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摘要:主要阐述了水工建筑物混凝土结构产生裂缝的原因,水工建筑物混凝土结构产生裂缝的原因,以及修补水工建筑物混凝土结构裂缝的各种方法。
关键词:水工 建筑物 混凝土 裂缝缺陷 原因 修补 裂缝危害
1、引言
水工混凝土建筑物发生裂缝的缺陷是目前所有建筑物中表现的最普遍、最常见的危害之一,现有的大多数混凝土建筑物几乎都存在裂缝,但是其危害程度大都不同,构成原因也不尽相同,有外力因素,同时也存在内在结构的问题。裂缝缺陷存在大大增加了混凝土的老化程度,导致钢筋锈蚀,也在一定程度上降低了混凝土结构的刚度以及整体延展性,从而造成其结构物寿命的缩减;一些严重的裂缝会伴随有渗漏等病害形成的恶性循环威胁着建筑物的稳定与长久性。不同的危害成因不同,随着工业科技时代不断发展,建筑工程逐年增加,诸如水工混凝土建筑物裂缝缺陷等此类问题也会慢慢浮现,面对这一情况只有要求相关研究人员对工程条件各方面展开全面的调查,进行综合实验分析,并给出更好的措施予以解决。
2、水工混凝土建筑物裂缝缺陷成因
水工混凝土裂缝的产生原因可以分为两类,其中一种是由于变形变化引发的裂缝缺陷,如温度变化、湿度变化、膨胀收缩等因素造成的非结构性裂缝。另一种则是由于混凝土结构物自身的自重问题以及“荷载作用”引发的受力裂缝,称为结构性裂缝。
2.1结构性裂缝
水工混凝土建筑工程初期准备原材料时出现的混凝土水灰配比失衡及均匀性问题造成原材料不合格。由于水工混凝土原材料中所含的碱性离子比重过大,这些碱性离子与某些活性骨料混合产生了化学反应而吸收了周围环境中的一些水分子使得体积变大,从而导致混凝土松散、膨胀裂开;骨料颗粒含泥量过大造成的水灰比以及均匀性欠佳,影响到混凝土的抗裂能力,也容易造成混凝土收缩增大,从而诱导裂缝产生。
新浇筑后的硬化初期,混凝土内部与周围的温度、湿度变化和自身变形产生的内应力,也会诱导裂缝缺陷产生。
2.2非结构性裂缝
混凝土是一种脆性材料,因为一些原材料配比问题在浇筑过程中产生的离析现象,而在同一块混凝土材料中抗拉力有限、抗拉强度不均匀,会出现裂缝的薄弱部分。有相关人员在施工现场勘察时发现,施工人员在对水工混凝土进行浇筑以后,没有及时洒水养护、压实磨光,导致暴露在表面的混凝土结构由于太阳的暴晒、雨水侵蚀以及风化而迅速蒸发使得混凝土结构物体积干缩,留存的内部结构依旧是塑料材质,容易造成裂缝;在施工中,为了增大模板的周转率,通常会要求新浇筑的混凝土需要将拆模时间提前,正是因為一些混凝土在拆模时为了达到提前拆模时间的目的而没有考虑气温、湿度等因素,使得混凝土结构物在还没有达到拆模要求时完成拆模,从而造成的混凝土裂缝。
建筑工地地基的不均匀沉陷、碳化酸性介质侵入内部钢筋的锈蚀,导致混凝土体积膨胀也是引起水工混凝土裂缝缺陷的原因。
3、水工混凝土裂缝的修补
在对混凝土裂缝作出处理之前需要明确造成裂缝的原因,对症下药,采取措施予以修补,选择合适的方法对其进行修缮可以高效弥补混凝土结构中的弊端。对于不受气温影响的裂缝,应选择在裂缝稳定的情况下进行修补。
3.1 裂缝表面的裂缝修补方法
(1)涂抹法。涂漆法通常用于修补深度在钢筋表面难以融入的限度内的细微裂纹。在施工过程中,先对裂缝附近的混凝土进行粗糙处理,然后用有力去除表面的混凝土粘结和松散颗粒,让其干燥,再将修补材料涂抹在混凝土裂缝表面。所使用的涂层材料应密封、防水和耐用,保证应具有与修复混凝土相似的变形性能。常用的材料有水泥砂浆、环氧砂浆等。
(2)粘贴法。这种方法常用于一些大面积的堵漏。施工时,在混凝土裂缝的缺陷部位,用胶粘剂将橡胶、塑料胶带等材料粘贴在混凝土表面,以堵塞裂缝,防止渗漏。用这种方法修复的材料用于橡胶、玻璃、塑料胶带等。
(3)喷射混凝土,喷射混凝土方法主要适用于混凝土建筑物表面的微裂缝。在施工期间,首先对旧混凝土表面进行抛光和清洗以保持一定的湿度,然后将钢丝绳牢固地绑在钢骨架上,再喷洒混凝土以完成修复。该方法不需要使用支撑模板,工期短,造价低,抗裂性好,是一种相对简单、易于操作的混凝土裂缝修补方法。
3.2 渗漏修补方法
渗漏是水工混凝土建筑物裂缝中常见的一种病害。能够分为三种: 点漏、线漏和面漏。渗漏主要是由于裂缝结构破坏、止水性能下降、施工质量差、混凝土密实度低等原因造成的。渗漏水对水工混凝土结构的危害很大,一是渗漏水会对混凝土产生腐蚀作用,二是渗漏水会加速钢筋的腐蚀,造成钢筋混凝土结构的破坏。渗漏的处理方法如下:
(1)点渗漏的处理方法:直接堵漏法、下管堵漏法、木楔堵塞法、灌浆堵漏法;
(2)渗漏裂缝的修补方法: 表面覆盖法、切割充填法、灌浆法;
(3)大面积渗漏处理: 表面涂层、浇注混凝土或钢筋混凝土灌浆处理。
3.3 剥蚀破坏修补方法
剥蚀损伤是环境因素(如水、空气、温度、介质等)与混凝土本身的水化产物、砂石骨料、外加剂、外加剂及钢筋材料之间的复杂化学相互作用,从而形成大于混凝土抗力(强度)的破坏应力。最常见的剥蚀破坏形式有冻融破坏、钢筋腐蚀、水蚀等。修补方法有: 气刨充填法、养护法、浇注法等。
3.4 缺陷补强加固的主要方法
目前水工混凝土结构缺陷的修补加固方法主要有水下浇筑混凝土法、水下灌浆法等。水下浇筑混凝土有两种方法,一种是直接在水下浇筑混凝土能够 ,另一种是在水下预填骨料灌浆混凝土。水下修补混凝土裂缝的方法有: 灌浆法、封堵法、粘贴法。
4、总结
修补水工混凝土建筑物裂缝的方法有很多,除了本文介绍的几种常用措施外,还有一些较好的方法,如混凝土置换法、电化学保护法、仿生自修复法等。在施工过程中,根据工程的具体情况要采取适合水工混凝土裂缝修补方法的应用。除此以外,混凝土裂缝修补非但可以恢复结构防水性、耐久性,还能在考虑到人造美观的同时保证修补后结构的安全稳定性。此外,在满足修复目的地的前提下,还必须考虑经济性和适用性,明确修复范围和修复规模,精确测量后实施修复,防止材料损失。
温度和湿度直接影响混凝土的抗力(强度) ,因此养护水工混凝土的主要目的是保持适当的温湿度变化,防止有害的冷干缩。一方面要保证能够水泥的水化顺利进行,以达到预期的强度和抗裂能力。
5、结束语
保证水工混凝土建筑物的工程质量,既是一个技术问题,又是一个管理问题,在施工过程中必须规范、严格操作,科学管理。认真对待裂缝修补过程以及建筑过程中的每一环节,避免一些不必要的问题,如:修补材料的缺损、多余,修补后未能保证质量等问题,仔细核实每一处细节以确保水工混凝土建筑物的稳定性、长久性,才能保证工程的质量。
参考文献
[1]黄国兴,陈改新.水工混凝土建筑物修补技术及应用[M] 北京:中国水利水电出版社。2002.
[2]扬文科。水泥混凝土裂缝产生的原因分析 [J] 混凝土.2004
[3]谢寅党,马耀辉,付明克.混凝土裂缝修补技术应用[J] 黑龙江水专学报 2005.
关键词:水工 建筑物 混凝土 裂缝缺陷 原因 修补 裂缝危害
1、引言
水工混凝土建筑物发生裂缝的缺陷是目前所有建筑物中表现的最普遍、最常见的危害之一,现有的大多数混凝土建筑物几乎都存在裂缝,但是其危害程度大都不同,构成原因也不尽相同,有外力因素,同时也存在内在结构的问题。裂缝缺陷存在大大增加了混凝土的老化程度,导致钢筋锈蚀,也在一定程度上降低了混凝土结构的刚度以及整体延展性,从而造成其结构物寿命的缩减;一些严重的裂缝会伴随有渗漏等病害形成的恶性循环威胁着建筑物的稳定与长久性。不同的危害成因不同,随着工业科技时代不断发展,建筑工程逐年增加,诸如水工混凝土建筑物裂缝缺陷等此类问题也会慢慢浮现,面对这一情况只有要求相关研究人员对工程条件各方面展开全面的调查,进行综合实验分析,并给出更好的措施予以解决。
2、水工混凝土建筑物裂缝缺陷成因
水工混凝土裂缝的产生原因可以分为两类,其中一种是由于变形变化引发的裂缝缺陷,如温度变化、湿度变化、膨胀收缩等因素造成的非结构性裂缝。另一种则是由于混凝土结构物自身的自重问题以及“荷载作用”引发的受力裂缝,称为结构性裂缝。
2.1结构性裂缝
水工混凝土建筑工程初期准备原材料时出现的混凝土水灰配比失衡及均匀性问题造成原材料不合格。由于水工混凝土原材料中所含的碱性离子比重过大,这些碱性离子与某些活性骨料混合产生了化学反应而吸收了周围环境中的一些水分子使得体积变大,从而导致混凝土松散、膨胀裂开;骨料颗粒含泥量过大造成的水灰比以及均匀性欠佳,影响到混凝土的抗裂能力,也容易造成混凝土收缩增大,从而诱导裂缝产生。
新浇筑后的硬化初期,混凝土内部与周围的温度、湿度变化和自身变形产生的内应力,也会诱导裂缝缺陷产生。
2.2非结构性裂缝
混凝土是一种脆性材料,因为一些原材料配比问题在浇筑过程中产生的离析现象,而在同一块混凝土材料中抗拉力有限、抗拉强度不均匀,会出现裂缝的薄弱部分。有相关人员在施工现场勘察时发现,施工人员在对水工混凝土进行浇筑以后,没有及时洒水养护、压实磨光,导致暴露在表面的混凝土结构由于太阳的暴晒、雨水侵蚀以及风化而迅速蒸发使得混凝土结构物体积干缩,留存的内部结构依旧是塑料材质,容易造成裂缝;在施工中,为了增大模板的周转率,通常会要求新浇筑的混凝土需要将拆模时间提前,正是因為一些混凝土在拆模时为了达到提前拆模时间的目的而没有考虑气温、湿度等因素,使得混凝土结构物在还没有达到拆模要求时完成拆模,从而造成的混凝土裂缝。
建筑工地地基的不均匀沉陷、碳化酸性介质侵入内部钢筋的锈蚀,导致混凝土体积膨胀也是引起水工混凝土裂缝缺陷的原因。
3、水工混凝土裂缝的修补
在对混凝土裂缝作出处理之前需要明确造成裂缝的原因,对症下药,采取措施予以修补,选择合适的方法对其进行修缮可以高效弥补混凝土结构中的弊端。对于不受气温影响的裂缝,应选择在裂缝稳定的情况下进行修补。
3.1 裂缝表面的裂缝修补方法
(1)涂抹法。涂漆法通常用于修补深度在钢筋表面难以融入的限度内的细微裂纹。在施工过程中,先对裂缝附近的混凝土进行粗糙处理,然后用有力去除表面的混凝土粘结和松散颗粒,让其干燥,再将修补材料涂抹在混凝土裂缝表面。所使用的涂层材料应密封、防水和耐用,保证应具有与修复混凝土相似的变形性能。常用的材料有水泥砂浆、环氧砂浆等。
(2)粘贴法。这种方法常用于一些大面积的堵漏。施工时,在混凝土裂缝的缺陷部位,用胶粘剂将橡胶、塑料胶带等材料粘贴在混凝土表面,以堵塞裂缝,防止渗漏。用这种方法修复的材料用于橡胶、玻璃、塑料胶带等。
(3)喷射混凝土,喷射混凝土方法主要适用于混凝土建筑物表面的微裂缝。在施工期间,首先对旧混凝土表面进行抛光和清洗以保持一定的湿度,然后将钢丝绳牢固地绑在钢骨架上,再喷洒混凝土以完成修复。该方法不需要使用支撑模板,工期短,造价低,抗裂性好,是一种相对简单、易于操作的混凝土裂缝修补方法。
3.2 渗漏修补方法
渗漏是水工混凝土建筑物裂缝中常见的一种病害。能够分为三种: 点漏、线漏和面漏。渗漏主要是由于裂缝结构破坏、止水性能下降、施工质量差、混凝土密实度低等原因造成的。渗漏水对水工混凝土结构的危害很大,一是渗漏水会对混凝土产生腐蚀作用,二是渗漏水会加速钢筋的腐蚀,造成钢筋混凝土结构的破坏。渗漏的处理方法如下:
(1)点渗漏的处理方法:直接堵漏法、下管堵漏法、木楔堵塞法、灌浆堵漏法;
(2)渗漏裂缝的修补方法: 表面覆盖法、切割充填法、灌浆法;
(3)大面积渗漏处理: 表面涂层、浇注混凝土或钢筋混凝土灌浆处理。
3.3 剥蚀破坏修补方法
剥蚀损伤是环境因素(如水、空气、温度、介质等)与混凝土本身的水化产物、砂石骨料、外加剂、外加剂及钢筋材料之间的复杂化学相互作用,从而形成大于混凝土抗力(强度)的破坏应力。最常见的剥蚀破坏形式有冻融破坏、钢筋腐蚀、水蚀等。修补方法有: 气刨充填法、养护法、浇注法等。
3.4 缺陷补强加固的主要方法
目前水工混凝土结构缺陷的修补加固方法主要有水下浇筑混凝土法、水下灌浆法等。水下浇筑混凝土有两种方法,一种是直接在水下浇筑混凝土能够 ,另一种是在水下预填骨料灌浆混凝土。水下修补混凝土裂缝的方法有: 灌浆法、封堵法、粘贴法。
4、总结
修补水工混凝土建筑物裂缝的方法有很多,除了本文介绍的几种常用措施外,还有一些较好的方法,如混凝土置换法、电化学保护法、仿生自修复法等。在施工过程中,根据工程的具体情况要采取适合水工混凝土裂缝修补方法的应用。除此以外,混凝土裂缝修补非但可以恢复结构防水性、耐久性,还能在考虑到人造美观的同时保证修补后结构的安全稳定性。此外,在满足修复目的地的前提下,还必须考虑经济性和适用性,明确修复范围和修复规模,精确测量后实施修复,防止材料损失。
温度和湿度直接影响混凝土的抗力(强度) ,因此养护水工混凝土的主要目的是保持适当的温湿度变化,防止有害的冷干缩。一方面要保证能够水泥的水化顺利进行,以达到预期的强度和抗裂能力。
5、结束语
保证水工混凝土建筑物的工程质量,既是一个技术问题,又是一个管理问题,在施工过程中必须规范、严格操作,科学管理。认真对待裂缝修补过程以及建筑过程中的每一环节,避免一些不必要的问题,如:修补材料的缺损、多余,修补后未能保证质量等问题,仔细核实每一处细节以确保水工混凝土建筑物的稳定性、长久性,才能保证工程的质量。
参考文献
[1]黄国兴,陈改新.水工混凝土建筑物修补技术及应用[M] 北京:中国水利水电出版社。2002.
[2]扬文科。水泥混凝土裂缝产生的原因分析 [J] 混凝土.2004
[3]谢寅党,马耀辉,付明克.混凝土裂缝修补技术应用[J] 黑龙江水专学报 2005.