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综述水工混凝土建筑物裂缝的处理

2009-09-19潘冬红

关键词:水工浆液灌浆

潘冬红

摘要:文章分析了水工混凝土浇筑物裂缝的原因,归纳了混凝土裂缝的几种常用处理方法及其适用范围,为水工混凝土浇筑物病害上午处理提供了借鉴。

关键词:水工混凝土裂缝处理

0引言

裂缝是水工混凝土浇筑物病害中最常见的,没有发生裂缝的混凝土浇筑物很少见,并且混凝土裂缝通常是许多种因素共同作用的结果。裂缝对水工建筑物的形成的危害程度不一,严重的裂缝不仅危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。

根据裂缝的开度变化,可分为死缝(其宽度和长度不再变化)、活缝(其宽度随外界环境和荷载条件变化而变化,长度不变或变化不大)和增长缝(其宽度或长度随时间而增长),对以上3种裂缝需采用不同修补方法。对死缝可用刚性材料填充修补。对活缝则应用弹性材料修补,若用刚性材料填充,修补就会失败,或在靠近修补部位出现新裂缝;有时,对活缝的修补选在引起活动的因素消除后再进行。对增长缝,必须消除引发裂缝因素,否则修补后裂缝仍会继续出现。裂缝修补除了以恢复防水性和耐久性为主要目的外,也有从结构安全及美观角度出发而进行修补的。在满足修补目的的前提下,还必须考虑经济性,明确修补范围及修补规模等。

目前,国内外修补裂缝的方法归纳有3大类。

1填充法

这是一种适合修补较宽裂缝(5>0.Smm)的方法,具体做法是沿裂缝处凿“u”形或“v”形槽,槽顶宽约10cm,在槽中填充密封材料。填充材料可用水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等。

如果钢筋混凝土结构中钢筋已经锈蚀,则将混凝土凿除到能够充分处理已经生锈的钢筋部分,将钢筋除锈。然后进行防锈处理,再在槽中填充聚合物水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。

对于活缝,沿裂缝走向开1个“U”形槽,槽底垫1层与混凝土不粘的材料,如塑料片材,再填充弹性嵌缝材料,使其与槽两侧粘结。这样嵌缝材料沿槽的整个宽度可自由变形,裂缝发生张拉变形时,不会把嵌缝材料拉开。

2注入法(灌浆法)

注入法分压力注入法与真空吸入法2种。压力灌浆法适用于较深较细裂缝,在水工建筑物裂缝修补中应用较广泛:真空注入法则是用真空泵使缝内形成真空,将浆材吸入缝内,该法适用于各种表面裂缝的修补。灌浆材料有水泥浆材、普通环氧浆材、弹性环氧浆材、弹性聚氨酯浆材、水溶性聚氨酯浆材等。

2.1压力注入法施工工艺

2.1.1灌浆孔的设计和布置。布孔有骑缝孔和斜孔2种形式,根据实际情况和需要加以选择,必要时两者兼用。对不深的表面裂缝,一般可在缝面埋设灌浆嘴或灌浆盒,也可采用骑缝钻孔;当裂缝较深时,由于缝的走向不规则,常采用骑缝孔和斜孔。孔距与排距,应视裂缝的宽度和通畅情况、浆液黏度及允许灌浆压力而定,一般孔距和排距为0.5~3m。

2.1.2钻孔冲洗。先按设计布孔位置钻孔,钻孔后先将孔内粉尘和碎屑冲洗干净,并测其孔深。冲孔用水要保持清洁,压缩空气应经油水分离器,以免油垢污染缝面,影响灌浆效果。

2.1.3嵌缝止浆。嵌缝止浆的目的是为了防止浆液流失、确保浆液在灌浆压力下将裂缝充填密实。在要嵌缝的部位,人工或用风镐沿缝凿成“V”形槽,宽度约5~10cm,深3~5cm,并清除槽内松动的混凝土碎屑及粉尘,然后沿缝间隔2m左右埋设1.27~0.64cm的排气(水)管,最后向槽内回填水泥砂浆。对于较小混凝土构件的裂缝处理,缝面不必凿槽,可用环氧树脂基液粘贴玻璃丝布封闭。

2.1.4压水(气)试验。压水或压气的主要目的是为了解灌浆孔(嘴)与裂缝畅通情况,以确定是否可以灌浆或必须重新钻孔或重埋灌浆嘴,检查嵌缝是否有效,有无漏水(气)现象;通过压水可计算其吸水率和记录其开始压水至从各排气(水)孔出水的时间,以确定浆液凝结时间和配浆量。压水(气)所用压力不得超过设计灌浆压力。一般灌浆压力为0.2~0.5MPao

2.1.5配制浆液。根据处理裂缝的要求选择合适的浆材,配制浆液。若裂缝处理后要承受荷载,即补强加固,则选择环氧树脂、甲基丙烯酸酯料:若是活缝和伸缩缝修补,则选用有一定弹性的材料,如弹性聚氯酯类或丙烯酰胺类等材料。

2.2真空注入法施工工艺首先把需要处理部分用不透气塑料膜覆盖,四周密封;然后采用真空泵把已覆盖混凝土内的所有孔隙中的空气抽去,接着灌入树脂浆液,依靠大气压使浆液浸渍到混凝土表面的裂缝和孔隙中去。这种方法适用于含有大量表面裂缝的混凝土修补处理。

3表面覆盖法

这是一种在微细裂缝(6<0.2mm)的表面上涂膜,以提高其防水性及耐久性为目的的修补方法。表面覆盖法分为涂覆裂缝部分及全部涂覆2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其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。

实践证明,在对水工混凝土建筑物裂缝进行调查与检测、成因分析、危害评估的基础上,采取相应的修补措施,是可以将这一病害控制在安全范围内的。

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