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混凝土裂缝的几种修补方法|混凝土裂缝用什么修补最好

在过去的几年中,混凝土的防水和修复技术已经发生了巨大的改变。传统方法需要安装人员多次往返于施工现场,而新技术不仅可以提供快速而持久的修复,还可以延长混凝土的使用寿命。下面介绍混凝土裂缝的几种修补方法

普通混凝土裂缝的处理方法

1、表面修复

常用的方法有压实抹平,涂抹环氧粘结剂,喷涂水泥砂浆或细石混凝土,压抹环氧胶泥,环氧树脂粘贴下班丝布,增加整体面层,钢锚栓缝合等。

表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。

2、局部修复法

常用的方法有充填法、预应力法,部分凿除重新浇筑混凝土等。

用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。

3、水泥压力灌浆法

适用于缝补宽度≥0.5mm的稳定裂缝。

此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。利用压送设备(压力0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便效果也很理想。

4、化学灌浆

可灌入缝宽≥0.05mm的裂缝。

5、减少结构内力

常用的方法有卸荷或控制荷载,设置卸荷结构,增设支点或支撑。改简支梁为连续梁等。

6、结构补强

常用的方法有增加钢筋,加厚板,外包钢筋混凝土,外包钢,粘贴钢板,预应力补强体系等。

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。

7、改变结构方案,加强整体刚度

例如:框架裂缝采用增设隔板深梁法处理。

8、混凝土置换发

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

9、电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。

10、仿生自愈法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

11、其它方法

常用方法有拆除重做,改善结构使用条件,通过试验或分析论证不作处理等。

大体积混凝土裂缝产生的原因

大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。

贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力,超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上,都属有害裂缝。

高强度的混凝土早期收缩较大,这是由于高强混凝土中以30%~60%矿物细掺合料替代水泥,高效减水剂掺量为胶凝材料总量的1%~2%,水胶比为0.25~0.40,改善了混凝土的微观结构,给高强混凝土带来许多优良特性,但其负面效应最突出的是混凝土收缩裂缝几率增多。高强混凝土的收缩,主要是干燥收缩、温度收缩、塑性收缩、化学收缩和自收缩。

混凝土初现裂纹的时间可以作为判断裂纹原因的参考:塑性收缩裂纹大约在浇筑后几小时到十几小时出现;温度收缩裂纹大约在浇筑后2到10d出现;自收缩主要发生在混凝土凝结硬化后的几天到几十天;干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。

1、干燥收缩

当混凝土在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水时,就会产生干缩,高性能混凝土的孔隙率比普通混凝土低,故干缩率也低。

2、塑性收缩

塑性收缩发生在混凝土硬化前的塑性阶段。高强混凝土的水胶比低,自由水分少,矿物细掺合料对水有更高的敏感性,高强混凝土基本不泌水,表面失水更快,所以高强混凝土塑性收缩比普通混凝土更容易产生。

3、自收缩

密闭的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低,称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压,因而引起混凝土的自收缩。高强混凝土由于水胶比低,早期强度较快的发展,会使自由水消耗快,致使孔体系中相对湿度低于80%,而高强混凝土结构较密实,外界水很难渗入补充,导致混凝土产生自收缩。

高强混凝土的总收缩中,干缩和自收缩几乎相等,水胶比越低,自收缩所占比例越大。与普通混凝土完全不同,普通混凝土以干缩为主,而高强混凝土以自收缩为主。

4、温度收缩

对于强度要求较高的混凝土,水泥用量相对较多,水化热大,温升速率也较大,一般可达35~40℃,加上初始温度可使最高温度超过70~80℃。一般混凝土的热膨胀系数为10×10-6/℃,当温度下降20~25℃时造成的冷缩量为2~2.5×10-4,而混凝土的极限拉伸值只有1~1.5×10-4,因而冷缩常引起混凝土开裂。

5、化学收缩

水泥水化后,固相体积增加,但水泥-水体系的绝对体积则减小,形成许多毛细孔缝,高强混凝土水胶比小,外掺矿物细掺合料,水化程度受到制约,故高强混凝土的化学收缩量小于普通混凝土。

当混凝土发生收缩并受到外部或内部约束时,就会产生拉应力,并有可能引起开裂。对于高强混凝土虽然有较高的抗拉强度,可是弹性模量也高,在相同收缩变形下,会引起较高的拉应力,而由于高强混凝土的徐变能力低,应力松弛量较小,所以抗裂性能差。

大体积混凝土有害、无害裂缝判别标准

原则上与核安全有关的钢筋混凝土不允许出现裂缝,尤其是反应堆厂房底板、安全壳筒身及穹顶、汽轮机厂房蜗壳泵等重要部位严禁产生裂缝,其他部位应尽可能控制裂缝的产生。但是由于各种原因不可避免的产生各种裂缝,为了明确当混凝土出现裂缝时如何判别其是否有害、无害?为此,福清核电各单位(业主、监理、工程公司、施工单位)经过认真研讨,确定了混凝土裂缝判别标准:

1、无害裂缝:

δf≤0.3mm深度h≤0.5H

δf≤0.2mm贯穿(自愈性)

1.0mm≥δf>0.3mm L≤0.1B

2、有害裂缝(满足下列条件之一):

δf>0.3mm纵深裂缝、h>0.5H;

δf>0.2mm贯穿全截面;裂缝影响使用功能(有渗透、透气、透射线等要求,且满足其中之一即可);

δf>0.3mm非贯穿,可能引起钢筋锈蚀裂缝;降低结构承载力的裂缝。

3、各符号的含义:

Δf——裂缝宽度L——裂缝长度

h——裂缝深度H——裂缝深度

B——沿裂缝长方向的结构宽度,如浇筑后的沉缩(塑性裂缝)

无害裂缝处理方法

1、二次压面法

对于新浇混凝土收缩裂缝,该裂缝多在新浇筑并暴露于空气中的结构构件表面出现,有塑态收缩、沉降收缩、干燥收缩、碳化收缩、凝结收缩等收缩裂缝,这种裂缝不深也不宽,处理方法如下:

1)如混凝土仍有塑性,可采取压抹一遍的方法,并加强养护。

2)如混凝土已硬化,可向裂缝内渗入水泥浆,然后用铁抹子抹平压实。

2、表面涂抹砂浆法

处理时将裂缝附近的混凝土表面凿毛或沿裂缝凿成深15—20mm宽100—200mm凹槽,扫净并洒水湿润。先刷水泥净浆(业主批准适用的界面剂)一度,然后用1:1~2水泥砂浆分2~3层,涂抹总厚10~20mm压光。有渗漏水时,应用水泥净浆(厚2mm)和1:2.5水泥砂浆(厚4-5mm可惨入1—3%于水泥重量的氯化铁防水剂)交替抹压4-5层,涂抹后3-4小时进行覆盖并洒水养护。

3、表面涂抹环氧胶泥(或粘贴环氧玻璃布)法

涂抹前,将裂缝附近表面清洗干净(油污应用丙酮或二甲苯擦洗净)、干燥。较宽裂缝用环氧胶泥填塞,并将胶泥均匀地涂刮压裂缝表面,宽80-100mm。基层干燥有困难时可以用环氧煤焦油胶泥。需要粘贴环氧玻璃布时,先将玻璃布脱钠、干燥,视具体情况可作成一布二油(或二布三油,第二层布的周围应比下一层宽10~15mm)。

4、表面凿槽嵌补法

当裂缝稀少,但深度较深时,沿混凝土裂缝凿一条V型或U型槽,槽内表面应修理平整,清洗干净,并保持槽内干燥。槽内嵌入刚性材料如水泥砂浆、环氧胶泥,或填灌柔性材料如聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等密封。密封材料嵌入前,先涂刷与嵌填材料混凝土性质的稀释涂料(表面可作砂浆保护层或不作保护层),具体做法见图1。

图1表面凿槽修补裂缝的处理方法

(a)一般裂缝处理

(b)渗水裂缝处理

(c)活动裂缝处理

(d)活动裂缝扩展后的情况:1—裂缝;2—水泥砂浆或环氧胶泥;3—聚氧乙烯;4—1:2.5水泥砂浆或刚性防水五层做法;5—密封材料;6—隔离缓冲区;B—槽宽;δ—裂缝活动距离

注:对于施工缝表面的裂缝,处理时可在与其连接的施工段混凝土浇筑前,按表面凿槽嵌补法的要求在裂缝位置处凿V型或U型槽,该槽内不再填充其他填充物,由该连接施工段浇筑的结构混凝土填充,以保证施工缝处混凝土。

5、表面贴条法

对于裂缝移动范围不限于一个平面并有防水要求不便凿槽修补的活裂缝,可将一条具有柔性的聚丁橡胶密封条置于裂缝上面,用聚丁橡胶粘结剂将周边粘结于混凝土上(见图2),使密封条中部能随裂缝活动而自由活动,长的裂缝可分段为粘结,分段为密封条的连接采用聚丁橡胶粘贴搭接,搭接处上下压搓应切成斜面搭接,长度100mm。

▲图2柔性密封带表面粘贴

1—裂缝2—油毡或塑料隔离层;3—聚丁橡胶密封条;4—粘结剂

有害裂缝处理方法

1、水泥灌浆法

钻孔:采用风钻钻孔,孔距1-1.5m除浅孔采用骑缝孔外一般占孔轴线与裂缝呈30—45·斜角(见图3),孔深应穿过裂缝面0.5m以上,当钻孔有两排或两排以上时,宜交叉或呈梅花形布置。

▲图3钻孔示意

1—裂缝,2—齐缝口,3—斜孔

冲洗:钻孔完毕后,应用水冲洗,按竖向排列自上而下逐孔进行。

密封:缝面冲洗净后,在裂缝表面用1:1~2水泥砂浆或环氧胶泥涂抹。

埋管:一般用ø19-38的钢管作灌浆管(钢管上端加工丝扣),安装前在钢管外壁用生胶带缠紧,然后旋入孔中,孔中管壁周围的空隙用水泥砂浆或硫磺砂浆封堵,以防冒浆或灌浆管冲孔中脱出。

试压:用0.1-0.2MPa压力水作渗水试验,采取灌浆孔压水,排水孔排水的方法检查裂缝和管路畅通情况,然后关闭排气孔检查止浆堵漏效果,并湿润缝面,以利粘结。

灌浆:合格的经设计批准使用的填缝用注射性水泥,水泥净将水灰比为0.4,灌浆压力0.3—0.5MPa。在整条裂缝处理完毕后,孔内应充满净浆,并填入净砂用棒捣实。

2、化学灌浆法

钻孔:采用风钻钻孔,孔距1-1.5m除浅孔采用骑缝孔外一般占孔轴线与裂缝呈30—45·斜角(见图3),孔深应穿过裂缝面0.5m以上,当钻孔有两排或两排以上时,宜交叉或呈梅花形布置;

密封:缝面冲洗净后,在裂缝表面用1:1~2水泥砂浆或环氧胶泥涂抹。

埋管:一般用ø19-38的钢管作灌浆管(钢管上端加工丝扣),安装前在钢管外壁用生胶带缠紧,然后旋入孔中,孔中管壁周围的空隙用水泥砂浆或硫磺砂浆封堵,以防冒浆或灌浆管冲孔中脱出。

试压:用0.2-0.3MPa压缩空气进行压力实验;

灌浆:采用环氧树脂浆液进行灌浆。

混凝土裂缝用什么修补最好

众所周知,混凝土容易开裂,因此需要尽可能预防其开裂。然而并不是所有的事情都能得偿所愿,混凝土可能由于多种原因而开裂,并且很难采取措施防止所有这些开裂现象。例如,国际混凝土修补协会(ICRE)发表的文章《混凝土修补公告》中就提到了多个会导致混凝土裂缝形成的可能性,如钢腐蚀、冻融循环、硫酸盐侵蚀以及碱骨料反应等,最终都会缩短混凝土结构的使用寿命。

这里为您提供修复混凝土渗漏(包括混凝土裂缝)的方案,以帮您解决大多数的混凝土裂缝修补问题。

准备工作

无论您想要修补什么样的混凝土裂缝,请首先确保充足的准备工作。这样才能保证裂缝修补后的效果。

为此,只需遵循以下三个简单步骤:

拿出电动凿

开凿一个凹槽

准备材料填充凹槽

尽量避免使用注浆类产品

您可能会想到用注浆类产品来填补这些凹槽,但请尽量不采取这种方式。

因为虽然开槽的过程看起来与使用注浆类产品时的过程相似,但实际上并不完全相同。例如,如果使用注浆类产品,您需要沿着裂缝的长度钻孔,再将一个端口插入到每个孔中以泵入产品;而不是采取开凿凹槽的方式。

另外,假如您将此类产品注入到了凹槽中,也无法取得同样的效果。

更不用说,一些注浆类产品无法永久填补混凝土内部的裂缝。例如,聚氨酯泡沫注射通常可以保持一定的韧性并能承受一些移动压力,但这种灵活性会在一段时间后退化。

再如:环氧树脂注浆,尽管这种产品的目的是加强和修复混凝土裂缝的完整性,但却只有在裂缝干燥的情况下使用才能实现防水效果。因为环氧树脂类产品不会与水发生任何反应,所以它不能阻止水分的入侵,也无法改变水渗入的路径。



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