凿除至看不到裂缝为止。
对深度小于20cm的裂缝,可不再采用其他措施。
当缝深超过20cm,可在凿槽内铺涂砂浆抹平,表面上再视情况铺设钢筋。
缝面凿槽是一种较为简易的方法,由于能够消除缝端的应力集中,防止裂缝延伸,因此被广泛采用。
(2) 铺设钢筋。
在缝面上铺设钢筋也是一种较为简易的裂缝处理方法。
铺设钢筋除了用于处理裂缝和防止裂缝发展外,还用在可能产生裂缝的部位以预防裂缝的发生,如陡坡、并缝和分缝处。
在己发生裂缝处铺设钢筋,一般放置一层Ø25-Ø32mm的钢筋,长度5-8m(大多采用5m长),间距200mm左右。
重要部位可铺设2层钢筋。
钢筋的直径和长度最好按照裂缝的实际情况配备,这样不会造成浪费,但是施工会较为复杂。
实践证明,铺设钢筋并不是一种完善的措施,不能制止混凝土初期裂缝的增加和延伸,但有利于保持结构后期运行时的受力完整性。
(3) 缝口粘贴橡皮板。
缝口粘贴橡皮板主要用于处理挡水坝段迎水向裂缝,防渗效果好。
浅论水工混凝土裂缝——分类、预防与处理
照塑:笠凰浅论水工混凝土裂缝——分类、预防与处理邓安杰(广西建通工程咨询有限责任公司,广西百色533000)o氆旁要】水工{聂凝±扭时尽量减少裂缝的数量和宽度并采取有效描罐垃和j结构的裂缝,特剐是避免有害裂缝的出现。
以确保工程质量。
’j:巨键词]混凝五裂缝;预防;处理4_,.7,』+,,由砂石骨科、水泥、水及其他外加材料混合而形成的混凝土,由于其施工和本身变形等一系列问题,使混凝土产生了裂缝。
徼裂缝对混凝土结构的防渗、承重及其他功能不产生危害,但是受到荷载、温差等长期作用之后,徼裂缝就会不断的扩展和连通至我们肉眼可见的宏观裂缝,这些裂缝已成为工程中常见的工程病害,轻者则腐蚀混凝土内部的钢筋材料,使钢筋混疑士结构的耐久性、承载力、使用价值等刚氏。
严重的将直接威胁到人民的生命、财产安全。
因此对水工混凝土裂缝的控制已成为工程建设引起高度重视的问题之一。
混凝土的裂缝是不可避免的,其微观裂缝的有害程度是可以控制的,有害程度的标准是根据使用条件决定的。
目前世界各国的规定不完全一致,但大致相同。
如从结构承载力要求、耐久性要求及正常使用要求,最严格的允许裂缝宽度为o.1m m。
近年来,许多国家已根据)ki t 试验与泵送混凝土的经验将其放宽到02m m。
当结构所处的环境正常,保护层厚度满足设计要求,无侵蚀介质,钢筋混聚土裂缝宽度可放宽至0.4r am;在湿气及土中为03m m;在海水及干湿交替中为O.15m m。
沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高,必须高度重视并及时处理。
1水工混凝土裂缝的分类及产生的原因1.1水工混凝土裂缝的分类水工混凝土裂缝可以通过检测鉴定来给出确切的分类,裂缝分类对裂缝处理非常重要,通过检测鉴定,可以对裂缝的性质进行分类,可以确定裂缝的宽度、裂缝的深度,并针对不同结构及受力类型的裂缝给出不同的处理建议。
裂缝可以按不同方法进行分类,如根据结构形式的不同,可以分脓砌体结构裂缝、混凝土结构裂缝、公路路面裂缝、桥梁结构裂缝(包括桥墩)等。
水工混凝土裂缝控制措施及处理方法
水工混凝土裂缝控制措施及处理方法混凝土是工程建筑的重要材料,尤其在水利工程中,混凝土往往担负着重要的工程角色。
但是在实际工程中,混凝土的裂缝问题一直是困扰工程界的一大难题。
由于混凝土裂缝有可能会给建筑带来严重的危害,因此,施工过程中对混凝土裂缝进行有效的控制非常必要。
如果在水利工程建筑中已经发现有混凝土裂缝,就应立即采取合理的措施来加以处理,以免裂缝继续蔓延,从而保障水工建筑的安全运行。
1 水工混凝土裂缝成因1.1 水泥水化热因素混凝土中的水泥在水化过程中会释放出大量的热量,由于水工建筑中大体积混凝土较多,其结构的断面较厚,表面系数也相对小,很容易对混凝土的导热产生阻碍。
水泥水化时,热量如果不能快速发散出去,便会聚集在混凝土结构的内部,产生较大的内外温度差。
在混凝土浇筑的初期,水泥水化热所引起的变形应力不大,不会过早地产生温度裂缝。
但随着混凝土龄期的增长,混凝土的降温收缩变形应力就会越来越强,当这种应力超过了混凝土的抗拉强度时,混凝土表面就会形成裂缝。
1.2 结构超载因素混凝土结构容易在地基不稳或者构件超载的状态下产生裂缝。
当混凝土结构超载运行时,会造成结构的变形或受力不均,长期的超载运行就会导致裂缝的产生。
通常这种裂缝存在于构件受弯矩较大的部位或者构件的薄弱部位。
这种裂缝一般呈条状不均匀分布,其扩展通常也是沿着钢筋的垂直方向或者倾斜方向。
1.3 原材料因素混凝土的施工原材料也是导致其产生裂缝的主要原因,施工中有可能使用了质地不良、水灰比不稳定的原材料,使混凝土的稳定性降低,在工程完成以后便会有裂缝相继出現;另外,由于混凝土在运输及浇筑环节中出现离析现象,而没有及时采取措施加以补救,使混凝土的性能发生变化,也容易导致裂缝的出现。
1.4 湿度因素混凝土内外湿度变化不平衡也容易导致裂缝的产生,混凝土内部的湿度变化较慢,如外部的湿度变化很大,就会使混凝土表面产生干缩裂缝。
导致干缩裂缝的原因有可能是养护工作不到位,使混凝土表面干缩变形受到内部混凝土体的约束。
试论水工混凝土裂缝病害及其处理措施
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的意 义。
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危 及 水 工 建 筑物 的 结构 的稳 定 性 。由此 设 计荷 载 范 围内 , 超过 设 计 荷载 范 围 或
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用有效 的防冻处理, 缓和混凝土的急剧
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《 凝 土 防 冻 剂 》(c 4 5 2 0 ) 混 j 7 — 0 4 及 降 温 , 采 用有 效 的防 水 措 施 , 持 混 并 保 《 凝 土 膨 胀 剂 》(c 46 2 0 ) 的 凝土的干燥状态。 混 j 7 — 0 1 等 为控制混凝土内氯化
的裂缝 。
水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析
水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析引言水工建筑是指用于水文工程和水利工程中的建筑物,包括水坝、水闸、泄洪道、泵站等。
在水工建筑中,混凝土是最常见的建筑材料之一,其具有良好的抗压、抗渗和抗冲刷性能,因此被广泛应用于水工建筑中。
混凝土裂缝问题是影响水工建筑稳定性和安全性的重要因素之一。
本文将对水工建筑中混凝土裂缝问题进行分析,并提出相应的应对措施。
一、混凝土裂缝问题的成因分析1.1 施工质量不良水工建筑的施工环境复杂,施工条件限制多,如果施工过程中混凝土拌和不均匀、振捣不密实、养护条件不足等,容易导致混凝土裂缝。
1.2 温度变化水工建筑处于室外环境,受到日夜温差、四季变化等多种温度因素的影响,混凝土受到温度变化影响,容易出现裂缝。
1.3 水文作用水工建筑受水文因素影响较大,受水压、水流冲刷等因素影响,容易出现混凝土裂缝。
1.4 荷载作用水工建筑承受着来自水压、波浪、地震等多种荷载作用,这些作用会对混凝土结构产生影响,导致混凝土裂缝。
1.5 其他因素如混凝土龄期、材料性能、设计参数等因素也会对混凝土裂缝产生影响。
2.4 合理设计结构在水工建筑的设计阶段,应考虑到水文作用和荷载作用对混凝土结构的影响,采取合理的结构设计和材料选择,减少混凝土裂缝的发生。
2.5 加强监测和维护对于已建成的水工建筑,应加强监测和维护工作,定期检查混凝土结构的状况,及时发现裂缝问题并采取修复措施。
2.6 使用适当的防裂材料在混凝土施工中,可以适当添加纤维增强材料、膨胀剂等,提高混凝土的抗裂性能,减少裂缝的产生。
2.7 加强施工技术水工建筑属于特殊环境的施工,对施工技术要求较高,应加强施工人员的技术培训,提高施工质量,减少混凝土裂缝的发生。
水工混凝土结构裂缝成因及处理浅析
水工混凝土结构裂缝成因及处理浅析摘要:由于混凝土自身的特性及施工、气候、运行等各方面因素影响,混凝土裂缝问题成为主要问题之一。
裂缝的出现不仅会降低水工建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能、影响构件的整体性和外观形象,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响工程结构安全性和工程正常运行,所以需对混凝土裂缝进行加固、补强处理。
关键词:水工混凝土;结构裂缝;成因;处理1 前言众所周知,在水利水电工程项目的实施过程中,其主体结构是比较核心的一个方面,只有保障其主体结构具备着较为理想的稳定性,才能够保障水工建筑发挥出较为理想的价值,基于这种稳定性来说,合理的应用水工混凝土结构进行构建显得极为有效,其应用的效果和价值是比较理想的,但是这也需要以控制好相应的裂缝问题为基本前提条件,因此,全面分析水工混凝土结构裂缝的成因,并且据此进行相应的控制是极为必要的一个方面。
2 水工混凝土结构建筑物中的主要裂缝和成因2.1温度裂缝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。
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。
2.2超载、沉降、冻融在混凝土浇筑完成后,其所能承受的荷载是有限的,如果添加荷载超出这一限制,就会产生纵向或者轴向裂缝。
其次,如果混凝土的基层沉降不均匀也会导致混凝土结构荷载失衡,进而引起裂缝。
最后,在潮湿环境下,混凝土结构中会渗入较多水分,如果此时温度降至零度以下,混凝土结构中的水就会被冻结产生膨胀,导致结构缝隙扩大,同时在结构中的水融化后,又会出现松弛,长久反复就会导致混凝土结构疲劳,出现结构破坏,进而产生裂缝。
浅谈水工混凝土裂缝的成因、预防及处理
轴的裂缝 , 在较大剪力作用下, 生斜裂缝 , 向上 、 产 并 下延伸。其三, 当结构 的基础 出现不均匀沉陷时, 就有可 能会产 生裂缝 , 随着沉 陷的进一步发展 , 裂缝会进一步扩大。
4 水工混凝土特 点因素 、 其一 , 除混凝 土本 身的塑性塌落 引起 裂缝外 , 水工 混凝土水化 时产生 的大量水化热量得不 到散发, 导致混凝 土内外温差较大 , 使混凝土 的形变
3 外 力 作用 因素 、
三、 水工混凝土裂缝形成后的处理 方法
当混凝土 出现裂缝 时, 为避免其进 一步的扩张和蔓延 , 形成贯穿性 的 裂 缝, 造成 无法挽 回的损失 , 当及 时的对裂缝进 行修补 , 应 在实 际的操作 中, 可根据不 同性质 的裂缝 , 采用不用的修补方法 。 对表面宽度小于 02 m的微细裂缝 , .m 可以采用在微细裂缝的表面上分 涂覆裂缝部分 及或全部涂覆 涂膜的方式 ,达到修补混凝士微 细裂 缝的 目 的, 称为表面覆盖法。表 面覆盖法所用材 料视 修补 目的及建筑物所处环境
实剂等的品种和掺 量须严格控制 并详细说 明,使混凝土收缩与膨胀相 抵
消。
、
水工混凝土裂缝形成 的原因
水工建筑中的混凝土 结构物 ,与普通建筑 中混凝土 结构物 相比较, 更 显大 、 厚的特点, 另外 , 由于其所接触的水媒质性质 的不确定性及所 处地基 长 期在水下等 因素的影响 , 其产生裂缝 的因素更 多, 隐蔽 性更强 , 危害 更 大 。从现代科学研究及大量实践中我们发现, 水工混凝土产生裂缝 的因素 主要有 以下几种 : l 混凝土本身特性因素 、 混凝土加水拌和后, 水泥中的碱性物质 与活性骨料中活性氧化硅等起 反应, 出的胶状碱 ( 析 硅胶) 从周围介质 中吸水膨涨 , 体积增大三倍, 从而使 混凝土涨裂产生裂缝 。 2施工条件制约的因素 、 原材料质量 、 施工 设备、 运输方法 、 输距离 、 运 现场 对混凝土质 量的控 制和施工气候等条件 的变化 , 这些施工条件都会对混凝土施 工过 程中的和
浅谈水工混凝土裂缝修补技术
浅谈水工混凝土裂缝修补技术1、概述裂缝是水工混凝土建筑物最普遍、最常见的病害之一,不发生裂缝的混凝土建筑物是极少的。
裂缝对水工混凝土建筑物的危害程度不一,严重的裂缝不仅伤害建筑物的整体性和稳定性,而且还会产生大量的漏水,使闸坝及其他水工建筑物的安全运行受到严重威胁。
另外,裂缝往往会引起其他病害的发生与发展,如渗漏溶蚀、环境水侵蚀、冻融破坏及钢筋锈蚀等等,这些病害与裂缝形成恶性循环,会对水工混凝土建筑物的耐久性产生很大危害。
2、裂缝调查、检测及成因分析裂缝调查分为初步调查与详细调查。
初步调查是推断裂缝原因、决定修补或补强加固方案前所必须进行的,主要调查内容为裂缝现状调查、裂缝附近调查、是否影响使用的调查、设计资料调查、施工记录调查、结构物的使用及环境状态调查。
如还不能根据初步调查找出原因,则要进行详细调查,进一步搜集判断资料,包括混凝土劣化度、钢筋劣化度调查,按设计图纸核对截面尺寸、荷载条件实况调查、地基调查、裂缝的详细调查、结构物的使用条件及环境条件的调查。
裂缝成因主要有温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、碱骨料反应裂缝、超载裂缝。
置于未饱和空气中的混凝土因水分散失而引起的体积缩小变形,称为干缩。
除了干缩,混凝土收缩原因还有自缩、冷缩、碳化收缩。
由于干缩与冷缩扩散速度的不同,大体积混凝土内部不存在干缩问题,当混凝土表面已干缩,而其内部不缩,这样内部混凝土对表面混凝土干缩起约束作用,使混凝土表面产生干缩应力。
当干缩应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,这种裂缝称为干缩裂缝。
当混凝土中的钢筋发生锈蚀后,其锈蚀产物的体积将比原来增长2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,当该应力大于混凝土对抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。
这种裂缝称为钢筋锈蚀裂缝。
碱骨料反应主要有碱—硅酸反应和碱—碳酸盐反应,他们都是水泥中的碱和骨料中的某些活性物质以及变形石英等发生反应而生成吸水性较强的凝胶物质。
当反应物增加到一定数量,且有充足水时,就会在混凝土中产生较大的膨胀左右,导致混凝土产生裂缝。
水工混凝土裂缝的预防与处理
水工混凝土裂缝的预防与处理水工混凝土结构是用于水利工程、港口工程、海洋工程等领域中的重要构筑物。
由于长期受到水的侵蚀和内外力的作用,水工混凝土结构易出现裂缝问题。
裂缝的存在不仅会影响结构的强度和稳定性,还会导致水工设备的损坏和水泄露等问题。
因此,预防和处理水工混凝土裂缝非常重要。
一、预防裂缝的措施1.合理设计:在水工混凝土结构的设计中,应根据结构的受力情况和使用环境特点进行合理的设计。
通过增加结构的刚度、采用合适的预应力和预压措施等方式,来减少结构产生裂缝的可能性。
2.控制混凝土材料的收缩:混凝土在硬化过程中会发生收缩,这是产生裂缝的主要原因之一。
在混凝土配制中,可以根据具体情况选择添加适量的收缩剂或延缓剂,来控制混凝土的收缩速度,从而减少裂缝的产生。
3.控制混凝土材料的温度:混凝土在养护期间会发生温度变化,温度的快速变化会导致混凝土产生热应力,从而引起裂缝的产生。
因此,在养护过程中应控制混凝土的温度,采取适当的降温或保温措施,使温度变化缓慢而均匀,减少热应力的产生。
4.加强结构连接和固定:水工混凝土结构中的连接部位往往是裂缝易发区。
通过合理的连接设计和加固措施,能够有效地防止裂缝的扩展和发展。
常用的加固手段有使用加强筋或钢板连接,采用锚杆或预应力锚索等。
5.合理施工:施工过程中应控制混凝土的浇筑温度、湿度和固化时间等参数。
同时,要保证混凝土浇筑的均匀性和充实度,避免混凝土的侵蚀和压缩空隙的产生,从而减少混凝土结构的缺陷和裂缝的产生。
二、处理裂缝的方法1.裂缝处理的分类:根据裂缝的性质和大小,可以将裂缝分为结构裂缝和非结构裂缝。
结构裂缝是指对结构安全和使用功能产生影响的裂缝,需要采取严格的处理措施。
非结构裂缝是指对结构性能没有明显影响的裂缝,一般可以采取简化的处理措施。
2.填充和修复:对于较小的裂缝,可以采用填缝剂或密封剂进行填充,并对填充材料进行修复和养护,以提高结构的密封性和抗渗性能。
对于较大的裂缝,可以采用嵌入材料加固或预应力加固等方式,使裂缝处的结构恢复正常的受力状态。
水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析
水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析水工建筑是指专门用于调节水流、防洪、排水、灌溉等水利工程的建筑物。
在水工建筑中,混凝土是一种常用的材料,它具有良好的耐久性和抗压性,被广泛应用于水坝、堤坝、水闸、渠道等工程中。
在水工建筑中,混凝土裂缝问题是一个比较常见的难题,严重影响着工程的安全和稳定。
本文将就水工建筑中混凝土裂缝问题进行分析,并提出相应的解决方案。
一、混凝土裂缝的原因1. 温度变化:混凝土是一种多孔材料,其吸水性较大。
在温度变化大的环境下,混凝土会因收缩膨胀而导致裂缝的产生。
2. 应力作用:水工建筑经常需要承受水压、地基沉降等外部作用力的影响,长期受到这些应力作用容易导致混凝土的开裂。
3. 施工质量不佳:混凝土的配合比、浇筑工艺、养护条件等都会影响混凝土的强度和密实性,从而影响其抗裂性能。
4. 材料因素:如果混凝土的原材料质量不佳,比如水泥的质量不过关,会直接影响混凝土的质量,使其容易出现裂缝。
5. 设计问题:水工建筑的设计是否合理,结构是否稳定,也直接关系到混凝土的裂缝问题。
二、应对混凝土裂缝问题的措施1. 优质原材料采购:首先要保证水工建筑中使用的混凝土原材料质量过关,如水泥、骨料、外加剂等。
特别是水泥作为混凝土中的主要粘合材料,其质量直接关系到混凝土的抗裂性能。
建议在采购混凝土原材料时,要选择正规的供应商,尽量避免使用劣质原材料。
2. 严格控制配合比和施工工艺:混凝土的配合比和浇筑工艺对混凝土的质量和抗裂性能至关重要。
在水工建筑工程中,要根据具体情况选择合适的配合比,尽量减少水灰比,控制混凝土的坍落度,避免出现过于流动的混凝土,同时要采取合理的养护措施,保证混凝土的强度和密实性。
3. 混凝土结构设计:在水工建筑的设计中,应该合理设计混凝土结构,尽量减少混凝土结构受外部应力作用产生的裂缝。
比如通过添加钢筋、设置伸缩缝、优化结构形式等手段,改善混凝土结构的受力性能,减少混凝土裂缝的产生。
4. 加强施工管理和质量监控:在水工建筑工程的施工过程中,要加强对施工质量的管理和监控,严格按照施工规范操作,特别是对于混凝土的浇筑、养护等环节,要进行严格的质量监督,确保混凝土的质量达标。
水工混凝土裂缝的成因及防治措施
水工混凝土裂缝的成因及防治措施水工混凝土作为水利工程中的重要材料,具有良好的耐水性和耐久性,但在长期使用过程中,不可避免地会出现裂缝问题。
本文将就水工混凝土裂缝的成因及防治措施进行分析和探讨,以期提供有效的预防和处理方法。
一、成因分析1. 施工质量差:水工混凝土施工时,如果混凝土搅拌不均匀、振捣不充分或者温度控制不当,都会导致混凝土内部存在微小空洞或者质量不均匀,从而引发裂缝问题。
2. 温度变化:水工混凝土裂缝问题的出现,与温度变化密切相关。
在高温季节,混凝土受热膨胀,而在低温季节,混凝土因受冷收缩。
这种温度变化导致混凝土内部应力不断变化,容易使其产生裂缝。
3. 水质问题:水工混凝土建筑通常用于水利工程,长期受水质的影响。
如果水质中含有酸碱性物质或者含盐量过高,会引起混凝土腐蚀,导致混凝土表面产生龟裂。
4. 外部荷载:水工混凝土建筑在使用过程中,会受到各种外部荷载的作用,比如水压力、风力等。
如果外部荷载超过了混凝土的承载能力,会导致混凝土表面产生裂缝。
5. 结构设计问题:水工混凝土的结构设计如果存在问题,比如未考虑到混凝土受热膨胀的问题或者未合理设计伸缩缝等,都会导致混凝土裂缝的产生。
二、防治措施1. 加强施工质量管理:在水工混凝土施工过程中,需要严格控制混凝土的搅拌均匀度和振捣充分度,同时要合理控制施工温度,避免过高或过低的温度对混凝土质量的影响。
2. 控制温度变化:水工混凝土在施工后,需要进行适当的温度保护和养护,以减少混凝土受温度变化带来的损害。
3. 加强维护管理:对水工混凝土建筑进行定期的检查和维护,及时发现并修复裂缝问题,避免裂缝扩大影响结构安全。
4. 改善水质:对于长期受水质影响的水工混凝土建筑,需要加强水质管理,净化水源,以减少水对混凝土的腐蚀作用。
5. 合理设计结构:在水工混凝土建筑的设计过程中,要充分考虑到温度变化和外部荷载的影响,合理设置伸缩缝和排水系统,以减少裂缝问题的发生。
水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析
水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析混凝土是水工建筑中最主要的材料之一,由于人为因素等原因,混凝土在使用过程中可能会出现裂缝,这一问题对水工建筑的稳定性和安全性都会带来较大影响。
本文将探讨水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析。
一、混凝土裂缝的原因1. 温度变化:温度变化是混凝土裂缝的主要原因之一。
因为混凝土伸缩系数较大,当环境温度变化或者混凝土内部状态改变时,混凝土就会产生应力变化,从而导致裂缝的产生。
3. 质量问题:混凝土本身的质量问题也是容易导致裂缝产生的原因之一。
如混凝土配合比不正确、原材料质量不达标、施工工艺不严谨等都可能导致混凝土强度不足或者产生应力集中,从而引发裂缝。
4. 自然因素:自然因素也是导致混凝土裂缝的一个重要原因。
如地震、洪水、风力等外部自然因素都会给水工建筑带来较大的冲击和破坏,导致混凝土出现裂缝。
二、混凝土裂缝应对方法1. 加强质量控制:作为水工建筑中主要的材料,混凝土质量的控制至关重要。
应在施工之前对原材料进行严格把关,混凝土的配合比应根据现场环境和要求进行调整。
在施工中应严格执行工艺规范,确保混凝土浇筑均匀,并采取适当的养护措施,避免混凝土裂缝的产生。
2. 预防温度变化:为预防温度变化引起的混凝土裂缝,可以在混凝土设置伸缩缝,并在伸缩缝中夹入密封条,以防止水分渗透引起的损害,同时在混凝土的浇筑过程中引入冷却水进行降温,也可以对水工建筑进行隔热处理,减少温度变化。
3. 控制水分变化:水分的变化是导致混凝土裂缝的主要因素之一,因此应控制水工建筑内部湿度的变化,这可以通过特殊的工程材料和防水层进行控制,以减少水分的渗透和扩散。
同时,在混凝土出现裂缝时,可钻孔注浆或喷涂抗裂剂,以增加混凝土的韧性和抗张强度。
4. 引入新技术:在应对混凝土裂缝问题时,引入新技术也是一个有效的手段。
如引入纤维增强混凝土、自膨胀水泥等新型建筑材料,或者采用结构改良技术来提高水工建筑的耐震性和韧性,减少混凝土裂缝的产生。
浅探水工混凝土裂缝处理措施
浅探水工混凝土裂缝处理措施摘要:混凝土裂缝的产生的原因是多种多样的。
结构的不合理、温度和湿度的变化、原材料的不合格以及混凝土不均匀、基础不均匀等都是导致混凝土裂缝产生的原因。
本文对水工混凝土裂缝的产生原因进行了分析,并提出了针对性的解决措施和预防措施。
关键词:水工混凝土;裂缝;方法;措施不同类型的建筑物能够发挥不同的作用和功能,例如可以起到防洪、航运、灌溉、供水与发电的作用,我们将之称为水工建筑物,其所使用的混凝土,我们将之称为水工混凝土。
而水工混凝土出现裂缝的现象在水利工程建设中已经屡见不鲜了,特别是在薄壁结构的水工建筑物中这种现象尤为严重,从而严重的制约和影响了工程的质量,阻碍了水利基础设施建设的发展。
所以,应该采取相应的措施避免和减少裂缝的产生,提高工程的质量水平。
1 水工混凝土裂缝主要类型及产生原因根据不同的分类标准可以将水工混凝土裂缝分为不同的类型,本文为了探讨解决水工混凝土裂缝的处理措施,从其产生的原因将其分为结构裂缝以及材料裂缝两种不同的类型。
前者主要是指由于受理结构变形所导致的裂缝,后者主要指是有温度、膨胀、湿度等非受力结构变形所导致的裂缝。
因此从裂缝产生的原因的角度,本文将水工混凝土裂缝主要分为结构裂缝、受损裂缝以及温差裂缝这三种。
1.1 结构裂缝结构裂缝的产生主要是因为地基土质疏松,模板刚度不足,导致底部容易松动所产生的。
因此结构裂缝通常是贯穿性裂缝,沉陷的情况直接影响裂缝的走向,同时下沉量越大导致的裂缝越宽,沉陷裂缝会随地基稳定而稳定。
1.2 收缩裂缝。
在混凝土的硬化以及散热的过程中会带来混凝土体积的收缩,尤其是大体积的混凝土,这种影响更为明显。
而一旦外界制约和约束了混凝土的收缩,则导致相应的收缩应力在混凝土体内产生,而收缩的应力大于混凝土极限抗拉强度,最终导致收缩裂缝的产生。
而水泥的品种、用水量和用泥量是混凝土收缩的三个主要影响因素,其中,混凝土收缩与其水泥用量、用水量之间呈正比例关系,粉煤灰水泥以及中低热水泥导致的混凝土收缩比较小。
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浅谈水工混凝土裂缝处理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。
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,严重的将威胁到人民的生命、财产。
一、水工建筑物产生裂缝因素混凝土裂缝产生的原因很多,水工建筑物产生裂缝主要有以下几种:(1)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。
(2)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引起裂缝。
(3)在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。
(4)当有约束时,混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩,因为受约束力的限制,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。
由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。
(5)混凝土加水拌和后,水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应,析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨,体积增大三倍,从而使混凝土涨裂产生裂缝。
(6)在炎热的大风天气,混凝土表面蒸发较过快,造成混凝土内部水化热过高,在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态,易产生塑性收缩裂缝。
(7)构件超载产生的裂缝,例如:构件在超出设计的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陷,就有可能会产生裂缝,随着沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。
(9)当钢筋混凝土处于不利环境中,例如:侵蚀性水,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的多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。
二、水工混凝土工程的常见缺陷修补国内外修补裂缝的方法很多,归纳起来主要有以下三大类(1)开槽法修补裂缝: 该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm,采用环氧树脂:10,聚硫橡胶:3,水泥:12.5,砂:28。
首先用人工将晒干筛后的砂、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斤丙酮就可以了)。
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—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,先要在裂缝位置上贴医用白胶布,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。
操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆嘴,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆嘴压入裂缝,当相邻的嘴中流出浆液时,就可拔出补缝器,堵上铝铆钉。
一般由上往下注浆,水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。
为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。
(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。
分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法,这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以追踪其变化。
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。
三、工程实例在实际工程中要区别对待各种裂缝,根据实际情况解决问题。
现结合工程实例,讨论一下自己工程中遇到的裂缝形式、成因、最终处理方法及效果。
重庆市渝北区六一水库溢洪道控制段净宽2(孔)×12.0m,最大下泄流量123 m3/s,溢洪道控制段右边墙与土坝衔接,左边墙与岸边公路衔接,左右边墙均为C20混凝土结构,控制段公路桥与宽4.0m坝顶连接。
溢洪道进口段左、右岸边墙均为C20混凝土结构,溢流堰为C25钢筋混凝土结构。
溢流堰高5m、顶宽0.6m、底宽5.0m,长25m,上游为直立面,下游边坡为1:0.66m,从堰顶面至下游堰底布设φ12@250纵、横向钢筋。
溢洪道进口段的溢流堰和左右岸挡墙已施工完毕。
2004年12月5日(施工完毕后4天)现场溢流堰养护工人发现溢流堰离左岸4.4m~4.9m的位置出现一条垂直于坝轴线方向的裂缝,裂缝呈上宽下窄的趋势,上宽1mm、下宽0.3mm,裂缝从溢流堰上游迎水面底部到顶面,再沿溢流堰顶面至下游堰底呈贯通状(详见附图一)。
分析裂缝产生的原因分析:根据施工单位、监理单位对溢流堰混凝土施工过程中的施工方法、施工工序、混凝土后期养护情况介绍,分析归纳影响因素主要是溢流堰体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形和外部约束作用等几方面,其中主导因素是外部约束作用—施工单位将25m长的溢流堰和两端的边墙的混凝土合仓浇筑所致。
合仓浇筑的后果是两端大、重的挡墙和中间相对小、轻的溢流堰形成了一个整体的混凝土块体。
两端大重混凝土块体约束了整个块体的自由收缩度,致使中间相对薄弱部位被拉裂。
正常浇筑应该是两岸边墙和溢流堰分仓分段浇筑。
裂缝安全影响分析:溢流堰属重力坝型式,主要靠溢流堰自重满足结构稳定安全要求。
由于裂缝是沿溢流堰横剖面方向展沿,裂缝的产生对溢流堰的结构安全不构成威胁,但水库蓄水后,将沿裂缝产生渗漏,影响水库正常蓄水和非洪水期的美观,如长期渗水将影响坝体结构安全。
经分析裂缝处理适合选用开槽法修补裂缝,具体处理方法如下:1、迎水面裂缝处理:迎水面裂缝范围内开槽,槽尺寸为1000mm×150mm (位置详见附图二)。
即沿缝隙凿深150mm并向两侧各扩大约500mm形成一个矩形槽。
人工开槽,当遇已浇钢筋混凝土内钢筋时应保留钢筋完整性,并进行适当处理;开槽的中间布置“651”型橡胶止水带,“651”型橡胶止水厚8mm,宽280mm。
橡胶止水带中间缝宽10mm,缝内采用沥青油毡(4毡5油)。
新浇钢筋混凝土时布设钢筋应绕开橡胶止水,橡胶止水深入基础300mm;新浇钢筋混凝土迎水面保护层为50mm,①号钢筋深入已浇混凝土内100mm(浇筑前先钻孔)。
Φ12锚筋锚深300mm~500mm,锚筋深度不超过下游溢流堰面;Φ12锚筋间距为500mm。
2、下游背水堰面裂缝处理:溢流面裂缝为一贯穿性裂缝,因裂缝位于溢流面,溢流面有防渗、抗冲、耐磨要求,故对溢流面下游裂缝应进行表面处理。
(但暂不考虑对裂缝内部进行灌浆处理,水库先蓄水、运行,同时监测、记录其运行情况,再进一步确定是否对裂缝内部进行灌浆处理。
)裂缝表面处理:在溢流面的下游面沿裂缝(以裂缝为中心)凿一条宽80mm,深40mm,的“V”型槽(详见附图三),并清洗干净,刷去松动颗粒,回填弹性环氧砂浆。
弹性环氧砂浆配方见下表。
施工工序:钻孔→压气(或压水)检测→止浆→试漏→灌浆→封孔→检查施工技术要求:(1)钻孔布孔方式:裂缝较深,缝的走向不规则,布孔采用骑缝孔和斜孔,骑缝孔采用灌浆嘴施灌,斜孔采用埋设灌浆管施灌。
孔距和孔径:孔距、排距应视裂缝的宽度和通畅情况、浆液粘独及允许灌浆压力而定,孔距、排距初定为0.5m;钻孔采用风钻孔,为减少孔内浆量,孔径宜采用30mm~36mm。
(2)压气检测:环氧树脂(化学灌浆材料)属于憎水性材料,采用压气检测检验的方法。
压气时在缝外面刷上肥皂水,以检查钻孔与缝面畅通情况;并用耗气量来检查堰内部是否有缺陷,以推估吸浆量。
气压宜大于灌浆压力。
(3)缝面止浆:化学灌浆材料的渗透性能较好,造价高,为保证灌浆质量,节省浆液,要求对缝面进行严格而又细致的止浆。
止浆方法是沿缝凿槽,洗刷干净后再嵌填环氧砂浆或其它速凝早强的砂浆,并将表面压实抹光。
(4)试漏:目的检查止浆效果,以选择主灌浆孔。
灌浆材料采用环氧树脂,则采用压气检测,压力大于灌浆压力,当发现止浆有缺陷时,应在灌浆前进行修补。
①灌浆:灌浆材料:灌浆材料采用环氧树脂。
因环氧树脂适用较干燥裂缝或经处理后已无渗水裂缝的补强,能灌0.3mm左右的细裂缝。
环氧树脂粘度高较,在潮湿或水中粘合强度不高,故选在裂缝较干燥或经处理后裂缝已无渗水时施工。
灌浆压力:灌浆压力初选(4~5)Kg/cm2,灌浆压力由低到高,当压力骤升而停止吸浆时,即可停止灌浆。
灌浆方法:灌浆前,应将灌浆孔(嘴)上的阀们全部打开,用压缩空气将孔内、缝内的积水尽量吹挤干净,并争取达到处于无水状态,然后准备灌浆。
根据裂缝情况选择灌浆方法,对细微裂缝,需用较长凝结时间的浆液,采用单液法灌浆;对于较宽的裂缝,需用较短的凝结时间的浆液,采用双液法灌浆。
当一条裂缝上布有几个灌浆孔(嘴)时,可按由深至浅,由下而上的顺序灌浆。
灌浆的结束标准是以不吸浆为原则。
如吸浆率小于0.01L/min,并延长适当时间,亦可作为结束标准,停止灌浆。
②封孔:对于固化后强度达到或超过混凝土强度的灌浆材料,灌浆后孔内的固结物不必清除。
注意两点:一是灌浆材料—环氧树脂有毒,配料和施工时注意防护;二是选择裂缝灌浆最佳时间。
对混凝土构件来说,选择最低气温时进行灌浆比较适宜。
因为此时裂缝开度最大,浆液易于灌入,且其固结体在裂缝内也不会因混凝土收缩而重新被拉开,只能出现混凝土因气温升高而膨胀使固结体受压的情况。
附环氧树脂性能及配方:(一)环氧树脂浆液的组成环氧树脂灌浆:环氧树脂浆液是环氧树脂为主体,加入一定比例的固化剂,稀释剂,增韧剂等混合而成。
硬化后,粘结力强,收缩性小,强度高,稳定性好,在抗渗、抗冲、抗气蚀方面,亦有良好能。
环氧树脂因有毒性,故在配方浆液和施工中应注意防护。
主剂:环氧树脂是含有环氧基的线型高分子聚合物,目前广泛使用的是双酚A型环氧树脂,它是环氧氯丙烷与二酚基丙烷在苛性钠溶液中缩聚而成的。