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关键词:预制T梁施工;外观质量;预防
1、麻面:
麻面是指混凝土表面上呈现出无数绿豆般大小的不规则小凹点。直径通常不大于5mm。
原因分析:(1)马蹄上口斜面排气困难,锚固截面锚下钢筋密集,受抽拔管位限制振捣困难,混凝土振捣不足,气泡未完全排出,部分气泡残留在混凝土与模板之间。(2)新拌混凝土浇注入模后,停留时间过长,振捣时已有部分凝固。(3)浇注前没有在模板上撒水湿润,或湿润不足,混凝土的水分被模板吸去或模板拼缝漏浆,靠近拼缝的构件表面浆少。(4)模板表面未清理干净,附有水泥浆渣等杂物。
预防措施:(1)振捣遵循紧插慢拔原则,振动棒插入到拔出时间控制在20S为佳,插入下层5-10CM,振捣至砼表面平坦泛浆、不冒气泡、不显著下沉为止;马蹄上口斜面宜作为砼分层控制高度,以利排气;插振捣棒确有困难时,采用附着式振捣器或人工插捣的方法振实。(2)T梁马蹄以下主要依靠附着式振捣器振捣,腹板上部、翼板砼主要依靠插入式振捣器振捣,尽量避免浇注上部砼时,启动附着式振捣器,导致下部即将结硬的砼表面出现麻面。(3)浇注砼时,无论那种模型,均需撒水湿润。但不得积水;浇注前检查模板拼缝,对可能漏浆的缝,设法封堵。(4)模板表面清理干净,隔离剂应涂刷均匀。
修补方法:砼表面的麻点,对结构无大影响,通常不做处理,如需处理,方法如下:(1)用稀草酸溶液将该处脱模剂油点或污点用毛刷洗净,于修补前用水湿透。(2)修补用的水泥品种必须与原砼一致,砂子为细纱,粒径最大不宜超过1mm。(3)水泥砂浆的配比为1:2或1:2.5,由于数量不多,可用人工在小桶中拌匀,随拌随用。必要时掺拌白水泥调色。(4)按照漆工刮腻子的方法,将砂浆用刮刀大力压入麻点,随即刮平。(5)修补完成后,用草帘或草席进行保湿养护。
2、蜂窝:
蜂窝是指砼表面无水泥浆,骨料间有空隙存在,形成数量或多或少的窟窿,大小如蜂窝,形状不规则,露出石子深度大于5MM,深度不漏主筋,可能漏箍筋。
原因分析:(1)模板漏浆,加上振捣过度,跑浆严重。(2)砼塌落度偏小,加上激振力不足或漏振。(3)砼浇注方法不当,没有采用带浆法下料和赶浆法振捣。(4)砼搅拌与振捣不足,使砼不均匀,不密实,造成局部砂浆过少。
预防措施:(1)浇注前必须检查和嵌填模板拼缝,并浇水湿润;浇注过程中有专人检查模板质量情况,并严格控制每次振捣时限。(2)塌落度过小时拉回拌和站加水加水泥重新拌制;振捣工具的性能必须与砼的工作度相适应;一名振捣手跟着灰斗粗振,另一名振捣手随后细振,按规定的振捣间距精心振捣,尤其加强模板边角和结合部位的振捣。(3)严格执行带浆下料和赶浆法振捣,注意砼振实的五点表现。(4)砼拌制时间应足够;分层厚度不得超过规范规定,防止振捣不到。
小蜂窝可按麻面方法修补,大蜂窝采用如下方法修补:(1)将蜂窝软弱部分凿去,用高压水及钢丝刷将结合面冲洗干净。(2)修补用的水泥品种必须与原砼一致,砂子用中粗砂。(3)水泥砂浆的配比为1:2到1:3,并 搅拌均匀,有防水要求时,在水泥浆中掺入水泥用量1%-3%的氯化铁防水剂,起到促凝和提高防水性能的目的。(4)按照抹灰工的操作方法,用抹子大力将砂浆压入蜂窝内,刮平;在棱角部位用靠尺将棱角取直。(5)修补完成后,用草帘或草席进行保湿养护。
3、“烂根”:
主要是由于模板拼缝不严密、接缝处止浆不好,模板下底边与台座包边角钢结合不紧密,振捣时砼表面失浆造成。漏浆较少时边角出现“毛边”,漏浆严重出现砼蜂窝麻面。
预防措施:(1)接缝处夹带橡胶海面条止浆,拼缝设计成搭接企口缝,并用钢木压板、橡胶压条止浆,预制台座包边角钢表面粘帖橡胶海棉,防止模板激振时底边脱开台座。(2)拼缝两侧的振捣器起振时保持同步,异步后模板拼缝漏浆加多。
修补方法:漏浆较少时按麻面进行修复,漏浆严重时按蜂窝处理办法进行修复。
4、层印
原因分析:(1)砼浇注顺序控制的不好,浇注下层砼时,上层砼等待时间过长,砼出现明显的接茬痕迹。(2)在砼拌制、运输、浇注三个环节中机械故障,停歇后继续浇注。而未按照施工缝的要求进行检查处理。(3)分层浇注时砼振捣过度,造成石子下沉,水泥砂浆上浮,浆多的地方颜色发青,石子多的地方颜色发白,形成对比。(4)模板上脱模剂涂刷过多往下流,拆模后在构件表面呈现若断若续的假“分层”。
预防措施:(1)预制梁浇注顺序一般从模板一端开始水平分层浇注,当梁较高超过2.5米时,采用马蹄、腹板、翼板同时浇注。从模板一头开始,先浇注一段马蹄,反回头浇注腹板段、翼板,再向前浇马蹄,再回头浇注腹板、翼板,如此反复保持浇注斜面不断推进。由于正截面段马蹄部分抽拔管集中、变截面段的起始部分腹板较薄,横隔板钢筋密集,大料砼流动性不如小料,下料过程中容易卡料,导致马蹄、横隔板下耳出现孔洞。针对以上问题龙王庙大桥采用小料、大料两种配比的砼,前两罐灰拌小料,水平分层浇注马蹄部分,附着式振捣器振捣,其它部位砼采用大料按上述方法浇注,插入式振捣器振捣。(2)砼停歇后继续浇注,虽未超出施工缝停歇时间,亦应参照施工缝的要求进行检查,情况严重时严格按照施工规范的规定处理好施工缝。(3)精心组织振捣,注意砼振实的5点表现,振捣棒插入下层砼5-10厘米,避免砼发生离析。(4)涂脱模剂时以模板现油光为准,采用质量品质较好的脱模剂涂刷均匀。
修补方法:对油脂引起的假分层现象,用砂纸打磨后即可现出砼本色,对其它原因造成的砼分层,当不影响结构使用时,一般不做处理,需处理时,用黑白水泥调制的接近砼颜色的浆体粉刷或喷涂。当有软弱夹层影响砼结构的整体性时,按照施工缝进行处理:(1)如夹层较小,缝隙不大,可先将杂物清楚,夹层面造成“八”字型后,用水清洗干净,在潮湿无积水的状态下,用1:2-1:3的水泥砂浆强力填塞密实。(2)如夹层较大时,将该部位砼及夹层凿除,视其性质按蜂窝或孔洞进行处理。
5、错台、跑模
原因分析:(1)模板拼缝经反复拆装企口变形严重或支模时模板垂直度控制的不好,相邻两块模板本身嵌缝。(2)相邻两块模板对拉螺杆松紧程度不一,模板激振后涨开程度不一。(3)砼侧压力比较大;拉杆滑丝、螺母丝扣有损伤,激振过程中出现螺母脱丝。
预防措施:(1)定期修整模板,确保模板底边和拼缝处平整度满足规范要求。(2)设专人紧固模板,手劲一致保持对拉螺杆松紧一致。(3)装模时叮嘱操作工人检查拉杆的工作情况,杜绝使用坏丝的拉杆螺母和已变形拉杆。砼侧压力比较大时,拉杆上双螺母。激振强烈时螺母底下加垫减振弹簧垫片,防止拉杆崩丝,出现跑模。
[关键词] 水工建筑物混凝土缺陷 处理
1 概述
众所周知,混凝土结构是水利工程的基本结构。由于工程运行年限较长,或由于设计、施工、材料耐久性及管理不良等因素,引起的水工混凝土建筑物不断出现缺陷。如不及时有效处理往往会引起建筑物渗水、溶蚀等现象,降低建筑物的安全性和耐久性,影响工程的正常运行。面对水工混凝土建筑物中已存在的缺陷,最关键的是选择正确的缺陷处理方案并提高施工技术水平。
2 水工混凝土建筑物缺陷产生的原因
导致水工混凝土建筑物产生缺陷的主要原因有以下几方面:
(1) 混凝土自身原因:温度变化:由于水泥水化热引起的混凝土内部和表面温差较大,施工中如不进行严格温控,运行过程中混凝土温差变化较大会产生裂缝;混凝土收缩:在实际工程中,混凝土因收缩引起的裂缝是最常见的。其中,塑性收缩和干缩是混凝土产生裂缝的主要原因,干缩主要是由于混凝土终凝后内部水泥石的孔隙水蒸发而产生,形成的裂缝一般垂直于长度方向,塑性收缩是由于混凝土终凝之前表面失水引起毛细管压力而产生的表面收缩,塑性收缩产生的裂缝宽度较细,且纵横交错,呈龟裂状,形状没有任何规律;钢筋锈蚀:由于混凝土密实性较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受氯离子侵蚀或二氧化碳侵蚀至钢筋表面,引起钢筋锈蚀膨胀产生裂缝;另外碱骨料反应也会引起混凝土开裂。
(2) 设计原因:水工建筑物结构设计不合理也会导致裂缝的产生;
(3) 施工原因:由于水工建筑物混凝土施工不严谨会产生蜂窝!麻面等缺陷;
(4) 外部荷载及不均匀沉降:外部荷载引起的应力会导致裂缝的产生,地震!早期施工荷载等外力均可能引起混凝土开裂"基础不均匀沉降产生的裂缝多属贯穿性的,其走向与沉降情况有关,裂缝的宽度与荷载的大小有较大的关系,而且与不均匀沉降值成比例。
3 水工建筑物混凝土缺陷修补材料
3、1 丙乳硅粉砂浆
丙乳硅粉砂浆是由水泥、硅粉、丙乳按照一定的比例制成的特种水泥砂浆,它的主要特性:优异的粘结、抗裂、抗冻、抗碳化、防渗、抗氯离子渗透、抗冲耐磨!耐老化等性能,广泛的应用于各类水工混凝土建筑物的防渗!防腐护面及缺陷修补工程。主要性能指标为:28d抗压强度>40MPa;28d抗拉强度>8MPa;28d抗折强度大于12MPa;28d极限拉伸率560@10-6~800@10-6;与老砂浆粘结强度>4MPa;抗冻性>F300。
3、2 改性聚氨酯灌浆材料
改性聚氨酯是一种有机高分子化合物,它的主链中含有许多重复的氨基甲酸酯基团结构,这种材料遇水发生化学变化,生成泡沫状凝胶和CO2,具有很强的二次扩散渗透能力,对渗水裂缝的处理特别合适。具有粘结强度高!收缩小和可灌性好等优点。适用于各类水工混凝土建筑物的防渗、堵漏工程。
4 水工建筑物混凝土缺陷修补方案
4、1 混凝土裂缝修补、
4、1、1 表面裂缝处理
清洗表面浮尘!挂灰,用钢丝刷刷缝表面,用有机溶剂清洗缝面。再用水泥浆、防水快凝水泥浆、聚硫密封膏、环氧基液!丙乳基液及改性聚氨酯基液等涂抹在裂缝部位的混凝土表面。表面涂抹处理只能用于非流水表面的堵缝截漏;表面粘补,即用胶粘剂把橡皮或其他材料粘贴在裂缝部位的混凝土表面上,达到封闭裂缝、防渗堵漏的目的。表面粘补主要用于修补对水工建筑物强度没有影响的裂缝,适用于修补伸缩裂缝及温度裂缝。
4、1、2 内部裂缝灌浆处理
一般采用钻孔灌浆方法。钻孔的方法主要有骑缝打孔和打斜孔。对于浅缝和某些仅需防渗堵漏的裂缝可采用骑缝灌浆方法。对于深缝和需要补强的裂缝可采用打斜孔贯穿裂缝的方法。灌浆材料常用水泥和化学材料,视裂缝的性质!宽度和施工条件等具体情况而定"对于宽度>012mm的裂缝,一般用水泥灌浆;宽度
4、1、3 凿槽补强加固处理
凿槽修补,即沿混凝土裂缝凿一条/U0型深槽, /U0型槽宽度一般在15~20cm,深度一般在5~8cm。槽内嵌填各种防水补强材料,如聚合物砂浆、沥青油膏、干硬性砂浆、聚氯乙烯胶泥、预缩砂浆等。凿/U0槽嵌补主要达到封闭裂缝、防渗堵漏、提高混、凝土表面抗冲磨能力的目的。
4、2 蜂窝、狗洞及麻面的处理
4、2、1 蜂窝处理
混凝土蜂窝主要是由漏振!跑模!混凝土离析骨料集中造成。凿除不密实混凝土,清洗表面浮尘、挂灰,用钢丝刷刷缝表面,用有机溶剂清洗表面;不渗水时,深度>15cm的采取浇筑高一级标号的混凝土(混凝土粗集料粒径
4、2、2 狗洞处理
凿除不密实混凝土,埋设灌浆嘴,待混凝土浇注完毕后进行水泥灌浆;清洗干净,浇筑比原混凝土强度高一级标号的膨胀混凝土。
4、2、3 麻面处理
麻面为模板不平整、不干净以及模板接缝不严密漏浆所致,只要凿除混凝土表面以下110~115cm,清洗干净,抹上丙乳砂浆并抹平整即可。
5 工程应用实例
5、1 工程案例
某水库溢洪道溢流堰为钢筋混凝土结构,混凝土平均厚度为1.2m,其强度设计标号为25Mpa。工程于20xx年竣工并投入使用。因施工质量比较差,投入运行后,在溢流孔堰面段均产生纵向裂缝。
5、2 原因分析
据分析,裂缝产生原因为溢洪道堰面段混凝土未设置收缩缝,夏季高温施工也没有采取温控措施(冬夏温差在25e以上),混凝土收缩变形产生拉应力,引起溢洪道堰面混凝土开裂。
5、3 处理措施
(1) 混凝土表面处理:沿混凝土裂缝凿一条/U0型深槽,/U0型槽宽度一般在15~20cm,深度一般在5~8cm。清洗表面浮尘!挂灰,用钢丝刷刷缝表面,用有机溶剂清洗缝面;
(2) 打斜孔贯穿裂缝;
(3) 布设灌浆嘴:根据裂缝开度情况每隔100~150cm布设一灌浆嘴,裂缝首尾部必须设一个;灌浆嘴用速凝水泥浆进行固定;灌浆嘴之间的裂缝用丙乳硅粉砂浆进行补强;
(4) 用压缩空气试气:检验灌浆通路是否贯
通,封闭层是否漏气,如有问题,应重新封闭;
(5) 灌浆:浆液选择改性聚氨酯灌浆材料灌浆压力一般选择012~015MPa,根据现场情况
调整;从底部向顶部逐个灌浆,当邻近灌浆孔有浆液流出时,关闭出浆嘴,继续灌浆;当最顶部一个出浆嘴出浆时,关闭出浆嘴,继续灌浆至裂缝不再吃浆,迸浆20min;当某裂缝吃浆量很小,以及发现未灌满的裂缝,必须补灌浆以保证灌浆效果;
(6) 通过试验确定浆液固化时间,达到固化时间后,去除封缝速凝水泥浆,并用丙乳硅粉砂浆抹平修补工程于2009年4月中旬开工,7月底完工。修补后的裂缝不再出现渗漏现象,并且得以补强处理,抽检3条裂缝做压水试验,恒压(013MPa) 30min,没有一条裂缝出现渗水现象"抽检丙乳硅粉砂浆28d平均抗压强度5512MPa,与老混凝土的粘结强度812MPa"工程修补完成后运行至今情况良好。
6 结语
水工混凝土结构工程是一个系统工程,涉及规划、设计、施工、监理!管理等各个方面。每个环节的疏漏,均可能导致水工混凝土建筑物出现缺陷。因此,严格执行国家有关规程!规范和技术标准进行设计、施工和监理,是保证水工混凝土建筑物结构安全耐久的前提和基础。一旦出现缺陷,首先应先查明原因,再采取恰当的处理措施,以确保水工混凝土建筑物运行良好。
参考文献
[1] 梅孝威1水利水电工程技术管理[M]1北京:中国水利水电出版社,20031
混凝土产生裂缝是建设工程施工中常见的质量通病,如何消除质量通病,确保工程结构优良,是施工人员所要重视的技术问题。本文就浇捣混凝土过程中常见的质量通病和如何修补裂缝作些探讨。
一、裂缝处理
混凝土裂缝的修补措施主要有表面修补法,灌浆、嵌缝封堵法,结构加固法,混凝土置换法等。
1.表面修补法。表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,防护同时为防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可采用在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2.灌浆、嵌缝封堵法。灌浆法主要适用对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成整体,从而达到封堵加固的目的。常用胶结材料有水泥浆或环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨醋等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
3.结构加固法。当裂缝影响到混凝土结构性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
4.混凝土置换法。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桨、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
二、混凝土浇捣过程中常见质量通病预防及处理
1.蜂窝的防治及处理。主要预防措施:认真设计、严格控制混凝土配合比,经常检查,做到计量准确,混凝土拌合均匀,坍落度适合;混凝土下料高度超过2米应设串筒或溜槽:浇灌应分层下料,分层振捣,防止漏振;模板缝应堵塞严密,浇灌中应随时检查模板支撑情况防止漏浆。处理措施:小蜂窝洗刷干净后,用1:2或1:25水泥砂浆抹平压实;较大蜂窝,凿去蜂窝处薄弱松散颗粒,刷洗净后,支模用高一级细石混凝土仔细填塞捣实,较深蜂窝,如清除困难,可埋压浆管,排气管,表面抹砂浆或灌筑混凝土封闭后,进行水泥压浆处理。
2.麻面的防治及处理。主要预防措施:模板表面清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物,浇灌混凝土前,模板应浇水充分湿润,缝隙应用油毡纸、腻子等堵严,模板隔离剂应选用长效的,涂刷均匀,不得漏刷;混凝土应分层均匀振捣密实,至排除气泡为止。处理措施:表面作粉刷的,可不处理;表面无粉刷的,应在麻面部位浇水充分湿润后,将麻面抹平压光。
3.孔洞。主要预防措施:在钢筋密集处及复杂部位,采用细石混凝土浇灌,在模板内充满,认真分层振捣密实,预留孔洞,应两侧同时下料,侧面加开浇灌门,严防漏振、砂石中混有黏土块。应及时清除干净掉入混疑土内的杂物。处理措施:将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除,用压力水冲洗,湿润后用高强度等级细石混凝土仔细浇灌、捣实。
4.露筋。主要预防措施:浇灌混凝土应保证钢筋位置和保护层厚度正确,并加强检验,钢筋密集时,应选用适当粒径的石子,保证混凝土配合比准确和良好的和易性;浇灌高度超过2米,应用串筒或溜槽进行下料,以防止离析;模板应充分湿润并认真堵好缝隙;混凝土振捣严禁撞击钢筋,操作时,避免踩踏钢筋,如有踩弯或脱扣等及时调整;保护层混凝土要振捣密实;正确掌握脱模时间,防止过早拆模,碰坏棱角。处理措施:表面漏筋,洗刷干净后,在表面抹1:2或1:25水泥砂浆,将漏筋部位抹平;漏筋较深的凿去薄弱混凝土和突出颗粒,洗刷干净后,用比原来高一级的细石混凝土填塞压实。
5.缝隙、夹层。处理措施:缝隙夹层不深时,可将松散混凝土凿去,洗刷干净后,用1:2或1:25水泥砂浆填密实;缝隙夹层较深时,应清除松散部分和内部夹杂物,用压力水冲洗干净后支模,灌细石混凝土或将表面封闭后进行压浆处理。
关键词:混凝土;预制构件;表面缺陷;防治措施。
引言
港口工程混凝土预制构件经常会出现一些表面缺陷。这些缺陷不仅有碍构件的观感质量,而且都程度不同地对工程的结构性能和耐久性有不利的影响。因此,混凝土构件表面缺陷是不容忽视的,要对其进行防治。
二、混凝土构件表面缺陷特征
1、蜂窝、空洞
混凝土表面出现蜂窝状的松散缺陷或局部空洞。混凝土骨料(石子)未被砂浆充分包裹,石子间存在蜂窝状空隙。空隙深度不大于50mm的称为空洞。如果钢筋混凝土构件,在缺陷处会有钢筋暴露。
2、裙脚露石
构件底脚局部水泥浆流失,混凝土骨料(石子)轻微外露但不松散。
3、缝隙夹渣
构件侧面出现明显的分层施工缝隙,有的缝隙夹有松散的杂物。
4、松顶
混凝土构件顶部一定范围存在较厚的松散层或浮浆层。
5、麻面
包括俗称的“露石”(漏浆造成的表面石子失浆外露)、“粘皮”(因模板拆除不当所造成的表面砂浆层剥皮)等缺陷
6、气泡
混凝土表面形状不规则,大小不等的针眼状孔洞,大致近于圆形,直径大多在2-3mm以下,个别在5mm以上,多发生在构件的斜坡面。
7、砂斑、砂线
混凝土表面出现的表面砂纸样缺陷,砂未被水泥浆充分胶结而外露,用木板轻刮可落,片状的宽度大于10mm 称砂斑,线状的宽度在10mm及以下称砂线。
8、飞边、毛刺与缺棱掉角
混凝土构件的棱边或四角不规则,或有凸出构件边缘呈片状和尖角状生混凝土,或局部缺损。
三、缺陷成因
1、蜂窝、空洞
(1)混凝土配合比不合理,或配料偏差大,造成砂浆少、碎石多。
(2)混凝土搅拌时间短、拌合不均匀,混凝土和易性差,混凝土离析。
(3) 混凝土漏振或振捣不密实,在该设压浆板的地方未设。
(4)钢筋密集处或预埋件影响处,未采取相应的下灰和加强振捣的措施,局部混凝土严重不密实。
2、裙脚露石
(1)模板底脚止浆不严密,混凝土浇注时产生漏浆。
(2)混凝土和易性差,混凝土下灰时离析,较多的石子涌向模板边,局部混凝土多石、少浆。
(3)模板刚度不够,混凝土浇注时,模板发生过大变形。
3、缝隙夹渣
(1)分层浇注混凝土,两层混凝土的间隔时间过长,未按施工缝处理,造成上下层混凝土间出现“冷缝”。
(2)对施工缝未认真处理,施工缝中夹杂松散层。
(3)下层混凝土层面在浇注上层混凝土前未提前保水,层面干燥或砂浆铺设后未及时浇注新混凝土,砂浆已经硬化。
4、松顶
(1)混凝土原材料质量控制不严,或配合比不合理,混凝土泌水较严重。
(2)混凝土坍落度过大,施工中未作到“分层减水”,水泥浆上浮。
(3)存在过度振捣现象,加剧混凝土粗骨料的下沉。
(4)未坚持“二次振捣”和“二次压面”的操作做法。
5、麻面
(1)模板表面不光滑,造成构件表面粗糙
(2)模板清理不干净,或混凝土灰浆溅到模板上口,模板表面粘有硬化的水泥砂浆,拆模时发生“粘皮”现象。
(3)拆模过早,混凝土表面“粘皮”,造成麻面。
(4)脱模剂品种不当,涂刷不均匀。
6、气泡
混凝土表面气泡的产生与混凝土配合比、骨料的形状及级配、模板、脱模剂和振捣工艺等多种因素有关。
(1)混凝土骨料级配不好,针片状多,水泥用量偏少。当砂浆量不够富裕或坍落度较少时,易在混凝土表面产生较多气泡。
(2)模板的形状及模板表面不光滑,影响气泡的排出。俯角模板气泡不易排出。
(3)脱模剂的种类及涂刷质量对混凝土表面气泡的数量和面积有较大影响。采用一般油质脱模剂或涂刷较厚时,由于油水之间表面张力的差异,混凝土中的水分易附着于模板表面形成水泡。
(4)混凝土下灰厚度和振捣工艺对混凝土表面气泡有重要影响,若混凝土分层厚度过大或振捣工艺不当,则混凝土表面气泡不易排出。
7、砂斑、砂线
(1)模板拼缝不严密,拼缝出漏浆。
(2)混凝土元裁量质量控制不严、配合比不合理、骨料级配较差、搅拌不均匀、混凝土运输过程中离析,混凝土严重泌水。
8、飞边、毛刺或缺棱掉角
造成毛刺的原因是模板拼缝缝隙太大,缝隙被混凝土浆充填,混凝土施工时砂浆从缝中漏出造成飞边的原因混凝土表面高于模板上口或抹面不到边。
造成构件缺棱掉角的主要原因,一是拆除侧模板的时间过早或拆模方式不当,损害了构件棱角,二是构件在吊运或安装时保护不到位,棱角被碰掉。
四、工程危害
混凝土构件表面的缺陷分为严重缺陷和轻微缺陷两种。
严重蜂窝、空洞、缝隙夹渣、松顶等缺陷属于严重缺陷,对工程的结构性能及耐久性有不同程度的影响,必须严格控制,严禁发生,如有发生,必须认真修补。其他缺陷属于轻微缺陷,虽对工程的结构性能没有大的影响,但对工程的观感质量和施工单位的社会形象有很大的影响,也要进行控制。
防治措施
混凝土构件的表面缺陷属于混凝土施工过程中的多发病、常见病。这些缺陷出现的频率和缺陷的程度与施工单位及操作人员的质量意识、质量管理、施工工艺和人员素质等有密切关系。要治理这些质量通病必须进行综合治理,我们在鲅鱼圈港区四期工程预制方块和卸荷板的施工中采取了下述措施。
1、强质量教育,使全体施工人员对混凝土在水运工程中的重要地位和混凝土表面缺陷对工程的危害性等充分的认识。
2、高目标导向
工程创优,必须从提高混凝土质量着手,必须全面提高混凝土外观质量。因此,项目部把防治混凝土质量通病作为项目管理“保部优、争国优”的重要途径,确保构件的表面质量达到清水混凝土的标准。
项目部在鲅鱼圈港区四期54-56#泊位工程开工之前,就确定“保部优、争国优”的质量目标。在进行质量策划时,提高各分项工程的质量控制标准,工程施工过程中,严格管理。因此,对于以混凝土施工为主的项目部,必须要把防治混凝土质量通病作为项目管理的重点。
3、将模板工程作为混凝土施工工艺方案的重点
混凝土的表面缺陷多与模板有关,因此要按照施工规范的要求认真搞好模板工程各个环节的策划、设计、措施和落实。其中重点是:
(1)混凝土构件外露面模板应采用大片钢模板,模板面板接缝应满焊、磨平并“抛光”。当使用其他模板时,对模板拼缝必须进行相应处理,以保证构件表面光滑。
(2)尽量采用“邦包底”的支模方式,当受条件限制使用“邦墩底”支模式时,侧模底部应设“弹性止浆条”,以防止裙脚漏浆露石。
(3)构件底边和竖向棱角全部做“八字”或“圆角”处理。
(4)废除传统的支撑和对拉螺杆的支模方式,全部采用顶丝或螺栓丝杠支模和脱模的工艺
(5)做好模板的清理和脱模剂的涂刷工作,保证模板板面清洁、光滑,为治理混凝土表面麻面、气泡等缺陷提供条件。
4、做好混凝土施工质量控制,重点是初步控制和过程控制。
(1)原材料质量控制:根据当地碎石质量不稳定的情况,现场设立碎石筛洗机,所用的碎石全部现场筛分和水洗,保证了碎石的级配良好,减少了微细颗粒和泥土含量。
(2)优化混凝土配合比,确保混凝土各项技术指标符合规范规定和现场施工要求。对于方块和卸荷板,混凝土的坍落度控制在30-50mm。
(3)加强现场试验检测工作,严格控制原材料质量、配料计量、混凝土搅拌质量,按规定对拌合物进行相关检验,保证混凝土的施工性能,为混凝土入仓、分灰和振捣提供条件。
(4)严格执行传统的确实行之有效的混凝土浇注及振捣操作方法。针对混凝土蜂窝、松顶、气泡等缺陷采取具体的有针对性的措施。
A蜂窝:
坚持分层下灰、分层振捣,每层厚度控制在400mm左右;
坚持“梅花型振捣、快插慢拔”的振捣方法,振捣间距要适当,保证每一层混凝土的振捣时间,在振捣上层混凝土时,应将振捣棒插入下层混凝土50-100mm,以保证其整体性;
对钢筋密集部位除选用适当骨料外,还要采取相应的分灰和加强振捣的措施;
在吊模板处采取增加压浆板措施。
B松顶:
采用坍落度较小的混凝土浇注方块、卸荷板等构件,坍落度一般为30-50mm;
对预制沉箱采取分层减水的措施;
坚持“二次振捣”、“二次压面”的工艺,防止构件顶层松散;
当浮浆较多时采取适当补强措施。
C气泡:
充分振捣,但不得过振;
采用振捣棒时,注意振捣棒与模板的距离,一般控制在100-150mm;
对于斜坡面采用“吊棒法”振捣。
采用便于混凝土表面水分和气泡排出的其他模板工艺或措施,如脱水模板等。
坚持分层下灰、分层振捣,每层厚度控制在400mm左右,振捣间距要适当,保证每一层混凝土的振捣时间,在振捣上层混凝土时,应将振捣棒插入下层混凝土50-100mm,以保证其整体性。要求混凝土振捣密实,不漏振,也不得过振。
5、注意成品保护,控制构件存放的间距,并采用“靠帮球”等防撞措施。
6、及时检查、实测实量,发现缺陷、认真分析处理,坚持PDCA循环,不断总结提高。
六、治理措施
混凝土表面缺陷应根据缺陷的程度和可能造成的危害采取不同的修补方法。
1、蜂窝、空洞:
对结构性能有影响的缺陷,应会同设计单位研究确定修补方案,并按有关技术要求进行修补。
对于一般的蜂窝缺陷,应将松散薄弱部分全部凿除,用钢丝刷和压力水冲刷干净,稍干后(面干湿润状态)采用比原混凝土强度高一级的无收缩水泥砂浆或细石混凝土填塞修补,修补前应在结合面上刷一层环氧树脂粘结剂,增加新老混凝土间的粘结力;体积较小的蜂窝、孔洞和局部缺陷,可直接采用丙乳砂浆、环氧砂浆修补;大面积可采用浆喷混凝土或砂浆修补。
2、缝隙夹渣:
对于素混凝土构件表面一般采取剔除松散层,用高一等级砂浆捣实抹平;对钢筋混凝土根据实际情况采取封闭和防腐措施。
3、麻面、砂斑、砂线和气泡:
关键词:剪力墙,拆模,灌浆法,施工
中图分类号:TU755文献标识码: A
一、对于混泥土浇筑后剪力墙、柱烂根原因分析
1、第一种情况为:因为底板和板墙一起施工时,从一端到另一端斜向浇筑,在振捣下一步底板混凝土时,前面的已振捣完的底板和墙根20―30cm高范围内的混凝土受牵连振动,底板混凝土受振动下沉,从而板墙根部混凝土受到影响也下沉,则在墙根上部20cm处拉裂;
2、第二种情况为:当底板和板墙一起施工时,从一端到另一端斜向浇筑,在振捣下一步底板混凝土时,前面的已振捣完的底板受振动下沉,而板墙混凝土由于模板作用下沉量小,则在底板和板墙交界处拉裂。
3、第三种情况为:当先施工底板,后浇筑板墙时,由于间隔时间太长,底板混凝土已经初凝,浇筑板墙的混凝土出现离析,石子正好在两次浇筑面上,造成蜂窝麻面。
4、以后施工过程中的预防方法
针对前两种情况:在混凝土施工时振捣下步底板混凝土时,不要将振捣棒插到上步底板混凝土内及两步混凝土交界处,要离开一定距离,且应大于插振捣棒振幅距离,最好底板和板墙不要一起浇筑,而采用先施工底板,后浇筑板墙的施工方法;针对第三种情况,必须在底板浇筑完2―4个小时后混凝土初凝前浇筑板墙,浇筑板墙时,应斜向浇筑,使稠的水泥浆首先流向混凝土界面,振动棒振捣要插入前次浇筑的底板混凝土内。
二、混凝土浇筑后蜂窝、麻面、孔洞形成原因:
1、模板表面粗糙或清理不干净,粘有干硬水泥砂浆等杂物,拆模时混凝土表面被粘出现麻面;
2、模板接拼装不严密,浇筑混凝土时缝隙漏浆;
3、混凝土振捣不密实;
4、按操作规程浇筑混凝土,下料不当,使石子集中,捣不出水泥浆,造成混凝土离析;
5、混凝土一次下料过多,没有分段分层浇筑,振捣或下料配合不好,末及振捣又下料,漏振造成蜂窝;
6、模板孔隙末堵好或模板支设不牢固,振捣混凝土时模板移位,造成严重漏浆或墙体烂根,造成蜂窝。
三、施工措施
对于剪力墙柱拆模后部分地方出现轻微烂根现象,采取灌浆法修补,材料使用MEK-40灌浆料,施工流程为:旧混凝土凿毛用清水冲洗饱和灌注、涂抹灌注浆体养护。施工具体措施如下:
1、基底处理
(1)凿毛。为确保灌浆料与基底混凝土具有良好的粘结,用钢丝刷或喷砂方法清除表面浮层污物(有油漆或油脂污染部位用丙酮洗刷)。如基面松动严重,应采用人工凿毛方法,凿掉破损的混凝土,使基底露出坚硬、牢固的混凝土面,凿毛务必彻底全面,但也不宜深度过大,以免损坏混凝土。
(2)冲洗和饱和。对凿除的混凝土表面,采用高压水枪(采用自来水)将碎屑、灰尘冲洗干净,并连续、均匀地喷洒,使表层混凝土达到饱和状态,且表面无明水。
2、灌浆料的配制
灌浆料和水按规定的量在料桶中用搅拌机上下左右缓慢移动,充分搅拌均匀,且搅拌叶片不得提至液面之上,以免混入气泡。稠度根据现场施工需要来确定。
成品灌浆,具有大流动性、无收缩、早强及高强(28天达到55MPa)等性能,可以满足和易性和强度要求。
3、施工及养护
(1)灌浆。待混凝土面凿毛清洗后,手摸混凝土表面时,感觉到似湿,应立即灌浆或抹浆,可采用机械喷涂或人工压抹,操作速度要快,朝一个方向,一次用力抹平,避免反复抹。
(2)如修补厚度超过3cm时,应分层施工。层与层之间应间隔4h。MEK-40灌浆料适宜在5~30℃的环境温度下进行施工。如环境温度超出此范围,应根据实际情况对材料及配比进行调整。
(3)养护灌浆后24小时不得使灌浆层振动、碰撞;在终凝前(2-4h)对表面抹压光,终凝后即应覆盖温润得布袋或草袋,并洒水养护,每天4-6次。养护温度在15OC以上为宜,时间为七天。
4、施工控制
(1)为保证灌浆的施工质量,必须建立、健全质量保证体系。施工人员应严格按操作程序,对各道工序进行检查验收。
(2)灌浆层外观平整,层面与基底结合牢靠。
(3)在施工过程中按设计要求进行现场抽样检验,必要时可现场进行钻孔取芯试验,以检查其效果。
5、施工注意事项
(1)清理基面,凿除破损、松动的混凝土,混凝土表面粗糙、洁净。
(2)抹砂浆前2h,用饮用水冲洗待修补部位,使混凝土表面处于饱和状态,但表面不能有明水。
(3)人工修补时,无论采用机械喷涂还是人工抹砂浆,应朝一个方向使用抹刀,并且尽量一次抹完,避免来回抹。如修补厚度超过3cm时,应分层抹,层与层之间应间隔3~4h,每层厚度不超过2cm。
(4)终凝后,如果灌浆层与混凝土表面不平,可以人工打磨,并将表面颜色调试相同
6、以后施工过程中的预防方法:
(1)、模板及支撑必须有足够的的强度、刚度和稳定性,,所用钢模表面必须洁净平整,均匀涂刷隔离剂,并且棱角分明,严禁使用变形模板,,模板安装必须横平竖直,模板缝隙加双面胶带(防止漏浆),做到接缝严密,不漏浆。模板加固同时依靠斜撑和Φ12对拉螺丝,对拉螺丝纵横间距要依据板墙的厚度和高度计算而定。侧模与斜撑夹角不少于45°,支撑系统必须稳固可靠,不得有跑模现象。
(2)、在浇砼前先清理干净模板内和垫层上的杂物,并且用水湿润模板,防止混凝土溅落在模板上,保持钢模表面洁净无浮浆,砼采用细石砼,根据设计要求是否采用抗渗混凝土,严禁私自向砼中加水,控制砼的塌落度,如果发现砼拌合物的均匀性和稠度发生较大变化及离析等不合格现象,应及时采取措施。
(3)、振动棒要快插慢拔(特别注意慢拔,以致能达到引气的效果),插点要均匀,振动棒应避免碰钢筋、模板,随浇随振,严禁漏振现象。振动棒放在沟壁的中间,严禁振动棒触及模板,确保砼振捣密实,无气孔,对砼的振捣一定要责任到人。
(4)、砼的入模时间控制在一小时之内,砼连续浇筑,砼的自落高度不得超过1.5米,严防石子堆积影响质量,每层浇灌厚度不超过30-50cm,相邻两层时间间隔不得超过2小时。浇注过程中要时刻注意模板是否发生变形,一旦发现及时调整加固,模板两侧各派一个人监视,应特别注意模板处的漏水,防止砼漏浆和起砂。
缝隙、夹层质量缺陷的处理:
产生的原因:
(1)施工缝或变形缝未经接缝处理、清除表面水泥薄膜和松动石子,未除去软弱混凝土层并充分湿润就灌筑混凝土;
(2)施工缝处锯屑、泥土、砖块等杂物未清除或未清除干净;
(3)混疑土浇灌高度过大,未设串简、溜槽,造成混凝土离析;
(4)底层交接处未灌接缝砂浆层,接缝处混凝土未很好振捣。
防治的措施:
(1)认真按施工验收规范要求处理施工缝及变形缝表面;接缝处锯屑、泥土砖块等杂物应清理干净并洗净;混凝土浇灌高度大于2m应设串筒或溜槽,接缝处浇灌前应先浇50一100mm厚原配合比无石子砂浆,以利结合良好,并加强接缝处混凝土的振捣密实;
(2)缝隙夹层不深时,可将松散混凝土凿去,洗刷干净后,用1:2或1:2.5水泥砂浆填密实;缝隙夹层较深时,应清除松散部分和内部夹杂物,用压力水冲洗干净后支模,灌细石混凝土或将表面封闭后进行压浆处理。
参考文献:
关键词:港口混凝土缺陷处理
中图分类号:TU37文献标识码: A
水工混凝土用于航道港口中密度为2400kg/m3左右的水泥基混凝土。 经常或周期性地受环境水作用的水工构筑物所用的混凝土。 根据构筑物的大小, 可分为大体积混凝土和一般混凝土。 大体积混凝土又分为内部混凝土和外部混凝土。 水工混凝土常用于水上、 水下和水位变动区等部位。 因其用途不同,技术要求也不同:常与环境水相接触时, 一般要求具有较好的抗渗性;在寒冷地区、 特别是在水位变动区应用时, 要求具有较高的抗冻性;与侵蚀性的水相接触时, 要求具有良好的耐蚀性;在大体积构筑物中应用时, 为防止温度裂缝的出现, 要求具有抵热性和低收缩性;在受高速水流冲刷的部位使用时, 要求具有抗冲刷、 耐磨及抗气蚀性等。 水工混凝土尤其港口码头工程中最主要的建筑材料。 中国近30年来建成的大、 中型混凝土闸、 坝达数百座,其中有的混凝土用量多达1000立法万米以上,如长江的葛洲坝工程和台湾省的德基大坝(坝高达180m)除此以外, 河港、 农田水利及地下防水工程中也都大量应用长期的施工实践证明, 在水工混凝土中掺入具有减水、缓凝及增加耐久性的外加剂, 如木质素磺酸盐减水剂、 糖蜜塑化剂、 松香皂引气剂(在有抗冻性要求的地区或部位必须掺入),以及掺入适量的优质掺合料, 如粉煤灰等,对改善混凝土拌合物的和易性及提高耐久性都具有明显效果。
1 混凝土缺陷混凝土的处理
(1)凿槽:对横缝要凿一V型槽, 槽口宽5cm, 深4cm。 对水平裂缝, 因缝面较细, 故不作凿槽处理。(2)裂缝修补技术:对裂缝的修补方法主要有充填法、 灌桨法、 表面覆盖法等在工程中大多采用的是灌桨与表面充填相结合的方法对裂缝进行处理, 灌桨材料的选择要根据裂缝的类型以及对裂缝处理要达到的目的而有所不同。 对于死缝, 如果是以补强为目的, 要求灌桨处理后能恢复构件的整体性, 使之能成为一个完整的整体共同受力, 这时就要选择具有较高抗压强度和粘接强度的浆材。 如果以防渗堵漏为目的,则以选用防渗堵漏效果较好的水玻璃。 而对于活缝均应采用弹性灌浆材料, 如聚氨酯等。(3)化学灌浆技术的渗漏处理:渗漏的危害。 渗漏对水工混凝土建筑物的危害是很大的, 首先是渗漏会使混凝土产生溶蚀破坏。 另外, 渗漏还会引起并加速其它病害的发生与发展, 当环境水对混凝土有侵蚀作用时, 由于渗漏会促使环境水向混凝土内部发展, 从而增加破坏的深度和广度, 最后对水工钢筋混凝土结构, 渗漏还会加速钢筋锈蚀;渗漏处理。 化学灌浆方法是解决混凝土建筑物渗漏的一种行之有效的方法。 由于化学浆液为夺机溶液, 其凝结体的耐久性优越得多, 一般水泥灌浆的裂缝在经过2~3年时间, 缝内的水泥结石体就会由于裂缝收缩而破碎, 而化学浆液则不然,由于其为有机溶液, 凝结体的韧性一般都比较好, 能适应缝的变形而不受破坏。 再者, 化学浆液的凝结时间是可根据需要任意调节的, 因此使用起来也非常灵活方便。(4)冲破坏修补技术:冲破坏机理。 高速水流携带的悬移质在移动过程对过流建筑物的表面进行磨损、 切削和;中撞, 随着磨损程度的增加, 过流表面会出现凹凸不平的磨损抗。 由于磨损坑的形成, 使水流受到扰动, 在过流表面形成各种类型的漩涡流,从而发展到空蚀破坏。 而推移质带着很大的动能:中撞砸击的脆质的混凝土上, 在撞击接触区形成很高的局部应力, 当这种应力超过混凝土的内聚力时, 就发生局部破坏;选择冲破坏的修补材料较多, 常用的有高强水泥砂桨、 高强水泥石英砂浆、 高强混凝土、 铸石板、 铸石砂桨及混凝土、 硅粉砂浆及混凝土、 铁矿石骨科砂浆及混凝土、 环氧砂浆、 改性环氧砂浆和聚合物水泥砂浆。对冲破坏进行修补的关键是选择合适的抗:中耐磨材料。
2混凝土缺陷施工处理工艺
剔除缺陷部位混凝土, 深度≥60mm,并进入非缺陷混凝土层≥50mm, 剔除位置应在沿构件整个宽度的一侧或对称的两侧;不允许仅剔除截面的一隅。 用高压水将结合面;中洗干净。 不得有碎石、 浮浆、 灰尘、 油污和脱模剂等杂物, 并按加固设计要求绑扎加强箍筋。 支模前24h充分湿润 “喇叭口” 形状。 一个作为进料口, 另一个作为检查口。 口上边应高出缺陷上平面不少于100mm,进料口宽度离柱边不少于200mm。另两边模板上口离柱边20mm, 模板底边四周低于缺陷下平面不少于50mm, 模板和柱面、 模板与模板之间用橡皮条压实封缝, 做到不漏浆、 支撑牢固不变形;混凝土现场搅拌应严格按设计配合比准确称量, 并充分搅拌均匀。 按照规范要求留置混凝土试块,同条件养护。 无收缩混凝土可自密实成型,考虑实际偏差, 也可用手锤人工在模板侧面稍作敲打和竹钎插捣。 浇注时, 应从一边灌注至另一边溢出为原则。 灌料中如出现模板浆, 应及时处理, 混凝土灌注完12d后开始洒水养护, 保证混凝土表面24h呈湿润状态, 特别是加强早期养护, 时间不少于14d, 混凝土灌注完24h后即可拆除模板, 并可凿除凸出多余部分的混凝土, 保证最高点不超过框架柱表面, 超声波斜测法检查混凝土新旧界面结合情况。
3施工质量控制措施
严格控制粗细骨科(砂、 砾石)含泥量,当达不到规范要求时用高压水冲洗干净。混凝土搅拌投料顺序每种材料均应准确秤量, 先将细骨料、 水泥搅拌均匀, 再加水, 后掺粗骨料并搅拌均匀, 搅拌时间比普通混凝土长60s左右, 直至均匀。 现场混凝土搅拌容器应不漏浆。 混凝土入模前应保证未离析、 分层, 且模板内无积水, 灌料应从一侧开始, 至另一侧溢出为止, 不得从四周同时进行灌料。 灌料开始后, 必须连续进行, 并尽可能缩短灌料时间。 在1h内完成为最佳,灌料过程中用板条插捣, 辅助加速导流。 必要时可用振动棒稍作振捣。 当混凝土灌完30mm后, 应返回检查, 看混凝土是否有下沉等现象, 如有应及时采取措施。 混凝土养护时间不少于14d, 特别是前3d的养护。
4结语
混凝土的缺陷首先影响表观效果, 严重时会影响结构的安全性, 必须重视, 必须指出的是, 缺陷是多种多样的, 本文中只列出了比较普遍的缺陷修整措施, 对于个别的缺陷, 应根据实际情况灵活处理, 以保证维修效果。
参考文献
[1] 刘敏,彭莉.水工混凝土缺陷修补处理初探[J].科技信息,2010年第17期.
[2] 周浩,魏诗雅.混凝土缺陷处理技术[J].工会博览:下旬,2010年第5期.
从微观上看,混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体,由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同,混凝土裂缝产生的原因也有很多种:
1.大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝。
2.混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。
3.在大厚度的构件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。
4.当有约束时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。(由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象)
5.混凝土加水拌和后,水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应,析出的胶状碱-硅胶从周围介质中吸水膨胀,体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。
6.在炎热或大风天气,混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等,在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。
7.构件承受荷载所产生的裂缝:如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝;构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。
8.当结构的基础出现不均匀沉降时,结构构件受到强迫变形,而使结构构件开裂,随着不均匀沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。
9.当钢筋混凝土构件处于不利的环境中,如海洋等时,由于混凝土保护层厚度过薄,特别是混凝土的密实性不良,环境中的氯离子和溶于海水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁。氧化铁的体积比原来金属的体积大得多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。这种裂缝一般沿钢筋方向,比较容易识别。顺钢筋方向的裂缝发生后,更加速了钢筋锈蚀过程,最后导致保护层成片剥落,这种顺筋裂缝对耐久性的影响较大。
我工地地下室外墙板浇捣的混凝土就出现了裂缝。经分析裂缝产生的原因是:
本工程采用C50这样高强度的混凝土,水灰比较大,虽然加入了减水剂,但还是未能有效抵消混凝土的收缩变形;另外该地下室墙板的厚度较厚,达40cm,因而容易产生较大的内外温差。产生温度和收缩变形,长墙结构所产生的温度和收缩变形在高度方向是自由的。但在纵向却受到另一结构地下室底板的约束,在长墙承受降温和收缩作用时,必将产生缩短变形,受到底板的约束,引起拉应力,当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂,这时裂缝方向永远垂直于拉应力方向,故为竖向。
由于施工队是第一次施工如此高强度的混凝土,施工经验不足,在混凝土养护上并没有采取十分有效的措施养护外墙。同时由于天气炎热,混凝土水灰比控制不稳定;混凝土振捣不到位,振捣不够密实,这些也是促使混凝土收缩变形较大,产生裂缝的原因之一。
二、混凝土裂缝的修补方法
问题出现了,解决它的方法自然而然也随之产生。随着施工经验的发展,现在混凝土裂缝修补的方法有很多:如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等,其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种。
低压注浆法适用于宽度为0.2-0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理-粘贴注浆咀和封闭裂缝-试漏-配制注浆液-压力注浆-二次注浆-清理表面。
当裂缝数量较多时,先要在预计要贴的裂缝位置贴上医用白胶布,再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷。使裂缝封闭,大约10分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆咀。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆时漏浆。注浆操作一般在粘咀的第二天进行,若气温高的话半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆咀,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆咀压入裂缝,当相邻的咀中流出浆液时,就可以拔出补缝器,堵上铝铆钉。一般由上往下注浆,水平缝一般从一端向另一端逐个注浆。为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个注浆咀再次补浆。
涂膜封闭法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补,也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理,以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为:清扫-刮腻子-涂刷底层涂料-涂刷主层涂料-涂罩面层。
混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子(混凝土修补胶:粉料=1:1.8~2.0)填充补平,待干后用砂布磨平,再进行底层涂刷(混凝土修补胶:粉料=1:0.7~0.8),涂料在使用前要通过铁窗纱过滤,除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且两次涂刷方向最好是相互垂直。
开槽填补法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝,如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为:开槽-涂刷界面处理浆-压抹聚合物砂浆-养护。
先用凿子和扁铲沿裂缝开槽,槽深和宽约3~5cm,呈U型,用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆,在界面处理浆尚未硬化之前,将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中,压实抹平。在养护时不需要浇水,在湿空气中即可,养护期间不得淋雨、日晒或风吹,最好覆盖一层塑料薄膜。
这三种方法可以单独使用,也可以同时使用。例如桥梁裂缝的修补可先注浆,在涂膜封闭;而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜;为了防止钢筋锈蚀,混凝土受到有害离子的腐蚀,则可以采用涂膜防水处理。
三、小结
虽然现在混凝土裂缝修补的方法越来越多,效果也越来越好,但与其事后补过还不如事前做好预防工作。通过和现场工作人员的交流,我大致总结出以下几点预防混凝土裂缝的建议:
1.设计单位应该提出混凝土施工温度控制的具体要求和混凝土施工养护的基本要求,确定外加剂的品种和掺量,确保混凝土收缩与膨胀相抵消。
2.混凝土配合比控制要求严格,计量要准确,坍落度抽检工作要加强,不能流于形式。
3.混凝土振捣要密实,拆模后须挂草帘或麻布浇水养护保持湿润状态两天。
4.施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振,且在第一次振捣后要进行第二次振捣。
5.配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥,如矿渣水泥,此外可掺加膨胀剂,同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖以确保混凝土内外温差小于25℃。
关键词:混凝土;裂缝;产生原因;预防措施
引言.要了解混凝土裂缝的原因。从微观上看.混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体,由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同,混凝土裂缝产生的原因可分为以下几种:
大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝。
混凝土在硬化的过程中由千千缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大.甚至会贯穿整个构件。在大厚度的构件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。
当有约束时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。(由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象)
混凝土加水拌和后,水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应,析出的胶状大街一硅胶从周围介质中吸水膨胀,体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。
在炎热或大风天气,混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等,在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。
构件承受荷载所产生的裂缝:如,构件在均布荷载或集中荷载作用下次生内力弯矩.出现垂直于构件纵轴的裂缝-构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。
当结构的基础出现不均匀沉降时,结构构件受到强迫变形,而使结构构件开裂,随着不均匀沉陷的进一步发展.裂缝会进一步扩大。
当钢筋混凝土构件处于不利的环境中,如海洋等时,由于混凝土保护层厚度过薄,特别是混凝土的密实性不良,环境中的氯离子和溶于海水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁。氧化铁的体积比原来金属的体积大得多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。这种裂缝一般沿钢筋方向,比较容易识别。顺钢筋方向的裂缝发生后,更加速了钢筋锈蚀过程,最后导致保护层成片剥落,这种顺筋裂缝对耐久性的影响较大。
其次,要根据施工过程中可能产生使混凝土裂缝的因素,积极主动的采取相应的措施预防裂缝的出现。以减少不必要的损失和使用缺陷。通过和现场工作人员的交流,笔者大致总结出以下几点预防混凝土裂缝的建议:
设计单位应该提出混凝士施工温度控制的具体要求和混凝施工养护的基本要求,确定外加剂的品种和掺量,确保混凝土收缩与膨胀相抵消;
混凝土配合比控制要求严格,计量要准确,坍落度抽检工作要加强,不能流于形式}
混凝土振捣要密实,拆模后须挂草帘或麻布浇水养护保持湿润状态两天。
施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振.且在第一次振捣后要进行第二次振捣。
配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥,如矿渣水泥,此外可掺加膨胀剂,同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖以确保混凝土内外温差小于2 5℃。
对于商品混凝土,则要在满足其可泵性、各易性的前提下尽量减小出机时的塌落度、降低砂率、并严格控制骨料的含泥量等。
最后要掌握混凝土裂缝的修补方法。问题出现了,解决它的方法自然而然也随之产生。随着施工经验的发展,现在混凝土裂瓷修补的方法有很多:如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等,其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法3种。
低压注浆法适用于宽度为0.2-0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理一粘贴注浆咀和封闭裂缝一试漏一配制注浆液一压务注浆一二次注浆一清理表面。
当裂缝数量较多时,先要在预计要贴的裂缝位置贴上医用白胶布,再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷。使裂缝封闭.大约1 0分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆咀用键包严。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免洼浆时漏浆。注浆操作一般在牯咀的第二天进行,若气温高的话半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆咀,用手推动补缝器活塞.使浆液通过注浆咀压入裂缝,当相邻的咀中流出浆液时,就可以拔出补缝器,使浆液通过注浆咀压人裂缝,当相邻的咀中流出浆液时,就可以拔出补缝器,堵上铝铆钉。一般由上往下注浆,水平缝一般从一端向另一端逐个注浆。为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个洼浆咀再次补浆。
涂膜封闭法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补,也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理,以及防止混凝土保护层的炭化和有在离子对混凝土的腐蚀。工序为:清扫一刮腻子一涂刷底层涂料一涂刷主层涂料一涂罩面层。
混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子(混凝土修补胶:粉料:1:0.7—0.8),涂料在使用前要通过铁窗纱过滤,除去杂质和团块。主层涂料要涂刷3遍,每遍涂刷都要等上遍涂料千后再涂,且两次涂刷方向最好是相互垂直。
开槽填补法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝.如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为:开槽一涂刷界面处理浆一压抹聚合物砂浆一养护。
先用凿子和扁铲沿裂缝开槽。槽深和宽约3—5 cnl,呈U型,用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆,在界面处理浆尚未硬化之前,将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中,压实抹平。在养护时不需要浇水.在湿空气中即可。养护期间不得淋雨、日晒或风吹,最好覆盖一层塑料薄膜。
这3种方法可以单独使用,也可以同时使用。例如桥梁裂的修补可先注浆.在涂膜封闭;而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜;为了防止钢筋锈蚀,混凝土受到有害离子的腐蚀,则可以采用涂膜防水处理。
关键词:混凝土裂缝,灌浆,材料,设备
人们通过现场目测检查或借助各种仪器检测之后,以及通过试验成果、资料分析和调查了解之后,往往会发现无论是在建的、新建的还是在已建的老的水工混凝土建筑物中,都会因各种原因和各种复杂的边界条件,致使混凝土结构不同程度地存在病害缺陷和老化问题。其归结起来主要有裂缝、沉陷、磨损、渗漏、表面炭化以及结构外观变形等。这些病害缺陷和老化的存在,无疑对混凝土建筑物会直接地或间接构成危害,并严重地影响其使用寿命。因此,人们一直不断地努力并致力于修补材料和修补技术的研究,然后付之于实践。已有的成果表明,这些努力均不同程度地取得了好的效果。
本文拟针对大坝混凝土裂缝施工的灌浆浆材、灌浆工艺和灌浆设备等方面的一些最典型问题,提出与大家共同探讨,并寄望有关科研机构、材料厂家及行业专家以予关注,以促进其不断改进,满足生产需要。
一 裂缝灌浆的基本方法
大坝混凝土裂缝灌浆一般是在裂缝普查完毕,裂缝深度检查和按标准进行裂缝分类确认之后,根据具体技术要求和施工作业指导书实施灌浆作业。灌浆方法有多种,常见的有两种:一种为无损贴嘴灌浆法;一种为打孔埋管灌浆法。其中无损贴嘴灌浆法将是今后推广的方法。
无损贴嘴灌浆法的灌浆施工工艺流程为[3]:注浆嘴加工_打磨-冲洗-裂缝描述-贴嘴-封缝-压风检查-灌浆-灌浆嘴清除-质量检查。
打孔埋管灌浆法的灌浆施工工艺流程为:打孔-冲洗-埋管封缝-压风检查-灌浆-质量检查。
二 裂缝灌浆施工中的难点及问题探讨
2.1 灌浆浆材
2.1.1 浆材配方繁琐问题
目前,常用的混凝土裂缝化学灌浆浆材主要有普通环氧、各种改性环氧、弹性环氧和甲凝等。综观这些浆材,都必须在现场进行严格、准确的配比试验,调配合适满足设计要求之后方能使用。实际施工时,由于土建施工现场大多条件简陋,工作环境相对于实验室内较差,给调配试验和每批次配浆工作带来诸多不便和困难,因此,很容易使调配成果及每批次配浆比例精确不够,较为粗糙,勉强灌入裂缝之后发现不能满足设计要求则为时已晚,无法补救。这一点应高度重视。
因此,在化学灌浆浆材配方方面,建议出厂产品直接采取双组分,或三组分方式,运到现场后,按照体积或重量之比(宜用体积比),直接合成使用,以简化配浆试验,消除配浆误差,确保浆材各项性能稳定。
2.1.2粘度问题
混凝土裂缝按深度、宽度和成因可分为表层裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝;温度缝、干缩缝;活缝、死缝、增长缝等。但无论什么缝都有宽有窄、有深有浅、有干缝有湿缝。对不同的缝进行灌浆,就浆材而言,无论是刚性材料还是柔性材料,人们直观感觉总是粘度越低越好,粘度越低可灌性越强,也便于现场操作。
然而,浆材粘度要低到什么程度为好呢?笔者认为要视现场需要而定,因为粘度越低,浆材的分子量就越小,其固结后的回缩率就越大;另一方面,粘度越低,则浆材稀释溶剂掺量越大,浆材的固结时间越长,特别是在灌注有渗水的裂缝时,浆材未固结就可能被水冲走。因此在双组分或三组分浆材材料基础上,同一产品其粘度大小考虑现场可调,并附之相应条件下的各项物理性能指标和说明书,将是十分有利于现场选用的。
2.1.3 “无味浆材”问题
“无味浆材”问题是灌浆施工中环境保护的一个重要方面。仅以丙酮为例,当在廊道或洞内灌浆作业时,由于通风条件差,丙酮发出的气味浓,操作人员被熏久之后最直接的感觉是头晕、恶心、不想吃饭,严重的甚至全身浮肿。所以,类似这种味大的浆材应尽快“减味”或“去味”,倡导研发和使用“无味浆材”。
2.2 灌浆设备
目前,混凝土裂缝化学灌浆设备虽已有一些定型产品,许多科研机构和厂家已研制了一些打孔阻塞和灌浆机具,但这些设备或机具总令人感到不系统、不成熟、自动化程度低,甚至还依赖传统的手压泵作业、人工记录。例如,有一家业内著名的防水有限公司研制生产了一种小型“双液化学注浆泵”,并获得了国家专利,但还存在两个问题未解决:①灌浆过程的自动记录问题;②与其他材料生产厂家联手,配备实用于不同浆材配比的注浆活塞问题。因此,尽快研发压力、流量可调,自动记录,结构简单,易于清洗,小型轻便,适用多种浆材灌注的化学灌浆泵机十分必要。
2.3 湿缝灌浆问题
湿缝通常分为两种:一种为潮湿不渗水湿缝;另一种则为渗水湿缝。但无论那一种,如果仅实现单纯的止漏防渗,现已有较好的灌浆材料可用;而当湿缝灌浆有粘接强度要求时,往往达不到干缝灌浆效果,尤其是采用环氧树脂灌渗水缝。尽管有些环氧浆材有亲水性能,但经灌后观察,仍常常有渗水流出,取芯检查,芯样破成两半的居多,且时有环氧脱落现象。究其原因,是当你发现渗水湿缝时,它的存在就可能有一段时间了,而渗过缝中的水,不但有混悬颗粒,同时有浮游生物和植物,这些东西都有可能粘附在粗糙的缝面上,污染缝面,改变原缝的宽度,增大灌浆阻力。因此,湿缝的洗缝方法及灌浆浆材的创新应成为解决上述问题的重要途径。
2.4 湿缝内钙质物清洗
在工程现场,还会经常遇到这样的情况:混凝土裂缝不但向外渗水,而且沿着缝口析出白色钙质物。该缝要求化学灌浆,并有止水和粘接强度要求。
对于这种裂缝一般的处理方法有两种:一种是先止水再灌浆。止水方法是力求找到水源切断它,无果时,再打深孔灌浆止水,待缝干躁后再灌浆。第二种方法是打孔直接在渗水的情况下灌浆。
然而,这两种方法存在的一个共同的问题是:如何将缝内的钙质物清洗干净?已有的实践表明,若用压力风、水轮换冲洗,其效果很差,甚至没有效果,从而,灌浆时根本不进浆或进浆很少,取芯发现钙质物与浆体粘结甚微或根本不粘,或因钙质物充填饱满,根本无浆。因此,需要研制一种能溶解钙质物的清洗剂,用于清洗该类裂缝。
2.5 潮湿背水面止水
在工程实际中,常常会遇到与缝面相连的潮湿背水面的情形,需要进行临时性止水。止水材料分柔性、刚性两大类。例如,在大坝混凝土接缝灌浆施工前,若接缝灌区出现外漏,需要对外漏处加以嵌堵,这即属背水面柔性临时止水问题;又如混凝土表面出现面渗漏,要求在潮湿面进行嵌堵后,再进行混凝土内灌浆处理,这即属背水面刚性临时止水问题。总之,水工建筑物背水面止水问题是灌浆施工前准备工作的重要一环。
一般在潮湿背水面粘贴后能承受0.1 MPa左右灌浆压力的止水材料目前尚比较少见,大多是要么粘不上,要么粘上不牢,压水或灌浆时被顶脱落,不能止漏。因此,有必要研发一种在潮湿环境下能有效快速的地力粘贴且价格低廉的止水产品。由于灌缝总是处于张、合交替的运动状态,因此,首先研发柔性止水产品意义重大。
三 结语
在大坝等水工结构中,产生和存在裂缝通常是不可避免的。然而一旦出现,必须采用有效的方法将其处理好,目前这些方法中用得最多的就是化学灌浆法。由于我们的经验和条件所限,上述问题可能正在解决或即将解决,但仍希望得到大家的关注,以共同为大坝混凝土裂缝采用化学灌浆修复如初作出贡献。