摘 要:小型農(nóng)田水利水工建筑物混凝土的裂縫問題是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題,其質(zhì)量通病的產(chǎn)生難以避免,結(jié)合多年從事水工混凝土施工和處理通痛的經(jīng)驗,提出經(jīng)過實踐檢驗?zāi)苡行Ы鉀Q幾種常見通病的防治措施,并針對具體情況提出了一些預(yù)防、處理措施及常見裂縫缺陷的修補(bǔ)方法。
關(guān)鍵詞":水工砼 裂縫 預(yù)防 處
中圖分類號: TV698 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)12(a)-0000-00
1綜合概述
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫,對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產(chǎn)生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后,微裂縫就會不斷的擴(kuò)展和連通,最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫,也就是混凝土工程中常說的裂縫。嚴(yán)重的將直接威脅到人民的生命、財產(chǎn)安全。因此對砼裂縫的控制已成為水利工程建設(shè)引起高度重視的問題之一。
2 小型農(nóng)田水利水工建筑物砼產(chǎn)生裂縫因素
水工混凝土施工生產(chǎn)過程中,受材料、施工、溫度、氣候等多種因素的影響,產(chǎn)生蜂窩麻面、裂縫、滲漏、凍融、變形等質(zhì)量通病,降低水工混凝土質(zhì)量等級,嚴(yán)重影響其結(jié)構(gòu)安全,縮短了水工混凝土使用壽命。
混凝土表面或內(nèi)部由于混凝土硬化凝固時產(chǎn)生的大量水化熱作用,或不均勻收縮變形、沉降、干縮、溫度變化、結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化、結(jié)構(gòu)約束變化產(chǎn)生的微觀裂縫和宏觀裂縫現(xiàn)象。
3 小型農(nóng)田水利水工建筑物砼裂縫的防止措施
(1)對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實和加固。保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后次序。在凍土上搭設(shè)模板時要注意采取一定的預(yù)防措施。
(2)砼配合比設(shè)計時,在保證砼具有良好工作性的情況下,應(yīng)盡可能的降低砼的單位用水量,采用“三低二摻一高”的設(shè)計準(zhǔn)則,生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值”的抗裂砼。施工時要嚴(yán)格控制砼配合比,計量要準(zhǔn)確,坍落度抽檢工作要加強(qiáng),不能流于形式。選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。在混凝土配合比設(shè)計中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用,同時摻加合適的減水劑。嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設(shè)計所給定的用水量。加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù),并適當(dāng)延長混凝土的養(yǎng)護(hù)時間。冬季施工時要適當(dāng)延長混凝土保溫覆蓋時間,并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。
(3) 砼振搗要密實,拆模后要掛草簾或鋪草澆水養(yǎng)護(hù)保濕。新澆筑的砼就象剛剛出生的嬰兒,需要體貼關(guān)心和愛護(hù)。砼的養(yǎng)護(hù)不僅對防止早期表面裂縫顯得重要,它對砼后期強(qiáng)度的發(fā)展、砼的進(jìn)一步成熟和耐久性等也同樣重要,在過去許多工程的施工和管理中對養(yǎng)護(hù)的重要性沒有充分的認(rèn)識。
4 水工砼工程的常見裂縫缺陷修補(bǔ)
(1) 開槽法修補(bǔ)裂縫 采用環(huán)氧樹脂:10,聚硫橡膠:3,水泥:12.5,砂: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(dāng)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(約0.4斤丙酮就可以了)。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砼鑿槽內(nèi)進(jìn)行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入砼縫內(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(hù)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)氧樹脂砂漿進(jìn)行覆蓋,待完全初凝后,開始用水養(yǎng)護(hù)。
(2) 低壓注漿法修補(bǔ)裂縫 低壓注漿法適用于寬度為0.2mm~0.3mm的砼裂縫修補(bǔ)。修補(bǔ)工序如下:裂縫清理—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。當(dāng)裂縫數(shù)量較多時,先要在裂縫位置上貼醫(yī)用白膠布,再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫,使裂縫封閉,大約10分鐘后,揭去膠布條,露出小縫,粘貼注漿嘴用鍵包嚴(yán)。固化后周邊可能有裂口,必須反復(fù)用漿補(bǔ)上,以避免注漿漏漿。注漿操作一般在粘嘴的第二天進(jìn)行,若氣溫高的話,半天就可注漿。操作時先用補(bǔ)縫器吸取注漿液,插入注漿嘴,用手推動補(bǔ)縫器活塞,使?jié){液通過注漿嘴壓入裂縫,當(dāng)相鄰的嘴中流出漿液時,就可拔出補(bǔ)縫器,堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿,水平縫一般從一端到另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿,在注漿后約半小時可以對每個注漿嘴再次補(bǔ)漿。
(3) 表面覆蓋法修補(bǔ)裂縫 這是一種在微細(xì)裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜,以達(dá)到修補(bǔ)砼微細(xì)裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法,這種方法的缺點是修補(bǔ)工作無法深入到裂縫內(nèi)部,對延伸裂縫難以追蹤其變化。表面覆蓋法所用材料視修補(bǔ)目的及建筑物所處環(huán)境不同而異,通常采用彈性涂膜防水材料,聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘貼)等。施工時,首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛,清除表面附著物,用水沖洗干凈后充分干燥,然后用樹脂充填砼表面的氣孔,再用修補(bǔ)材料涂覆表面。
(4) 結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。
(5)混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
(6)電化學(xué)防護(hù)法
電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),鈍化鋼筋,以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點是防護(hù)方法受環(huán)境因素的影響較小,適用鋼筋、混凝土的長期防腐,既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。
(7)仿生自愈合法
仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì),而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能,在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊),在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。
5 結(jié)論
上述幾種水工混凝土常見通病裂縫是砼結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,砼的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對砼裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。經(jīng)過近幾年來的實踐檢驗,成功解決水工混凝土通病的有效措施,對延長水工混凝土使用壽命,節(jié)省工程費用。實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、安全、高效的工程建設(shè)管理目標(biāo),其實用性和借鑒價值是顯而易見的。