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1、混凝土裂縫的原因分析、修補及防治措施摘要:混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質脆性材料。由于由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題,使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害?;炷亮芽p有表面裂縫、貫穿裂縫和深層裂縫三種。貫穿裂縫,無論對壩體的整體受力,還是防滲效果的影響比之淺層表面裂縫的危害都大得多。表面裂縫也可能成為深層裂縫的誘發(fā)因素,對壩體的抗風化能力和耐久性有一定影響。由于裂縫的存在和發(fā)展通常會使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力,影響建筑物的外觀、
2、使用壽命,嚴重的將威脅到人民的生命、財產(chǎn)安全。關鍵詞:混凝土裂縫;混凝土裂縫的原因分析;混凝土裂縫的修補;混凝土裂縫的防治措施一、裂縫的原因分析由于混凝土的組成材料、微觀構造以及所受外界影響的不同,混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多,水工建筑物產(chǎn)生裂縫主要有以下幾種:1、混凝土在硬化的過程中,由于干縮引起的體積變形受到約束時產(chǎn)生的裂縫,這種裂縫的寬度有時會很大,甚至會貫穿整個構件。、大體積混凝土水化時產(chǎn)生的大量水化熱得不到散發(fā),導致混凝土內(nèi)外溫差較大,使混凝土的形變超過極限引起裂縫。、在厚度較大的構件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制,在澆
3、搗后數(shù)小時會發(fā)生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。、當有約束時,混凝土熱漲冷縮所產(chǎn)生的體積漲縮,因為受到約束力的限制,在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應力,由于混凝土抗拉強度較低,容易被溫度引起的拉應力拉裂,從而產(chǎn)生溫度裂縫。由于太陽暴曬產(chǎn)生裂縫也是工程中最常見的現(xiàn)象。、混凝土加水拌和后,水泥中的堿性物質與活性骨料中活性氧化硅等起反應,析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質中吸水膨漲,體積增大三倍,從而使混凝土漲裂產(chǎn)生裂縫。、在炎熱的大風天氣,混凝土表面水分蒸發(fā)較過快,造成混凝土內(nèi)部水化熱過高,在混凝土澆筑數(shù)小時后仍處于塑性狀態(tài),易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。、構件超載產(chǎn)生的裂
4、縫,例如:構件在超出設計的均布荷載或集中荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力彎矩,出現(xiàn)垂直于構件縱軸的裂縫,構件在較大剪力作用下,產(chǎn)生斜裂縫,并向上、下延伸。、當結構的基礎出現(xiàn)不均勻沉陷,就有可能會產(chǎn)生裂縫,隨著沉陷的進一步發(fā)展,裂縫會進一步擴大。、當鋼筋混凝土處于不利環(huán)境中,例如:侵蝕性水,由于混凝土保護層厚度有限,特別是當混凝土密實性不良,環(huán)境中的氯離子等和溶于水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹,生成氧化鐵,氧化鐵的體積比原來金屬的體積大的多,鐵銹體積膨脹,對周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。而在施工過程中,我們最為常見的多是因溫度而引起的裂縫。混凝土硬化期間水泥放
5、出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在表面引起拉應力。后期在降溫過程中,由于受到基礎或老混凝上的約束,又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕,表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束,也往往導致裂縫?;炷潦且环N脆性材料,抗拉強度是抗壓強度的1/10左右,短期加荷時的極限拉伸變形只有×104,長期加荷時的極限位伸變形也只有×104.由于原材料不均勻,水灰比不穩(wěn)定,及運輸和澆筑過
6、程中的離析現(xiàn)象,在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應力主要是由鋼筋承擔,混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內(nèi)出現(xiàn)了拉應力,則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現(xiàn)拉應力或者只出現(xiàn)很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力,因此掌握溫度應力的變化規(guī)律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。二、裂縫的修補措施國內(nèi)外修補裂縫的方法很多,歸納起來主
7、要有以下三大類:開槽法修補裂縫該法適合于修補較寬裂縫大于,材料的配合比為:采用環(huán)氧樹脂:聚硫橡膠:水泥:砂=10:3::28.首先用人工將曬干篩后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻后,將環(huán)氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的砂、水泥當中,再用人工繼續(xù)攪拌。最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度。及時將已拌好的改性環(huán)氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的混凝土鑿槽內(nèi)進行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入混凝土縫內(nèi),一組砂漿的整個施工過程需要30分鐘左右完成。嵌入后的砂漿養(yǎng)護即砂漿嵌入縫槽內(nèi)處理好后兩小時以內(nèi)及時用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂
8、砂漿進行覆蓋,待完全初凝后,開始用水養(yǎng)護。低壓注漿法修補裂縫低壓注漿法適用于裂縫寬度為~的混凝土裂縫修補。修補工序如下:裂縫清理—試漏—配制注漿液—壓