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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流溷凝土结构体裂缝及渗漏水防水堵漏之高压灌注化学灌浆的治理措施方案.精品文档.混凝土结构体裂缝及渗漏水防水堵漏之高压灌注化学灌浆的治理措施方案 混凝土是一种多孔胶凝人造石材,属刚性体,主要特点抗压强度高、抗拉强度低、延伸率微小、易产生收缩裂缝。混凝土工程裂缝最常见出现问题是由于收缩变形受到约束引发的收缩裂缝和由外部荷载作用引发荷载(受力)裂缝。混凝土的裂缝出现是很难避免的,但是能预防和治理的。出现裂缝后根治理裂缝是本次需要解决的问题。 一、混凝土裂缝分类及裂缝出现收集的资料 根据地下工程和防水混凝土的防水要求,对混凝土裂缝而言,可分为有害裂缝和
2、无害裂缝。混凝土的裂缝产生主要是限制条件变形作用引起的,变形作用包括温度变形(水化热、气温、生产热、太阳热)、温度变形(自生收缩、失水干缩、碳化收缩、塑性收缩等)。 1、有害裂缝的基本概念 (1)混凝土结构产生的裂缝对耐久性受到影响; (2)裂缝有渗漏水; (3)裂缝贯穿结构层; (4)混凝土结构的冷缝明显且有渗漏水; (5)裂缝的深度与构造钢筋相连,形成钢筋串水; (6)裂缝的宽度大于0.2mm,且不能自愈; (7)裂缝密度呈网状; (8)裂缝对结构安全性、稳定性有危害程度。 混凝土制作应有预防措施,防止产生有害裂缝的出现。出现有害裂缝后,应认真进行治理,清除有害裂缝,保证混凝土结构的安全性
3、、稳定性、耐久性和无渗漏水。 2、无害裂缝的基本概念 (1)裂缝的出现对结构耐久性、安全性、稳定性无影响; (2)裂缝无渗漏水,且不贯通; (3)裂缝宽度小于0.2mm,且不渗漏水; (4)裂缝可自愈。 3、混凝土裂缝治理应收集的资料 (1)混凝土材料资料:水泥用量,水灰比、砂石比、砂率、外掺料(粉煤灰和外加剂); (2)混凝土施工资料:施工时环境条件、气象条件、气温条件、浇注混凝土顺序,商品混凝土质量,坍落度损失,降低水化热措施、拆模时间,拆模时间,拆模顺序,混凝土的养护措施; (3)温度控制资料:入模温度(入模温度=原材料温度+混凝土搅拌时的温升+混凝土运输中的温度)、混凝土水化热最高内温
4、、混凝土内温与表温差,混凝土温降梯度; (4)结构设计资料:控制混凝土开裂的具体措施,附加防水层设置,施工缝、变形缝、后浇带等的设置、配筋方式等。 4、混凝土裂缝调查资料(1)裂缝出现的部位(拱、墙、底)裂缝的方向(垂直、斜交、水平),裂缝的宽度、深度、长度和延伸方向; (2)裂缝开裂时间,有无发展; (3)裂缝渗漏水现状(雨季和旱季)。 5、裂缝评价 (1)裂缝的定性,应从裂缝对结构的危害程度,安全度、渗漏水情况确定; (2)裂缝有无扩展的可能性,自愈的可能性; (3)裂缝的分类及标准。 6、混凝土裂缝产生的原因(在此不论述)混凝土裂缝产生主要是温度变形和湿度变形的影响产生的裂缝。混凝土制作
5、过程中,只有从原材料,配制、搅拌、运输、浇灌、养生、综合考滤,才能控制混凝土不出现或少出现裂缝,做到不裂不渗。 二、混凝土裂缝治理混凝土裂缝治理方法按无害裂缝和有害裂缝进行治理,本文重点简介有害裂缝的治理。 1、无害裂缝治理 无害裂缝治理原则上只进行表面修补,常用的方法在混凝土出现裂缝的表面涂刷一层无机防水涂料。无机涂料涂刷后不得开裂,但粘结力强,耐水性好。 2、有害裂缝治理(1)有害裂缝治理原则 混凝土结构的强度达到设计要求,结构变形处于稳定状态,裂缝无发展,才能治理有害裂缝;裂缝处理与防水处理相结合,裂缝处理与结构的稳定性和耐久性处理相结合;在治理裂缝过程中,不得破坏原结构;裂缝治理应采用
6、注浆和封缝相结合,注浆材料和封缝材料应满足防水耐久性的要求,应采用经过检测。并经实践检验,质量可靠的材料;方案合理选材得当、施工可靠、管理到位。 (2)有害裂缝治理基本要求 提供治理裂缝的基本资料; 有害裂缝渗漏水情况和产生裂缝的原因; 提供封缝材料,注浆材料的技术标准、技术要求,注浆设备情况; 编写施工组及质量检查标准等。 3、有害裂缝治理方法 先开槽封缝,后钻孔注浆、采用封缝和注浆相结合的治理裂缝的方法。 沿裂缝开槽:采用破缝机开槽,然后用人工沿槽缝凿除缝间混凝土,机械破缝宽度2cm、深度23cm,开槽长度沿裂缝两端各延长4060cm; 清洗槽体,做到槽体规范(深度与宽度)干净; 充分湿润
7、槽体; 槽体涂刮嵌缝料:要求嵌缝材料能在潮湿基面施工,嵌缝料与槽缝间混凝土有牢固的粘结力,耐久性好,不开裂、材料中不得含有溶出物,无污染环境,无腐蚀功能(嵌缝料内容后述); 应加强湿养护(一般72h保持嵌缝料湿润); 钻孔:孔要求深而细,钻斜孔:孔径818孔深为混凝土厚度1/22/3,斜孔=350450; 注:d混凝土厚度:单位mm 注浆设备选型:应选用高压电动注浆机,要求注浆压力不小于40mpa,机具体积小,便于操作及携带,产品采用模组化设计,便于组装拆卸及保养(注浆设备选型内容后述); 应配备有注浆零配件:止水针头、钻头(各类长度200450mm)、注浆管、牛油头、开关阀门、连接杆、高压管
8、; 注浆材料选择:注浆材料的选择,要求可灌性好,在有水或潮湿基面上有牢固的粘结力,强度高耐久性好,不收缩、无溶解物质,对环境无污染、防腐蚀性好等优点; 一般选用改性环氧树脂灌浆料:国产质量较优的有广州金科有限公司生产的sjk高渗透性改性环氧灌浆料,广州市泰利斯固结构补强工程有限公司生产的eaa环氧注浆料; 安装注浆嘴; 11采用r1型堵漏材料封堵注浆嘴,防止注浆料从注浆嘴周围渗出; 12做压水试验,检查注浆嘴孔口有无渗漏水和提供裂缝注浆进浆压力,试压不得小于48mpa; 13注浆时,采用正压与负压并举的方式进行; 14注浆时进浆压力从低到高、直到压力稳定、进浆压力发生突变时,停止注浆,相隔8h
9、后进行三次注浆、注浆方法与第一次注浆方法相同; 15最后一次注浆约48h后(一般3d),再进行注浆检查,注浆检查的压力达10mpa不进浆,注浆成功; 16拆管封管、注浆结束。 3、裂缝治理采用的防水材料、注浆及注浆设备介绍 (1)嵌缝料原材料组成:普通42.5级的硅酸盐水泥、1万目纤维素、粘稠剂、石英粉、调色剂等材料组成; 产品特点 a、能带水作业,凝固时间可调; b、耐久性好与混凝土缝间粘结力强,抗渗抗裂性好; c、嵌缝材料中不含溶出物质,耐腐蚀性防腐蚀性好,无毒无味,属环保材料; d、施工高效快捷。 施工方法 a、缝槽冲洗干净,并充分湿润; b、配合比:粉料:水=1:0.3搅拌均匀成腻子(
10、不得含生料或团粒); c、将腻子用刮刀嵌入槽缝,上料时稍用力压实平顺; d、涂层硬化后进行湿养护3d。 注意事项 a、拌制材料随用随配,搅拌好的料必须在凝结前用完; b、尽量避开烈日大风下施工,若在烈日高温下施工,应有防晒措施和湿养,0以下施工应有防冻措施,一般不得在0以下施工; c、原材料应存放在干燥环境中,不得与雨水接触。 (2)堵漏封口防水材料(r-1型料)产品简介:r系列堵漏防水材料r-1型为堵漏和防水材料,产品以特种水泥、改性纤维、石英粉、增稠剂、分散剂、稳定剂、密实剂、抗收缩剂等组成。是速凝、抗渗、抗裂和耐久性好的防水材料; 产品特点: a、能带水堵漏和防水,凝固时间可调(315m
11、in均可); b、耐久性好、无溶出物、耐腐蚀性好、无腐蚀性、无毒无味、属环保材料; c、抗渗抗裂性好、粘结力强,是粘帖帖瓷砖、马赛克和大理石优质材料; d、施工方便、工期短、高效快捷; e、使用范围广,适用于新旧混凝土和砖石结构的渗漏水修缮和防水,广泛应用于各种地下室、隧道、地铁、蓄水池、水塔、卫生间、输水管道等的堵漏和防水。 技术指标: 序号检验项目技术指标 凝结时间(202)初凝,min210终凝,min152 抗压强度,mpa,1h 4.53d 15.03 抗折强度,mpa,1h 1.53d 4.04 抗渗压力,mpa,7d, 试块1.55粘结强度,mpa,7d,1.26 耐热性,100
12、,5h无开裂、起皮、脱落7 冻融循环,(-1520)20次无开裂、起皮、脱落 方法a、面处理堵漏:用凿子或冲击钻将漏水部位打孔并将孔眼用水冲洗干净;抹面:基面必须充分湿润,并要求基面坚固、洁净、平顺、不平之处先用双快补强r-6型材料找平。渗漏水严重处,应打孔引水。 b、材料配合比 方式配合比=粉:水厚度,(mm)用料,(kg/m2)要求堵漏1:0.3捏面料团抹面1:0.4 23 3.24.8拌制均匀、细腻 c、施工方法 堵漏:用凿子或冲击钻将渗水部位打成45cm深,直径23cm的孔洞,用于冲洗干净后,r-1型材料加水(灰:水=1:0.3)搅拌均匀,捏成料团(料团大小与孔洞相近),手掌感觉发热,
13、迅速将料团塞于孔中,并用手掌压住几分钟,手掌感到发硬后,松开手掌,再用木板压平。15min后进行湿养护; 抹面:基面清理干净,充分湿润后,r-1型材料加水(灰:水=1:0.4)搅拌均匀(不得含生料或团粒)成腻子状,用抹子或刮板迅速上第一层料(厚度1mm),涂层硬化后喷水湿养护,再上第二层料(厚度1mm),上料时稍用力使涂层密实。若还有局部渗水或有湿渍,只需在渗水或湿渍部位再加涂一层,直到不渗不湿。并注意搭接,每次配料不要太多(每次搅拌应在凝结前用完),以免造成浪费。涂层硬化后要进行湿养护3d。d、注意事项:拌制材料随用随配,搅拌好料必须在凝结前用完;尽量避开烈日下施工,若在烈日下施工涂层凝固后
14、,应及时加遮晒措施和湿养护,0以下施工要添加防冻剂;材料贮存时,应置于室内干燥处。材料袋装拆线后,余料应扎紧口,勿受潮。 (3)超早强自流平水泥基灌浆料超早强自流平水泥基灌浆料新产品,是一种水泥基,凝结时间可调的水硬化灌浆材料,其特点是具有超早强、高强、微膨胀和自密实、自流平、可灌性好、施工简单。 该产品为粉状材料,使用方便,按0.350.45的水泥比直接加水,搅拌均匀后即可使用。灌注后,不需振捣该产品特别适用于紧急抢修工程,如铁路基床病整治工程(不影响列车运营的情况下)、海拔3800m的青海大坂山公路隧道注浆堵漏工程(高寒区)、云南白虎山隧道、上海局外复线苔井隧道等十余座隧道的注浆堵漏工程进
15、行了成功应用,在武汉钢铁厂4#高炉的快速抢修中,采用研制的超早强灌浆料配制的超早强自流平混凝土,6h混凝土强度达到c30以上,应用效果非常好,节约了维修时间,减少了停产维修所带来的巨大损失。 该技术产品已通过部级技术鉴定,部分性能指标达到国际领先水平。 产品的主要特点 a、水灰比为0.350.45时,净浆的流动度大于240mm,料浆初凝1020min,料浆终凝1225 min。(流动性保持时间和凝结时间可调,根据用户需要,可缩短或延长料浆的流动性保持时间和凝结时间)。料浆的初凝与终凝时间间隔短(24min)。 b、从加水搅拌起,常温下,净浆试体30min的抗压强度可达815mpa,1h抗压强度
16、可达1225mpa,1d抗压强度可达2545mpa,28d抗压强度可达50mpa以上,具有显著的超早强、高强的特点。后期强度持续增长,一年达60mpa以上; c、产品具有良好的微膨胀性,水灰比为0.4时,净浆试体的水中自由膨胀率为1d6.6/万,3d17/万,7d17.9/万,14d17.9/万。可以看出,试体的微膨胀在7d已趋于稳定; d、产品的抗渗性、抗冻性和耐硫酸盐侵蚀性良好; e、产品碱含量低、无氯; f、产品可配制超早强混凝土、喷射混凝土。 主要技术指标(检验依据q/ltf06-2004) 检验项目 标准值 该产品特别适用于紧急抢修工程,如铁路基床病整治工程(不影响列车运营的情况下)
17、、海拔3800m的青海大坂山公路隧道注浆堵漏工程(高寒区)、云南白虎山隧道、上海局外复线苔井隧道等十余座隧道的注浆堵漏工程进行了成功应用,在武汉钢铁厂4#高炉的快速抢修中,采用研制的超早强灌浆料配制的超早强自流平混凝土,6h混凝土强度达到c30以上,应用效果非常好,节约了维修时间,减少了停产维修所带来的巨大损失。 该技术产品已通过部级技术鉴定,部分性能指标达到国际领先水平。 产品的主要特点 a、水灰比为0.350.45时,净浆的流动度大于240mm,料浆初凝1020min,料浆终凝1225 min。(流动性保持时间和凝结时间可调,根据用户需要,可缩短或延长料浆的流动性保持时间和凝结时间)。料浆
18、的初凝与终凝时间间隔短(24min)。 b、从加水搅拌起,常温下,净浆试体30min的抗压强度可达815mpa,1h抗压强度可达1225mpa,1d抗压强度可达2545mpa,28d抗压强度可达50mpa以上,具有显著的超早强、高强的特点。后期强度持续增长,一年达60mpa以上; c、产品具有良好的微膨胀性,水灰比为0.4时,净浆试体的水中自由膨胀率为1d6.6/万,3d17/万,7d17.9/万,14d17.9/万。可以看出,试体的微膨胀在7d已趋于稳定; d、产品的抗渗性、抗冻性和耐硫酸盐侵蚀性良好; e、产品碱含量低、无氯; f、产品可配制超早强混凝土、喷射混凝土。 主要技术指标(检验依
19、据q/ltf06-2004) 检验项目 标准值 浆流动度,(mm),2202 流动度保持时间,(min),83 凝结时间,(min),(107) 初凝,10 终凝,20 初、终凝结间隔,54 抗压强度,(mpa) 块养护,(40min),6 试块养护,(1d),23 试块养护,(3d),30 试块养护,(7d),36 试块养护,(28d),425 试件膨胀率,% 水中,(7d),0.05 水中,(28d),0.2 干空,(28d),-0.02 施工方法a、钻孔:布孔的原则是先疏后密,中插孔,并用压风机冲孔,将孔内沉碴、淤泥彻底清理干净,通过冲孔可了解孔位之间的连通关系,从而确定压浆孔和通气孔;
20、 b、灌浆:灌浆以前,应先进行注水试验,以检查孔洞是否畅通,然后将超早强自流平水泥基灌浆料按灰水比1:0.4的比例,用搅拌机制浆,将制好的浆放入贮浆桶后,通过压力泵由管线送浆液至工作面而进行压浆,压浆工序可视浆液的凝结时间而定,以保证其结石强度。 注意事项 a、产品宜在1628的环境稳定下使用,在其它温度下使用产品的凝结时间会有较大的变化,故用户采用时,应加以说明,我们会提供低温或高温下的产品; b、产品应在干燥环境下存放,保质期6个月时,应经试验合格后使用。 (4)改性环氧树脂灌浆材料 改性环氧树脂灌浆材料是利用环氧树脂的高强度,粘结力强的特点,改性它在潮湿接触面有较好的耐久粘结力,遇水分散
21、,可灌性好的性能,是改善混凝土密实性、补缝、补强防水的优质灌浆材料。 改性环氧树脂灌浆材料应符合如下条件才能选用 a、可灌好、凝固后不收缩、无溶出物质,可灌k=10-610-8cm/s,地层中可灌入0.01mm裂缝中; b、粘结力强,可以粘结缝、湿缝、水下缝,可以粘结被油,有机物灰尘等污染的裂缝; c、综合力学性能和物理性能好、强度、粘结力、抗拉强度、剪切应力等指标高,能适应动荷载下施工(如高压水头堵水加固、地铁和公路道床加固,房屋地基加固,桥梁补强,混凝土结构和堵水补缝补强等); d、材料中不含溶出物质,无收缩,对环境无污染,耐腐蚀无腐蚀固结体无毒,耐久性好(粘结力), 主要技术指标 外观:
22、无结块,颜色一致,无分层;固化时间:1548h; 抗压强度:50mpa; 抗拉强度:8mpa; 粘结强度:干燥基面1.5mpa;潮湿基面(1.50.8)mpa; 弯曲强度:25mpa 收缩率:0.3%; 改性环氧灌堵漏补强工程施工工艺 a、用切缝机开缝,人工治缝开槽,槽宽20mm,槽深2030mm,槽长向缝两端头各延长100mm; b、用清水将打凿好的渗漏水缝、渗漏水点清洗干净; c、埋设注浆咀,注浆咀一般埋设在渗漏水较大或裂缝较宽的部位,注浆咀间距一般为3050cm,渗漏水点注浆咀埋设在渗漏水部位; d、用封堵材料把注浆咀固定并把“u”型缝封平; e、在注浆咀处套1根约12cm长、10mm的
23、高压胶管,用铁丝把高压胶管扎紧; f、待封缝材料固结后,采取从裂缝左边至右边(或右至左)或由下至上的方式,用灌浆泵把化学浆从灌浆咀处灌入,灌浆压力需缓慢增加,当灌浆压力上升到18mpa后,在没有加压的前提下,若灌浆泵的压力表指示针在23min内基本不下滑,即可停止该咀灌浆,移至下一咀续灌。在灌缝过程中,若出现灌浆咀通浆情况,即将通浆咀封闭(用铁线扎紧高压胶管口),若出现封缝部位漏浆,即应停止灌浆,用封漏材料将部位堵位; g、封管,灌浆完毕后,用铁丝扎紧套在灌浆咀上的高压胶管口; h、将浆液固化后(一般3d),切除注浆咀; i、检查注浆效果,若个别部位仍有渗漏现象,必须重灌,直至不渗不漏为止。
24、汗渗部位的化灌堵漏处理 a、在汗渗部位布置注浆孔,孔距一般为3050cm,孔径约12mm,孔深约40cm(或根据工程具体情况而定); b、用高压水枪(水压1mpa左右)将注浆孔清洗干净; c、埋设注浆管,管深约10cm; d、封管,用微膨胀速凝材料将注浆管与混凝土孔隙封实,管壁周边再用改性环氧浆泥密封,范围约10mm; e、待封管材料固结后,作灌浆防渗处理。灌浆压力根据进浆情况确定; f、灌浆时,采用正压与负压并举的方式进行。 (5)高压灌注机设备简介 机具介绍 a、机具:高压灌浆机,灌注压力可达800010000磅,可进入0.02mm以上的发丝裂缝。 机具体积小,便于操作及携带(重量7kg)
25、。产品采用模组化设计,便于组装、拆卸及保养。 可切换进料方式:除一般传统置料方式外,本机另可切换至吸料管进料,可节省倒料时间及节省材料。并可以避免材料二次污染; 高压注浆堵漏工法特性:高压灌注机所产生的巨大压力,将堵漏剂送至壁体裂缝的中间部位,使堵漏剂以裂缝中间部位为中心向四周扩散。堵漏剂与水快速反应硬化后,将裂缝永久性堵住,尤其是对厚度大于20cm以上的混凝土壁体,使用本工法堵漏更是快速且有效。 本工法所使用之高压注浆机,灌注压力高、流量大,可快速止水,确为有效的堵水工法。尤其是对量涌水的漏水点,本工法更有神奇之处。 适用范围:地铁、隧道、涵洞、地盘改善、水库、港湾工程、顶板、裂缝、施工缝、
26、伸缩缝、地下室发丝状裂缝等止漏工程。 b、零配件 配件名称规格或说明 止水针头长针头15cm用于松散结构:短针头8.5cm,10cm用于密实结构。并可定制其他规格。 钻头各种长度。(15210mm,14310mm,14450mm)。 牛头油 进口 开关阀门 国产 连接杆 进口 高压管 进口 高压灌注堵漏裂缝施工工艺 a、前期施工步骤 寻找裂缝:对于潮湿基层,先清扫结水,待基层全部清理干净、表面稍干时,仔细寻找裂缝,用色笔或粉笔沿裂缝作好记号:对于干燥基层清,清理后可用气泵或吹风机吹除表面灰尘; 钻孔:按混凝土结厚度,距离裂缝约150250mm,沿裂缝方向两例交叉钻孔。孔距应按现场实际情况而定,
27、以两孔注浆后浆液在裂缝处能交汇机为原则,一般刚开始时孔距宜为300mm;孔径的大小,应按配套的止水针头大上而定,采用的为非标的13mm钻头。孔与裂缝断面应成450600交叉,并交叉在底板中部1/3范围。 埋止水针头:止水针头为配套部件,是浆液注入裂缝内的连接件,埋设时应用工具紧固,并保证针头的橡胶部分及孔壁在未使用前干燥,否则在紧固时容易引起打滑。 b、前期施工应注意的问题 在寻找裂缝前,首先应对裂缝进行分析,并按裂缝宽度、长度的不同分别取芯,以确定裂缝深度发展规律。如非贯穿裂缝且深度较浅,可以作表面处理。 c、裂缝修补 灌注浆液应从第一枚针头开始(结构立面由下往上灌注),当浆液从裂缝处冒出,
28、应立即停止,移入第二枚继续灌注,依次向前进行。在灌注过程中,如果浆液已灌满相邻针头位置,可以跳开不注:如注浆后发现裂缝两端仍有裂缝延伸,或有裂缝与其交叉,应在该位置补孔,重新注浆。这样,整条裂缝的第一次注浆才算结束。 为使裂缝完全灌满浆液,应进行二次注浆。第二次灌注应与第一次间隔一段时间,但必须在浆液凝固前完成。如二次灌注后,浆液仍不能愈合,应在该位置重新钻孔注浆。 d、注浆时应注意的问题 当一枚针头在灌注较长时间后(约5min后),浆液仍未从裂缝内冒出,应停止灌注,间隔一段时间后再进行,如仍未灌满,应检查钻孔是否与埋管线交叉,底板是否有孔洞等情况,待查明原因后再进行。 灌注时应严密注视灌注机
29、的工作压力表,如超过额定压力(35mpa以上),应停机再进行,如压力仍居高不下,应检查钻孔是否与裂缝完全交叉。 聚氨酯是遇水膨胀材料,工作时应穿戴好防护器具如手套、护目镜,如不慎溅入眼睛,应立即送医院。 e、表面清理及设备维护 待浆液凝固后,表面应及时清理。 灌注机连续使用最多不超过10h,如中途停止工作超过30min,应及时清洗机械,清洗可用专用清洗剂或丙酮等。 灌注机使用前应经常检查,发现异常,立即予以维修,以防发生事故。 裂缝修补检测 对已修补完成的裂缝,用钻孔机进行取芯检测。检测结果应该是混凝土表面光滑、密实,浆液全部灌满裂缝,并对芯样进行混凝土强度抗压试验,达到原设计值.目前的土木建
30、筑工程,以混凝土结构占主导地位,混凝土结构由于内外因素的作用不可避免地存在裂缝,而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。 北京冶建工程裂缝处理中心针对混凝土裂缝,开发了工程师自动低压灌浆的方法进行修复。自动低压灌浆技术是混凝土裂缝灌浆领域包括材料、机具、施工的一项综合技术。国际发展趋势表明,建筑物维修、改造业已成为当今社会的热门课题,而混凝土裂缝无处不在,无法避免,建筑物的破坏往往是从裂缝开始,因此,对裂缝的控制和处理至关重要。 该技术研制了袖珍式可对混凝土微细裂缝进行自动压力灌浆的新型机具和适应各种形态裂缝修复的灌浆树脂、配套材料,提供了混凝土缺损维修的聚合物砂浆和界面处
31、理技术,并对裂缝成因和微细裂缝注入理论进行了分析,通过大量工程实践,总结制定了一套自动压力灌浆操作细则和质量保证体系,为我国现有建筑物的维修改造提供了有价值的技术途径和实施手段。 该技术自1989年实施以来,填补了国内空白,开拓了我国自动低压灌浆技术的新领域,在主要技术指标上达到国际先进水平。 编辑本段混凝土裂缝处理混凝土裂缝处理 混凝土裂缝处理,是指采取科学的方法对混凝土裂缝进行修复的技术。 混凝土裂缝一般有三种状态:静止裂缝,活动裂缝,正在发展的裂缝。混凝土裂缝处理方法的选择一般要考虑的因素:判断裂缝是活动的还是静止的;修补的主要目的是什么?是减少过多的渗漏、使裂缝处完全水;是否需要加固处
32、理;裂缝产生的主要原因是什么;裂缝未来的变化(数值和方向)如何。 混凝土裂缝处理的13种常见方法: 1. 树脂灌注法; 2. 表面封闭法; 3. 钻孔嵌塞法; 4. 柔性封闭法; 5. 表面附加钢筋法; 6. 灌浆法; 7. 干嵌填法; 8. 钉合法; 9. 聚合物浸入法(重力渗入和真空渗入); 10. 迭合面层和表面处理法等等。 常见的混凝土裂缝处理的基本原理、要点: 1. 树脂灌注法 环氧树脂是最常见的裂缝灌注材料。它具有较高的机械强度,并能抵抗混凝土所遇到的大多数化学侵蚀,树脂可以灌入到0.05的裂缝。除某些特殊的环氧树脂之外,当裂缝是活动的、有渗漏的、不能干透的或者裂缝数量极多时,通常
33、不易采用树脂灌注法。北京冶建工程裂缝处理中心开发的具有国际领先水平的工程师自动低压灌浆技术是树脂灌注法的最佳工法之一。 2. 聚合物浸入法 2.1重力渗入法 低粘度的液态树脂可用来密封路面、桥面的不小于0.1的裂缝。将树脂涂刷到表面上,或者在水平表面上沿裂缝构筑临时的围堤,使树脂溢于裂缝表面。 2.2 真空渗入法 更适合封闭多重无规则表面裂缝。先将裂缝表面密封,抽去真空,使裂缝中和孔隙中的空气全部排除。再在大气压力下用纯环氧树脂浆料注入裂缝表面中。 3. 钉合法 当必须恢复主裂缝断面的抗拉强度时,使用钉合法比较适宜。特别比较适宜在不会损坏周围结构的场合下用来锁闭活动裂缝。用相对薄而长的金属“缝
34、合U型钉”跨过裂缝嵌入事先开好的槽沟中,用无收缩砂浆或者环氧树脂基粘合剂来固定。 4. 表面封闭法 这是最简单和最普通的裂缝修补方法。用于修补对结构影响不大的静止裂缝,通过密封裂缝来防止水汽、化学物质和二氧化碳的侵入。 5. 灌浆法 5.1普通水泥灌浆 大体积水坝、厚混凝土墙、或者水工结构的岩石基础上的裂缝,有时通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。 5.2聚合物灌注 基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌浆料,和水反应后形成固态沉淀物或泡沫材料,起到封闭裂缝的作用。可在潮湿环境中使用。 6. 钻孔嵌塞法 这种方法通常用来灌注墙体中的裂缝。如果要求密封防水,孔中应填入柔性沥青来代替砂浆;如果灌注栓塞的
35、作用比较重要,孔中则要灌注环氧树脂。 7. 柔性密封法 通常将活动裂缝转变为运动节缝是比较适宜的办法。沿裂缝边缘开一凹槽并填入适当的柔性材料。节缝底部使用隔离层。 8. 粘贴法 当运动不止作用于一个平面时,或者过度的运动已超过一个普通尺寸的凹槽所允许的范围时,或者不可以切割出槽时可使用这个方法。用柔性的密封带盖住裂缝,仅将带的边缘部分粘住。 9. 附加钢筋法 9.1普通钢筋 首先将裂缝密闭,然后贯穿裂缝平面大约90的方向钻孔,将环氧树脂注入孔内,再将钢筋插入孔中使之粘合成整体。 9.2外部施加预应力 通过后张法施加应力,来加强结构件的主要部分或者封闭裂缝。 10. 干嵌填法 用手工将低水灰比的
36、砂浆连续嵌入裂缝,形成与原有混凝土结构紧密连接的密实砂浆。先在裂缝表面开槽,大约25宽、25深,清理后涂刷界面剂、连续嵌入低水灰比的砂浆。 11. 迭合面层法 当结构表面存在大量的裂缝,而且采用其它办法单独处理各个裂缝过于昂贵时,用这个方法来密闭、覆盖(不是修复)裂缝非常有效。对于偶然出现大面积网状裂缝使用该法很有效。 12. 自闭合法 混凝土依靠自身合拢裂缝称为“自闭合”,这是在存在湿气并且没有拉应力作用时发生的一种现象。机理:由于周围空气和水中存在二氧化碳,使水泥浆中的氢氧化钙发生碳化作用,结果碳酸钙和氢氧化钙晶体在裂缝内析出并生长。晶体组合交织产生一种机械粘接作用,又被邻近晶体之间以及晶
37、体和水泥浆及骨料表面间的化学粘接作用所增强,最后混凝土裂缝部位的抗拉强度得到一定的恢复,裂缝也被密闭了。主要用于修补潮湿环境的结构,。整个自闭合时期的水饱和必须连续保持。 13. 涂层及其它表面处理法 修复开裂的混凝土结构可以使用范围很广的表面浸渍密封剂和涂料。如果混凝土开裂已经稳定,则可通过涂料获得成功地修补。但不适合低温区域操作。 编辑本段混凝土裂缝产生的原因及预防措施一混凝土裂缝产生的原因分析 1塑性收缩裂缝 塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现,塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在千热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短
38、不一,互不连贯状态,较短的裂缝一般长2030cm,较长的裂缝可达23m,宽15mm。 塑性裂缝产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间,环境温度、风速、相对湿度等等。 2沉降收缩裂缝 沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致,或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支
39、撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,裂缝呈梭形,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈3045度角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度宽度0.30.4mm,受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。 3温度裂缝 温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350-550kgm3,每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70左右甚至更高)。
40、由于混凝士的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝士表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。 在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错。梁板类长度尺寸较大的结构,裂
41、缝多平行于短边,深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一。受温度变化影啊较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显,此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化。降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。 混凝土结构成型后,没有及时覆盖,表面水分散失快,体积收缩大,而混凝土内部湿度变化小,收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面的收缩。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错,梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边。深入和
42、贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。 二裂缝的防治措施 1混凝土配合比设计时,在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能的降低混凝土的单位用水量。 2增配构造筋提高抗裂性能,配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.30.5之间。 3避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。 4在易裂的边缘部位设置暗粱,提高该部位的配筋率。提高混凝土的极限拉伸。 5在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下后浇缝间距20-30m。保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。 6严格