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【摘 要】本文结合自身工作实践,首先分析了水工建筑施工中常见的混凝土裂缝的类型;其次提出了水工建筑中混凝土裂缝的防治措施;最后对全文进行了简单的总结。
【关键词】水工建筑;混凝土裂缝;防治措施
1.分析了水工建筑施工中常见的混凝土裂缝的类型
裂缝是水工建筑混凝土水工中常见的质量弊端之一,而混凝土是水工建筑中最常使用的一种混合材料。其均匀性差、离散性大,这就导致混泥土及其容易产生裂缝。因而为了更好的防治裂缝,就必须分析水工建筑施工中的常见的混凝土裂缝类型。就笔者工作实践来看,主要有以下几种类型[1]。
一是收缩型裂缝。此类裂缝的形成主要是由于水泥水化热作用以及外部气温骤降导致混凝土出现收缩而形成,且大都出现在大体积砼梁板柱等构件上,对于水工建筑的性能有极大的危害。二是荷载型裂缝。此类裂缝主要是由于水工建筑自身以及砼构件负载运行,由于受力不均和变形而导致的裂缝,通常出现在砼构件受力的弯矩较大处;三是沉降型裂缝。此类裂缝的出现,主要是由于地基的不均匀沉降、砼构件结合不当以及剪应力大于设计的强度而形成。主要出现在桩基和地基的不均匀沉降的墙体和基础,且经常和地面相垂直,不仅具有较大危害,而且处理起来很麻烦,因而必须引起高度重视;四是温度型裂缝。此类裂缝主要出现在大体积砼表面以及温差较大的砼构件上,且走向没有规律可循,在不同的构件上出现的裂缝的大小和走向也各不相同,例如梁板构件上的此类裂缝主要与短边相平行,而大面积砼结构的裂缝则往往是纵横交错。此外,温度不同时,裂缝的宽度也不同,一般是夏季小、冬季大。此类裂缝存在的最大的危害就是导致钢筋锈蚀和混凝土碳化,对混凝土的性能,如抗渗性能、抗冻性等性能均会降低。
2.水利工程中混凝土裂缝的防止措施
(1)设计单位应该提出混凝土施工温度控制的具体要求和混凝土养护的基本要求,控制外加剂的品种和掺量,确保混凝土收缩与膨胀相抵消;按相关文件要求设置必要的变形缝。
(2)混凝土配合比设计时,在保证混凝土良好工作性能的情况下,应尽可能的降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落底、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。施工时要严格控制混凝土配合比,计量要准确,加强坍落度抽检工作。
(3)混凝土振捣要密实,拆模后要挂草帘或铺草浇水养护保湿。混凝土的养护不仅对防止早期表面裂缝显得重要,它对混凝土后期强度的发展、混凝土的进一步成熟和耐久性等也同样重要。
(4)施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振,过振,且在第一次振捣后要进行第二次振捣。
(5)水工建筑物内部混凝土宜使用低水化热水泥,如硅酸盐水泥或普通硅酸水泥、矿渣水泥,此外可掺加膨涨剂、适量的粉煤灰等,掺粉煤灰是一项既能减少由温度应力而使建筑物开裂的危险,又能提高混凝土某些性能的经济有效的措施;同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖,以确保混凝土内外温差小于25°。根据构造要求情况配置必要的钢筋起到限裂的作用。
(6)在建筑施工中采用的新技术、新工艺、新材料和新设备,很多方面是通过原材料的选用和控制来达到设计要求。在设计时要选用碱活性小的砂石骨料,同时注意选用低碱或无碱外加剂以及选用合适的掺和料抑制碱性骨料反应。
(7)对泵送混凝土,则要在满足其可泵性、和易性的前提下,尽量减小出机时的坍落度、降低砂率、并严格控制骨料的含泥量。
3.基于水工建筑混凝土裂缝问题治理的对策
在水工建筑混凝土施工中,除了做好预防性措施外,若已经出现裂缝,则应采取相应的治理措施,才能更好的提高裂缝的防治效果,基于此,以下笔者列举几种水工建筑混凝土裂缝治理的技术。
一是表面修补法。在混凝土裂缝细窄,且构件表面外观需要修复及耐久性较低时,就宜采用表面修补法。表面修补法具体内容是沿裂缝表面铺设符合施工要求的薄膜材料,通常采用的材料有环氧类树脂、树脂浸渍玻璃布等。
二是充填法。在混凝土裂缝较宽时,应沿混凝土裂缝表面开凿出V形或是U形沟槽,然后进行填充,填充材料主要是采用树脂砂浆材料,此外,也能采用水泥砂浆、沥青等材料进行填充。
三注入法。在混凝土裂缝细窄且深度较深时,应采用注入法,即是将填充材料注入裂缝内部的方法。首先设置注入用管在裂缝位置,并采用表面处理法将其他部分封堵密实,且应采用粘度较低的环氧树脂作为注入材料,而后考虑采用电动泵或者是手动泵进行对裂缝注入修补。若是裂缝对结构安全造成影响,则还能采取粘贴加固、钢箍加固法、围套加固法等结构加固法。例如在采取围套加固法时,若周围尺寸允许,在结构外部一侧或数侧外包钢筋砼围套,以增加钢筋和截面,提高其承载力,对构件裂缝严重,尚未破碎裂透或一侧破裂,将裂缝部位钢筋保护层凿去,外包钢丝网一层。
4.水利工程中混凝土工程常见缺陷修补
4.1 开槽法修补裂缝
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,将环氧树脂和聚橡胶也按配比拌匀。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经拌好的砂浆稀释到适中稠度(约0.4斤丙酮)。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30min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。
4.2低压注浆法修修补裂缝
低压注浆法适用于宽度为0.2~0.3mm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10min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。
4.3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,然后用树脂充埴混凝土表面的气孔,再用修补材料涂覆表面。
结束语
综上所述,对水工建筑中混凝土裂缝问题进行分析具有十分重要的意义。作为新时期背景下的设计跟施工人员,必须紧密结合时代发展的需要,着力提高自身的专业技术水平,切实掌握水工建筑中混凝土裂缝问题技术,以最大化的提高水工建筑水平,在促进水工建筑事业可持续发展的同时助推企业走向可持续的发展道路。
参考文献:
[1]门忠.水利工程建设中混凝土裂缝的有效防治措施[J].黑龙江水利科技,2011,02:81-82.
[2]张元东,李萍.水利工程混凝土裂缝产生的原因及预防[J].河南水利与南水北调,2012,12:73-74.
[3]黄耿华.水利工程混凝土裂缝的成因及控制措施[J].科技风,2012,06:115.
[4]冯是明,邹福华.水利工程施工混凝土裂缝防治技术刍议[J].黑龙江水利科技,2012,11:254-255.
【关键词】水工建筑;混凝土裂缝;防治措施
1.分析了水工建筑施工中常见的混凝土裂缝的类型
裂缝是水工建筑混凝土水工中常见的质量弊端之一,而混凝土是水工建筑中最常使用的一种混合材料。其均匀性差、离散性大,这就导致混泥土及其容易产生裂缝。因而为了更好的防治裂缝,就必须分析水工建筑施工中的常见的混凝土裂缝类型。就笔者工作实践来看,主要有以下几种类型[1]。
一是收缩型裂缝。此类裂缝的形成主要是由于水泥水化热作用以及外部气温骤降导致混凝土出现收缩而形成,且大都出现在大体积砼梁板柱等构件上,对于水工建筑的性能有极大的危害。二是荷载型裂缝。此类裂缝主要是由于水工建筑自身以及砼构件负载运行,由于受力不均和变形而导致的裂缝,通常出现在砼构件受力的弯矩较大处;三是沉降型裂缝。此类裂缝的出现,主要是由于地基的不均匀沉降、砼构件结合不当以及剪应力大于设计的强度而形成。主要出现在桩基和地基的不均匀沉降的墙体和基础,且经常和地面相垂直,不仅具有较大危害,而且处理起来很麻烦,因而必须引起高度重视;四是温度型裂缝。此类裂缝主要出现在大体积砼表面以及温差较大的砼构件上,且走向没有规律可循,在不同的构件上出现的裂缝的大小和走向也各不相同,例如梁板构件上的此类裂缝主要与短边相平行,而大面积砼结构的裂缝则往往是纵横交错。此外,温度不同时,裂缝的宽度也不同,一般是夏季小、冬季大。此类裂缝存在的最大的危害就是导致钢筋锈蚀和混凝土碳化,对混凝土的性能,如抗渗性能、抗冻性等性能均会降低。
2.水利工程中混凝土裂缝的防止措施
(1)设计单位应该提出混凝土施工温度控制的具体要求和混凝土养护的基本要求,控制外加剂的品种和掺量,确保混凝土收缩与膨胀相抵消;按相关文件要求设置必要的变形缝。
(2)混凝土配合比设计时,在保证混凝土良好工作性能的情况下,应尽可能的降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落底、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。施工时要严格控制混凝土配合比,计量要准确,加强坍落度抽检工作。
(3)混凝土振捣要密实,拆模后要挂草帘或铺草浇水养护保湿。混凝土的养护不仅对防止早期表面裂缝显得重要,它对混凝土后期强度的发展、混凝土的进一步成熟和耐久性等也同样重要。
(4)施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振,过振,且在第一次振捣后要进行第二次振捣。
(5)水工建筑物内部混凝土宜使用低水化热水泥,如硅酸盐水泥或普通硅酸水泥、矿渣水泥,此外可掺加膨涨剂、适量的粉煤灰等,掺粉煤灰是一项既能减少由温度应力而使建筑物开裂的危险,又能提高混凝土某些性能的经济有效的措施;同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖,以确保混凝土内外温差小于25°。根据构造要求情况配置必要的钢筋起到限裂的作用。
(6)在建筑施工中采用的新技术、新工艺、新材料和新设备,很多方面是通过原材料的选用和控制来达到设计要求。在设计时要选用碱活性小的砂石骨料,同时注意选用低碱或无碱外加剂以及选用合适的掺和料抑制碱性骨料反应。
(7)对泵送混凝土,则要在满足其可泵性、和易性的前提下,尽量减小出机时的坍落度、降低砂率、并严格控制骨料的含泥量。
3.基于水工建筑混凝土裂缝问题治理的对策
在水工建筑混凝土施工中,除了做好预防性措施外,若已经出现裂缝,则应采取相应的治理措施,才能更好的提高裂缝的防治效果,基于此,以下笔者列举几种水工建筑混凝土裂缝治理的技术。
一是表面修补法。在混凝土裂缝细窄,且构件表面外观需要修复及耐久性较低时,就宜采用表面修补法。表面修补法具体内容是沿裂缝表面铺设符合施工要求的薄膜材料,通常采用的材料有环氧类树脂、树脂浸渍玻璃布等。
二是充填法。在混凝土裂缝较宽时,应沿混凝土裂缝表面开凿出V形或是U形沟槽,然后进行填充,填充材料主要是采用树脂砂浆材料,此外,也能采用水泥砂浆、沥青等材料进行填充。
三注入法。在混凝土裂缝细窄且深度较深时,应采用注入法,即是将填充材料注入裂缝内部的方法。首先设置注入用管在裂缝位置,并采用表面处理法将其他部分封堵密实,且应采用粘度较低的环氧树脂作为注入材料,而后考虑采用电动泵或者是手动泵进行对裂缝注入修补。若是裂缝对结构安全造成影响,则还能采取粘贴加固、钢箍加固法、围套加固法等结构加固法。例如在采取围套加固法时,若周围尺寸允许,在结构外部一侧或数侧外包钢筋砼围套,以增加钢筋和截面,提高其承载力,对构件裂缝严重,尚未破碎裂透或一侧破裂,将裂缝部位钢筋保护层凿去,外包钢丝网一层。
4.水利工程中混凝土工程常见缺陷修补
4.1 开槽法修补裂缝
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,将环氧树脂和聚橡胶也按配比拌匀。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经拌好的砂浆稀释到适中稠度(约0.4斤丙酮)。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30min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。
4.2低压注浆法修修补裂缝
低压注浆法适用于宽度为0.2~0.3mm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10min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。
4.3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,然后用树脂充埴混凝土表面的气孔,再用修补材料涂覆表面。
结束语
综上所述,对水工建筑中混凝土裂缝问题进行分析具有十分重要的意义。作为新时期背景下的设计跟施工人员,必须紧密结合时代发展的需要,着力提高自身的专业技术水平,切实掌握水工建筑中混凝土裂缝问题技术,以最大化的提高水工建筑水平,在促进水工建筑事业可持续发展的同时助推企业走向可持续的发展道路。
参考文献:
[1]门忠.水利工程建设中混凝土裂缝的有效防治措施[J].黑龙江水利科技,2011,02:81-82.
[2]张元东,李萍.水利工程混凝土裂缝产生的原因及预防[J].河南水利与南水北调,2012,12:73-74.
[3]黄耿华.水利工程混凝土裂缝的成因及控制措施[J].科技风,2012,06:115.
[4]冯是明,邹福华.水利工程施工混凝土裂缝防治技术刍议[J].黑龙江水利科技,2012,11:254-255.