浅谈钢筋混凝土裂缝问题
2014-04-02周宝星陈士博荣强
周宝星 陈士博 荣强
河北省第四建筑工程有限公司(050000)
浅谈钢筋混凝土裂缝问题
周宝星 陈士博 荣强
河北省第四建筑工程有限公司(050000)
论述从混凝土裂缝产生原因、裂缝的修补办法等方面控制大体积混凝土的施工质量,并达到其施工质量要求。
混凝土裂缝;修补方法
1 混凝土裂缝产生原因
从微观上看,混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的结合体。由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同,混凝土裂缝产生的原因也有很多种:
1)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而引起的裂缝。2)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。3)在大体积混凝土构件中,由于混凝土的塑性坍落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性坍落引起的裂缝。4)当有约束时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象。5)混凝土加水拌和后,水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应,析出的胶状碱-硅胶从周围介质中吸水膨胀,硅胶体积增大到3倍,从而使混凝土胀裂产生裂缝。6)其他原因及养护不当引起的裂缝。
2 混凝土裂缝的修补方法
钢筋混凝土裂缝修补工作是一项十分仔细而困难的工作。首先必须查明原因,测定被损伤的位置、大小、程度,判定结构的安全性,才能针对性地采取措施,取得效果。混凝土裂缝修补的方法有很多,如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等,其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、涂膜封闭法和开槽填补法三种。
压力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→粘贴注浆嘴和封闭裂缝→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,先在裂缝位置贴上医用白胶布,再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷,使裂缝封闭,大约10min后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆嘴。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆时漏浆。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,就可以拔出补缝器,堵上铝铆钉。一般由上往下注浆,水平缝一般从一端向另一端逐个注浆。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。
涂膜封闭法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补,也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理,以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为:清扫→刮腻子→涂刷底层涂料→涂刷主层涂料→涂罩面层。
混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子填充补平,待干后用砂布磨平,再进行底层涂刷,涂料在使用前要通过铁窗纱过滤,除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且两次涂刷方向最好是相互垂直。
开槽填补法适用于结构允许开槽、宽度较大但数量不多的裂缝,如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为:开槽→涂刷界面处理浆→压抹聚合物砂浆→养护。
先用凿子和扁铲沿裂缝开槽,槽深和宽3~5 cm,呈U型,用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆,在界面处理浆尚未硬化之前,将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中,压实抹平。在养护时不需要浇水,在湿空气中即可。养护期间不得淋雨、日晒或风吹,最好覆盖一层塑料薄膜。
这三种方法可以单独使用,也可以同时使用。例如,桥梁裂缝的修补可先注浆,再涂膜封闭;对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜;为了防止钢筋锈蚀,混凝土受到有害离子的腐蚀,则可以采用涂膜防水处理。
总之,要根据具体情况,采用最简单、最有效、最经济、最方便的方法。
3 预防混凝土裂缝的建议
虽然现在混凝土裂缝修补的方法越来越多,效果也越来越好,但与其事后补过还不如事前做好预防工作。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施工养护的基本要求,确定外加剂的品种和掺量,确保混凝土收缩与膨胀相抵消。2)混凝土配合比控制要求严格,计量要准确,坍落度抽检工作要加强,不能流于形式。3)混凝土振捣要密实,拆模后须挂草帘或麻布浇水养护,保持湿润状态2 d。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,在第一次振捣后要进行第二次振捣。5)配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥,如矿渣水泥。此外,可掺加膨胀剂,同时采用塑料薄膜和草袋覆盖,以确保混凝土内外温差小于25℃。6)对于商品混凝土,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,严格控制骨料的含泥量等。