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一、宏觀裂縫種類及成因
(1)收縮裂縫混凝土澆筑過程中,短時(shí)間內(nèi)會(huì)由于水泥水化而放出大量的熱,混凝土構(gòu)件內(nèi)外溫差變大。由于混凝土外部降溫較快收縮也較快,而內(nèi)部降溫慢收縮也較慢,內(nèi)外由于受力的不均衡一旦超過混凝土允許拉應(yīng)力大小就會(huì)產(chǎn)生裂縫。(2)沉陷裂縫沉陷裂縫源于混凝土內(nèi)部斷面的沉降,由于混凝土在凝結(jié)沉降過程中遇到鋼筋、模板連接螺栓,以及受到模板摩擦阻力的影響,都會(huì)引發(fā)混凝土表面產(chǎn)生沉陷裂縫,多發(fā)生在柱、狹長構(gòu)件邊角、構(gòu)件豎向變截面處部位。(3)鋼筋銹漲裂縫影響水利工程混凝土裂縫的一個(gè)重要因素就是水位變動(dòng);處于水位變動(dòng)區(qū)的鋼筋混凝土構(gòu)件中由于混凝土保護(hù)層破壞或者受到構(gòu)件周圍氯化物含量超標(biāo)而中和了混凝土中的堿性基體,而破壞了鋼筋表面的氧化膜,導(dǎo)致鋼筋發(fā)生銹蝕擠壓周圍的混凝土,使混凝土發(fā)生漲裂。(4)荷載裂縫荷載裂縫主要由于混凝土構(gòu)件沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求,在較大強(qiáng)度的外界荷載作用而發(fā)生變形產(chǎn)生裂縫;或者雖然達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,但是由于受到較大強(qiáng)度的常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力影響而產(chǎn)生裂縫,后者出現(xiàn)較多并且多表現(xiàn)為貫穿裂縫。(5)龜裂裂縫龜裂裂縫多發(fā)生于施工階段,主要是由于配料、攪拌、澆筑、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)的誤操作或者水泥安定性差等原因產(chǎn)生,其中養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)操作不當(dāng)、水泥安定性差原因?yàn)槎唷#?)疏松裂縫疏松裂縫的產(chǎn)生受混凝土本身特性變化影響較大,主要是在運(yùn)輸過程中發(fā)生離析,或者澆筑過程中下料不均、漏振、過振等產(chǎn)生。如果裂縫延續(xù)到了混凝土表面,則很容易被發(fā)現(xiàn),反之則不易查覺。
二、水利工程混凝土裂縫修補(bǔ)對策方法
(一)表面修補(bǔ)法該方法主要用于界面裂縫的處理,在界面表面涂刷涂料,操作方法簡單。處理方法可以是裂縫表面先涂抹干水泥粉,然后噴灑少量的水,或者在裂縫表面涂抹環(huán)氧膠泥、油漆和瀝青等材料;如果混凝土界面裂縫較為水平,還可以采用粘土、塑膠等材料在裂縫周圍做“圍堰”的方法向裂縫內(nèi)部注入低粘度的聚合物液體,聚合物液體在重力作用下侵入裂縫內(nèi),起到修補(bǔ)作用。
(二)灌漿法灌漿法是利用壓力設(shè)備向混凝土裂縫中太壓入膠結(jié)材料,達(dá)到修補(bǔ)裂縫目的的一種方法,膠結(jié)材料被壓入裂縫后發(fā)生硬化與混凝土凝結(jié)成一個(gè)整體。該方法主要用于修補(bǔ)那些對混凝土結(jié)構(gòu)有影響或者有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ);主要是在裂縫上隔段打灌漿孔,然后將膠結(jié)材料壓入灌漿孔內(nèi)部。
(三)嵌縫法嵌縫法是沿著裂縫進(jìn)行鑿槽,然后在槽中嵌入止水材料達(dá)到封閉裂縫目的一種修補(bǔ)方法。該方法多用于處理寬度大于0.5mm的裂縫。沿著裂縫方向開鑿的槽可以為矩形、V形、U形或者倒梯形,槽內(nèi)可以填充塑性止水材料,如:聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等,或者填充剛性止水材料,如:丙乳砂漿。
(四)結(jié)構(gòu)加固法結(jié)構(gòu)加固法,主要針對那些影響到構(gòu)件結(jié)構(gòu)、性能裂縫的處理;主要是在構(gòu)件表面采取必要的加固措施達(dá)到恢復(fù)混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)、性能的一種修補(bǔ)方法??梢圆扇〉臉?gòu)造措施,如:在構(gòu)件角部外包型鋼、在構(gòu)件外部添加鋼筋、在構(gòu)件上添加預(yù)應(yīng)力錨索,或者增設(shè)支點(diǎn)、噴射混凝土達(dá)到混凝土補(bǔ)強(qiáng)目的。
(五)混凝土置換法置換法主要是對裂縫周圍的混凝土進(jìn)行剔除操作,再次置入新的混凝土或者其他材料的一種混凝土裂縫修補(bǔ)方法。該方法多用于處理那些受裂縫滲水嚴(yán)重侵蝕的混凝土的一種有效修補(bǔ)方法。置換材料可以是普通的混凝土、水泥砂漿,也可以是聚合物或者改性聚合物混凝土及砂漿。
(六)其他方法對于混凝土裂縫的修補(bǔ),除上述幾種方法外,還可以嘗試采用的方法有真空侵漬技術(shù)、電化學(xué)保護(hù)法和仿生自愈合法等;這些方法對于水利工程混凝土裂縫的修補(bǔ)同樣有效,但缺點(diǎn)是成本高。
作者:康廣鵬高興福單位:南京市第二基礎(chǔ)工程公司南京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司