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裂縫:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的敵人
鋼筋混凝土現(xiàn)在已經(jīng)成為建筑行業(yè)中常見的復(fù)合材料。當(dāng)大體積混凝土澆筑在受限基礎(chǔ)(如樁基)上時(shí),由于外部約束,沒有采取特殊措施來減少、放松或取消約束,或者根本不能消除約束。在很大程度上,這取決于鋼筋和混凝土之間良好的粘結(jié)力的存在,以使它們能夠一起承受力。同時(shí),混凝土?xí)阡摻畋砻嫘纬杀Wo(hù)膜,有效防止鋼筋腐蝕。然而,混凝土總是遭受各種各樣的疾病,其中裂縫是影響大的。
混凝土結(jié)構(gòu)裂縫大致可分為兩類:結(jié)構(gòu)裂縫和非結(jié)構(gòu)裂縫。方法是鑿去裂縫表面和松動(dòng)部分,清理干凈,用高強(qiáng)度水泥砂漿填縫。當(dāng)混凝土中產(chǎn)生的拉應(yīng)力由于結(jié)構(gòu)的負(fù)荷而達(dá)到混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。彎曲裂紋和剪切裂紋主要有兩種形式?;炷恋姆墙Y(jié)構(gòu)性裂縫根據(jù)形成時(shí)間可分為三種類型,包括硬化前裂縫、硬化中裂縫和硬化后裂縫。非結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生主要是由混凝土材料的組成、澆筑方法、養(yǎng)護(hù)條件、使用環(huán)境等因素造成的。
無論出現(xiàn)何種裂縫,都會(huì)影響混凝土的耐久性。修補(bǔ)材料的抗拉強(qiáng)度必須優(yōu)于基體混凝土,因?yàn)槟壳案鞣N修補(bǔ)材料一般都有足夠的工程抗壓強(qiáng)度,但實(shí)際上修補(bǔ)材料很容易產(chǎn)生拉應(yīng)力,所以必須先選擇抗拉強(qiáng)度較高的修補(bǔ)材料。首先,混凝土開裂后,鋼筋的腐蝕速度會(huì)加快,形成鋼筋的腐蝕和裂縫之間的相互作用,這將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性進(jìn)一步惡化,造成結(jié)構(gòu)破壞。其次,混凝土裂縫會(huì)降低混凝土的表面保護(hù)。混凝土表面出現(xiàn)裂縫后,混凝土與水接觸的機(jī)會(huì)增加。裂縫越深,水接觸距離越寬,侵蝕越嚴(yán)重。內(nèi)部水分在時(shí)會(huì)膨脹,導(dǎo)致裂縫增加,更多水分進(jìn)入。這種循環(huán)將導(dǎo)致混凝土耐久性的降低,直到結(jié)構(gòu)被破壞。
混凝土路表損壞
1接縫密封膠失效和接縫板斷裂
路基處理不良導(dǎo)致路基支撐力不均勻或路基強(qiáng)度不足。
接縫密封膠在多種因素的作用下,容易因老化、脆性斷裂和變形而失效。接縫密封膠的失效會(huì)導(dǎo)致接縫中出現(xiàn)縫隙,這些縫隙會(huì)被淤泥和石屑等碎屑侵入,成為板材的膨脹屏障,從而導(dǎo)致板材邊緣膨脹和開裂。
2木板表面脫皮、剝落
板面剝落主要是由于施工過程中水灰比過大或施工過程中表面砂漿出現(xiàn)噴水、起漿現(xiàn)象造成的。剝落與混凝土強(qiáng)度不足和雜物進(jìn)入接縫有關(guān)。
3個(gè)坑和洞
砂石中含泥量過多,與水泥漿界面結(jié)合不良,容易產(chǎn)生坑洼和孔洞,加速損壞。
灌漿泵將膠結(jié)材料壓入裂縫中,通過凝結(jié)硬化起到修補(bǔ)裂縫的作用,從而恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性。
該方法適用于修補(bǔ)影響結(jié)構(gòu)整體性或有防水、防滲要求的裂縫。
常見的灌漿材料包括水泥和化學(xué)材料,可根據(jù)裂縫的具體情況進(jìn)行選擇。通常,水泥灌漿可用于寬度大于0.5毫米的裂縫;對(duì)于寬度小于0.5毫米或溫度收縮裂縫較大的裂縫,應(yīng)采用化學(xué)灌漿。
水泥灌漿通常用于修復(fù)大體積混凝土結(jié)構(gòu)。制備環(huán)氧水泥漿時(shí),水泥漿的材料溫度和初凝時(shí)間(約1小時(shí))應(yīng)根據(jù)氣溫進(jìn)行控制。主要施工程序?yàn)殂@孔沖洗、堵漿、封堵、埋管、試水和灌漿。鉆孔采用風(fēng)鉆或鉆孔機(jī)進(jìn)行,孔距為1米-1.5米,除淺孔外,鉆孔軸線與裂紋成30-40°的斜角。穿過裂紋表面的孔深度應(yīng)大于0.5毫米。當(dāng)有兩排或多排孔洞時(shí),應(yīng)交錯(cuò)排列或呈梅花狀排列,但應(yīng)防止沿裂縫鉆孔。
混凝土裂縫修補(bǔ)方法
1.樹脂浸漬環(huán)氧樹脂是一種常見的裂縫浸漬材料。它具有很高的機(jī)械強(qiáng)度,可以抵抗混凝土遇到的大多數(shù)化學(xué)侵蝕,樹脂可以注入0.05毫米的裂縫。3個(gè)坑和洞砂石中含泥量過多,與水泥漿界面結(jié)合不良,容易產(chǎn)生坑洼和孔洞,加速損壞。除了一些特殊的環(huán)氧樹脂外,當(dāng)裂縫活躍、滲漏、不干燥或有許多裂縫時(shí),通常不容易采用樹脂灌注法。北京冶金建設(shè)工程裂縫處理中心開發(fā)的國(guó)際YJ自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)是樹脂灌漿方法之一。2.聚合物浸漬法低粘度液體樹脂可用于密封路面和橋面上不小于0.1毫米的裂縫。將樹脂刷在表面上,或沿水平面上的裂縫修建臨時(shí)堤壩,使樹脂溢出裂縫表面。b更適用于密封多個(gè)不規(guī)則表面裂紋。首先,密封裂縫表面并抽真空,以消除裂縫和孔隙中的所有空氣。然后在大氣壓下將純環(huán)氧樹脂漿料注入裂紋表面。3.當(dāng)主裂縫段的抗拉強(qiáng)度必須恢復(fù)時(shí),打釘更合適。尤其適用于鎖定活動(dòng)裂縫而不損壞周圍結(jié)構(gòu)。用一根相對(duì)細(xì)長(zhǎng)的金屬“縫U形釘”穿過裂縫,嵌入預(yù)制好的凹槽內(nèi),并用無收縮砂漿或環(huán)氧樹脂基膠粘劑固定。