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關鍵詞:預制T梁施工;外觀質量;預防
1、麻面:
麻面是指混凝土表面上呈現出無數綠豆般大小的不規則小凹點。直徑通常不大于5mm。
原因分析:(1)馬蹄上口斜面排氣困難,錨固截面錨下鋼筋密集,受抽拔管位限制振搗困難,混凝土振搗不足,氣泡未完全排出,部分氣泡殘留在混凝土與模板之間。(2)新拌混凝土澆注入模后,停留時間過長,振搗時已有部分凝固。(3)澆注前沒有在模板上撒水濕潤,或濕潤不足,混凝土的水分被模板吸去或模板拼縫漏漿,靠近拼縫的構件表面漿少。(4)模板表面未清理干凈,附有水泥漿渣等雜物。
預防措施:(1)振搗遵循緊插慢拔原則,振動棒插入到拔出時間控制在20S為佳,插入下層5-10CM,振搗至砼表面平坦泛漿、不冒氣泡、不顯著下沉為止;馬蹄上口斜面宜作為砼分層控制高度,以利排氣;插振搗棒確有困難時,采用附著式振搗器或人工插搗的方法振實。(2)T梁馬蹄以下主要依靠附著式振搗器振搗,腹板上部、翼板砼主要依靠插入式振搗器振搗,盡量避免澆注上部砼時,啟動附著式振搗器,導致下部即將結硬的砼表面出現麻面。(3)澆注砼時,無論那種模型,均需撒水濕潤。但不得積水;澆注前檢查模板拼縫,對可能漏漿的縫,設法封堵。(4)模板表面清理干凈,隔離劑應涂刷均勻。
修補方法:砼表面的麻點,對結構無大影響,通常不做處理,如需處理,方法如下:(1)用稀草酸溶液將該處脫模劑油點或污點用毛刷洗凈,于修補前用水濕透。(2)修補用的水泥品種必須與原砼一致,砂子為細紗,粒徑最大不宜超過1mm。(3)水泥砂漿的配比為1:2或1:2.5,由于數量不多,可用人工在小桶中拌勻,隨拌隨用。必要時摻拌白水泥調色。(4)按照漆工刮膩子的方法,將砂漿用刮刀大力壓入麻點,隨即刮平。(5)修補完成后,用草簾或草席進行保濕養護。
2、蜂窩:
蜂窩是指砼表面無水泥漿,骨料間有空隙存在,形成數量或多或少的窟窿,大小如蜂窩,形狀不規則,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)模板漏漿,加上振搗過度,跑漿嚴重。(2)砼塌落度偏小,加上激振力不足或漏振。(3)砼澆注方法不當,沒有采用帶漿法下料和趕漿法振搗。(4)砼攪拌與振搗不足,使砼不均勻,不密實,造成局部砂漿過少。
預防措施:(1)澆注前必須檢查和嵌填模板拼縫,并澆水濕潤;澆注過程中有專人檢查模板質量情況,并嚴格控制每次振搗時限。(2)塌落度過小時拉回拌和站加水加水泥重新拌制;振搗工具的性能必須與砼的工作度相適應;一名振搗手跟著灰斗粗振,另一名振搗手隨后細振,按規定的振搗間距精心振搗,尤其加強模板邊角和結合部位的振搗。(3)嚴格執行帶漿下料和趕漿法振搗,注意砼振實的五點表現。(4)砼拌制時間應足夠;分層厚度不得超過規范規定,防止振搗不到。
小蜂窩可按麻面方法修補,大蜂窩采用如下方法修補:(1)將蜂窩軟弱部分鑿去,用高壓水及鋼絲刷將結合面沖洗干凈。(2)修補用的水泥品種必須與原砼一致,砂子用中粗砂。(3)水泥砂漿的配比為1:2到1:3,并 攪拌均勻,有防水要求時,在水泥漿中摻入水泥用量1%-3%的氯化鐵防水劑,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,用抹子大力將砂漿壓入蜂窩內,刮平;在棱角部位用靠尺將棱角取直。(5)修補完成后,用草簾或草席進行保濕養護。
3、“爛根”:
主要是由于模板拼縫不嚴密、接縫處止漿不好,模板下底邊與臺座包邊角鋼結合不緊密,振搗時砼表面失漿造成。漏漿較少時邊角出現“毛邊”,漏漿嚴重出現砼蜂窩麻面。
預防措施:(1)接縫處夾帶橡膠海面條止漿,拼縫設計成搭接企口縫,并用鋼木壓板、橡膠壓條止漿,預制臺座包邊角鋼表面粘帖橡膠海棉,防止模板激振時底邊脫開臺座。(2)拼縫兩側的振搗器起振時保持同步,異步后模板拼縫漏漿加多。
修補方法:漏漿較少時按麻面進行修復,漏漿嚴重時按蜂窩處理辦法進行修復。
4、層印
原因分析:(1)砼澆注順序控制的不好,澆注下層砼時,上層砼等待時間過長,砼出現明顯的接茬痕跡。(2)在砼拌制、運輸、澆注三個環節中機械故障,停歇后繼續澆注。而未按照施工縫的要求進行檢查處理。(3)分層澆注時砼振搗過度,造成石子下沉,水泥砂漿上浮,漿多的地方顏色發青,石子多的地方顏色發白,形成對比。(4)模板上脫模劑涂刷過多往下流,拆模后在構件表面呈現若斷若續的假“分層”。
預防措施:(1)預制梁澆注順序一般從模板一端開始水平分層澆注,當梁較高超過2.5米時,采用馬蹄、腹板、翼板同時澆注。從模板一頭開始,先澆注一段馬蹄,反回頭澆注腹板段、翼板,再向前澆馬蹄,再回頭澆注腹板、翼板,如此反復保持澆注斜面不斷推進。由于正截面段馬蹄部分抽拔管集中、變截面段的起始部分腹板較薄,橫隔板鋼筋密集,大料砼流動性不如小料,下料過程中容易卡料,導致馬蹄、橫隔板下耳出現孔洞。針對以上問題龍王廟大橋采用小料、大料兩種配比的砼,前兩罐灰拌小料,水平分層澆注馬蹄部分,附著式振搗器振搗,其它部位砼采用大料按上述方法澆注,插入式振搗器振搗。(2)砼停歇后繼續澆注,雖未超出施工縫停歇時間,亦應參照施工縫的要求進行檢查,情況嚴重時嚴格按照施工規范的規定處理好施工縫。(3)精心組織振搗,注意砼振實的5點表現,振搗棒插入下層砼5-10厘米,避免砼發生離析。(4)涂脫模劑時以模板現油光為準,采用質量品質較好的脫模劑涂刷均勻。
修補方法:對油脂引起的假分層現象,用砂紙打磨后即可現出砼本色,對其它原因造成的砼分層,當不影響結構使用時,一般不做處理,需處理時,用黑白水泥調制的接近砼顏色的漿體粉刷或噴涂。當有軟弱夾層影響砼結構的整體性時,按照施工縫進行處理:(1)如夾層較小,縫隙不大,可先將雜物清楚,夾層面造成“八”字型后,用水清洗干凈,在潮濕無積水的狀態下,用1:2-1:3的水泥砂漿強力填塞密實。(2)如夾層較大時,將該部位砼及夾層鑿除,視其性質按蜂窩或孔洞進行處理。
5、錯臺、跑模
原因分析:(1)模板拼縫經反復拆裝企口變形嚴重或支模時模板垂直度控制的不好,相鄰兩塊模板本身嵌縫。(2)相鄰兩塊模板對拉螺桿松緊程度不一,模板激振后漲開程度不一。(3)砼側壓力比較大;拉桿滑絲、螺母絲扣有損傷,激振過程中出現螺母脫絲。
預防措施:(1)定期修整模板,確保模板底邊和拼縫處平整度滿足規范要求。(2)設專人緊固模板,手勁一致保持對拉螺桿松緊一致。(3)裝模時叮囑操作工人檢查拉桿的工作情況,杜絕使用壞絲的拉桿螺母和已變形拉桿。砼側壓力比較大時,拉桿上雙螺母。激振強烈時螺母底下加墊減振彈簧墊片,防止拉桿崩絲,出現跑模。
[關鍵詞] 水工建筑物混凝土缺陷 處理
1 概述
眾所周知,混凝土結構是水利工程的基本結構。由于工程運行年限較長,或由于設計、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斷出現缺陷。如不及時有效處理往往會引起建筑物滲水、溶蝕等現象,降低建筑物的安全性和耐久性,影響工程的正常運行。面對水工混凝土建筑物中已存在的缺陷,最關鍵的是選擇正確的缺陷處理方案并提高施工技術水平。
2 水工混凝土建筑物缺陷產生的原因
導致水工混凝土建筑物產生缺陷的主要原因有以下幾方面:
(1) 混凝土自身原因:溫度變化:由于水泥水化熱引起的混凝土內部和表面溫差較大,施工中如不進行嚴格溫控,運行過程中混凝土溫差變化較大會產生裂縫;混凝土收縮:在實際工程中,混凝土因收縮引起的裂縫是最常見的。其中,塑性收縮和干縮是混凝土產生裂縫的主要原因,干縮主要是由于混凝土終凝后內部水泥石的孔隙水蒸發而產生,形成的裂縫一般垂直于長度方向,塑性收縮是由于混凝土終凝之前表面失水引起毛細管壓力而產生的表面收縮,塑性收縮產生的裂縫寬度較細,且縱橫交錯,呈龜裂狀,形狀沒有任何規律;鋼筋銹蝕:由于混凝土密實性較差或保護層厚度不足,混凝土保護層受氯離子侵蝕或二氧化碳侵蝕至鋼筋表面,引起鋼筋銹蝕膨脹產生裂縫;另外堿骨料反應也會引起混凝土開裂。
(2) 設計原因:水工建筑物結構設計不合理也會導致裂縫的產生;
(3) 施工原因:由于水工建筑物混凝土施工不嚴謹會產生蜂窩!麻面等缺陷;
(4) 外部荷載及不均勻沉降:外部荷載引起的應力會導致裂縫的產生,地震!早期施工荷載等外力均可能引起混凝土開裂"基礎不均勻沉降產生的裂縫多屬貫穿性的,其走向與沉降情況有關,裂縫的寬度與荷載的大小有較大的關系,而且與不均勻沉降值成比例。
3 水工建筑物混凝土缺陷修補材料
3、1 丙乳硅粉砂漿
丙乳硅粉砂漿是由水泥、硅粉、丙乳按照一定的比例制成的特種水泥砂漿,它的主要特性:優異的粘結、抗裂、抗凍、抗碳化、防滲、抗氯離子滲透、抗沖耐磨!耐老化等性能,廣泛的應用于各類水工混凝土建筑物的防滲!防腐護面及缺陷修補工程。主要性能指標為:28d抗壓強度>40MPa;28d抗拉強度>8MPa;28d抗折強度大于12MPa;28d極限拉伸率560@10-6~800@10-6;與老砂漿粘結強度>4MPa;抗凍性>F300。
3、2 改性聚氨酯灌漿材料
改性聚氨酯是一種有機高分子化合物,它的主鏈中含有許多重復的氨基甲酸酯基團結構,這種材料遇水發生化學變化,生成泡沫狀凝膠和CO2,具有很強的二次擴散滲透能力,對滲水裂縫的處理特別合適。具有粘結強度高!收縮小和可灌性好等優點。適用于各類水工混凝土建筑物的防滲、堵漏工程。
4 水工建筑物混凝土缺陷修補方案
4、1 混凝土裂縫修補、
4、1、1 表面裂縫處理
清洗表面浮塵!掛灰,用鋼絲刷刷縫表面,用有機溶劑清洗縫面。再用水泥漿、防水快凝水泥漿、聚硫密封膏、環氧基液!丙乳基液及改性聚氨酯基液等涂抹在裂縫部位的混凝土表面。表面涂抹處理只能用于非流水表面的堵縫截漏;表面粘補,即用膠粘劑把橡皮或其他材料粘貼在裂縫部位的混凝土表面上,達到封閉裂縫、防滲堵漏的目的。表面粘補主要用于修補對水工建筑物強度沒有影響的裂縫,適用于修補伸縮裂縫及溫度裂縫。
4、1、2 內部裂縫灌漿處理
一般采用鉆孔灌漿方法。鉆孔的方法主要有騎縫打孔和打斜孔。對于淺縫和某些僅需防滲堵漏的裂縫可采用騎縫灌漿方法。對于深縫和需要補強的裂縫可采用打斜孔貫穿裂縫的方法。灌漿材料常用水泥和化學材料,視裂縫的性質!寬度和施工條件等具體情況而定"對于寬度>012mm的裂縫,一般用水泥灌漿;寬度
4、1、3 鑿槽補強加固處理
鑿槽修補,即沿混凝土裂縫鑿一條/U0型深槽, /U0型槽寬度一般在15~20cm,深度一般在5~8cm。槽內嵌填各種防水補強材料,如聚合物砂漿、瀝青油膏、干硬性砂漿、聚氯乙烯膠泥、預縮砂漿等。鑿/U0槽嵌補主要達到封閉裂縫、防滲堵漏、提高混、凝土表面抗沖磨能力的目的。
4、2 蜂窩、狗洞及麻面的處理
4、2、1 蜂窩處理
混凝土蜂窩主要是由漏振!跑模!混凝土離析骨料集中造成。鑿除不密實混凝土,清洗表面浮塵、掛灰,用鋼絲刷刷縫表面,用有機溶劑清洗表面;不滲水時,深度>15cm的采取澆筑高一級標號的混凝土(混凝土粗集料粒徑
4、2、2 狗洞處理
鑿除不密實混凝土,埋設灌漿嘴,待混凝土澆注完畢后進行水泥灌漿;清洗干凈,澆筑比原混凝土強度高一級標號的膨脹混凝土。
4、2、3 麻面處理
麻面為模板不平整、不干凈以及模板接縫不嚴密漏漿所致,只要鑿除混凝土表面以下110~115cm,清洗干凈,抹上丙乳砂漿并抹平整即可。
5 工程應用實例
5、1 工程案例
某水庫溢洪道溢流堰為鋼筋混凝土結構,混凝土平均厚度為1.2m,其強度設計標號為25Mpa。工程于20xx年竣工并投入使用。因施工質量比較差,投入運行后,在溢流孔堰面段均產生縱向裂縫。
5、2 原因分析
據分析,裂縫產生原因為溢洪道堰面段混凝土未設置收縮縫,夏季高溫施工也沒有采取溫控措施(冬夏溫差在25e以上),混凝土收縮變形產生拉應力,引起溢洪道堰面混凝土開裂。
5、3 處理措施
(1) 混凝土表面處理:沿混凝土裂縫鑿一條/U0型深槽,/U0型槽寬度一般在15~20cm,深度一般在5~8cm。清洗表面浮塵!掛灰,用鋼絲刷刷縫表面,用有機溶劑清洗縫面;
(2) 打斜孔貫穿裂縫;
(3) 布設灌漿嘴:根據裂縫開度情況每隔100~150cm布設一灌漿嘴,裂縫首尾部必須設一個;灌漿嘴用速凝水泥漿進行固定;灌漿嘴之間的裂縫用丙乳硅粉砂漿進行補強;
(4) 用壓縮空氣試氣:檢驗灌漿通路是否貫
通,封閉層是否漏氣,如有問題,應重新封閉;
(5) 灌漿:漿液選擇改性聚氨酯灌漿材料灌漿壓力一般選擇012~015MPa,根據現場情況
調整;從底部向頂部逐個灌漿,當鄰近灌漿孔有漿液流出時,關閉出漿嘴,繼續灌漿;當最頂部一個出漿嘴出漿時,關閉出漿嘴,繼續灌漿至裂縫不再吃漿,迸漿20min;當某裂縫吃漿量很小,以及發現未灌滿的裂縫,必須補灌漿以保證灌漿效果;
(6) 通過試驗確定漿液固化時間,達到固化時間后,去除封縫速凝水泥漿,并用丙乳硅粉砂漿抹平修補工程于2009年4月中旬開工,7月底完工。修補后的裂縫不再出現滲漏現象,并且得以補強處理,抽檢3條裂縫做壓水試驗,恒壓(013MPa) 30min,沒有一條裂縫出現滲水現象"抽檢丙乳硅粉砂漿28d平均抗壓強度5512MPa,與老混凝土的粘結強度812MPa"工程修補完成后運行至今情況良好。
6 結語
水工混凝土結構工程是一個系統工程,涉及規劃、設計、施工、監理!管理等各個方面。每個環節的疏漏,均可能導致水工混凝土建筑物出現缺陷。因此,嚴格執行國家有關規程!規范和技術標準進行設計、施工和監理,是保證水工混凝土建筑物結構安全耐久的前提和基礎。一旦出現缺陷,首先應先查明原因,再采取恰當的處理措施,以確保水工混凝土建筑物運行良好。
參考文獻
[1] 梅孝威1水利水電工程技術管理[M]1北京:中國水利水電出版社,20031
混凝土產生裂縫是建設工程施工中常見的質量通病,如何消除質量通病,確保工程結構優良,是施工人員所要重視的技術問題。本文就澆搗混凝土過程中常見的質量通病和如何修補裂縫作些探討。
一、裂縫處理
混凝土裂縫的修補措施主要有表面修補法,灌漿、嵌縫封堵法,結構加固法,混凝土置換法等。
1.表面修補法。表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,它主要適用于穩定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,防護同時為防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂,通常可采用在裂縫表面粘貼玻璃纖維布等措施。
2.灌漿、嵌縫封堵法。灌漿法主要適用對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,它是利用壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中,膠結材料硬化后與混凝土形成整體,從而達到封堵加固的目的。常用膠結材料有水泥漿或環氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨醋等化學材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
3.結構加固法。當裂縫影響到混凝土結構性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的方法:加大混凝土結構的截面面積,在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。
4.混凝土置換法。混凝土置換法是處理嚴重損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槳、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
二、混凝土澆搗過程中常見質量通病預防及處理
1.蜂窩的防治及處理。主要預防措施:認真設計、嚴格控制混凝土配合比,經常檢查,做到計量準確,混凝土拌合均勻,坍落度適合;混凝土下料高度超過2米應設串筒或溜槽:澆灌應分層下料,分層振搗,防止漏振;模板縫應堵塞嚴密,澆灌中應隨時檢查模板支撐情況防止漏漿。處理措施:小蜂窩洗刷干凈后,用1:2或1:25水泥砂漿抹平壓實;較大蜂窩,鑿去蜂窩處薄弱松散顆粒,刷洗凈后,支模用高一級細石混凝土仔細填塞搗實,較深蜂窩,如清除困難,可埋壓漿管,排氣管,表面抹砂漿或灌筑混凝土封閉后,進行水泥壓漿處理。
2.麻面的防治及處理。主要預防措施:模板表面清理干凈,不得粘有干硬水泥砂漿等雜物,澆灌混凝土前,模板應澆水充分濕潤,縫隙應用油氈紙、膩子等堵嚴,模板隔離劑應選用長效的,涂刷均勻,不得漏刷;混凝土應分層均勻振搗密實,至排除氣泡為止。處理措施:表面作粉刷的,可不處理;表面無粉刷的,應在麻面部位澆水充分濕潤后,將麻面抹平壓光。
3.孔洞。主要預防措施:在鋼筋密集處及復雜部位,采用細石混凝土澆灌,在模板內充滿,認真分層振搗密實,預留孔洞,應兩側同時下料,側面加開澆灌門,嚴防漏振、砂石中混有黏土塊。應及時清除干凈掉入混疑土內的雜物。處理措施:將孔洞周圍的松散混凝土和軟弱漿膜鑿除,用壓力水沖洗,濕潤后用高強度等級細石混凝土仔細澆灌、搗實。
4.露筋。主要預防措施:澆灌混凝土應保證鋼筋位置和保護層厚度正確,并加強檢驗,鋼筋密集時,應選用適當粒徑的石子,保證混凝土配合比準確和良好的和易性;澆灌高度超過2米,應用串筒或溜槽進行下料,以防止離析;模板應充分濕潤并認真堵好縫隙;混凝土振搗嚴禁撞擊鋼筋,操作時,避免踩踏鋼筋,如有踩彎或脫扣等及時調整;保護層混凝土要振搗密實;正確掌握脫模時間,防止過早拆模,碰壞棱角。處理措施:表面漏筋,洗刷干凈后,在表面抹1:2或1:25水泥砂漿,將漏筋部位抹平;漏筋較深的鑿去薄弱混凝土和突出顆粒,洗刷干凈后,用比原來高一級的細石混凝土填塞壓實。
5.縫隙、夾層。處理措施:縫隙夾層不深時,可將松散混凝土鑿去,洗刷干凈后,用1:2或1:25水泥砂漿填密實;縫隙夾層較深時,應清除松散部分和內部夾雜物,用壓力水沖洗干凈后支模,灌細石混凝土或將表面封閉后進行壓漿處理。
關鍵詞:混凝土;預制構件;表面缺陷;防治措施。
引言
港口工程混凝土預制構件經常會出現一些表面缺陷。這些缺陷不僅有礙構件的觀感質量,而且都程度不同地對工程的結構性能和耐久性有不利的影響。因此,混凝土構件表面缺陷是不容忽視的,要對其進行防治。
二、混凝土構件表面缺陷特征
1、蜂窩、空洞
混凝土表面出現蜂窩狀的松散缺陷或局部空洞。混凝土骨料(石子)未被砂漿充分包裹,石子間存在蜂窩狀空隙。空隙深度不大于50mm的稱為空洞。如果鋼筋混凝土構件,在缺陷處會有鋼筋暴露。
2、裙腳露石
構件底腳局部水泥漿流失,混凝土骨料(石子)輕微外露但不松散。
3、縫隙夾渣
構件側面出現明顯的分層施工縫隙,有的縫隙夾有松散的雜物。
4、松頂
混凝土構件頂部一定范圍存在較厚的松散層或浮漿層。
5、麻面
包括俗稱的“露石”(漏漿造成的表面石子失漿外露)、“粘皮”(因模板拆除不當所造成的表面砂漿層剝皮)等缺陷
6、氣泡
混凝土表面形狀不規則,大小不等的針眼狀孔洞,大致近于圓形,直徑大多在2-3mm以下,個別在5mm以上,多發生在構件的斜坡面。
7、砂斑、砂線
混凝土表面出現的表面砂紙樣缺陷,砂未被水泥漿充分膠結而外露,用木板輕刮可落,片狀的寬度大于10mm 稱砂斑,線狀的寬度在10mm及以下稱砂線。
8、飛邊、毛刺與缺棱掉角
混凝土構件的棱邊或四角不規則,或有凸出構件邊緣呈片狀和尖角狀生混凝土,或局部缺損。
三、缺陷成因
1、蜂窩、空洞
(1)混凝土配合比不合理,或配料偏差大,造成砂漿少、碎石多。
(2)混凝土攪拌時間短、拌合不均勻,混凝土和易性差,混凝土離析。
(3) 混凝土漏振或振搗不密實,在該設壓漿板的地方未設。
(4)鋼筋密集處或預埋件影響處,未采取相應的下灰和加強振搗的措施,局部混凝土嚴重不密實。
2、裙腳露石
(1)模板底腳止漿不嚴密,混凝土澆注時產生漏漿。
(2)混凝土和易性差,混凝土下灰時離析,較多的石子涌向模板邊,局部混凝土多石、少漿。
(3)模板剛度不夠,混凝土澆注時,模板發生過大變形。
3、縫隙夾渣
(1)分層澆注混凝土,兩層混凝土的間隔時間過長,未按施工縫處理,造成上下層混凝土間出現“冷縫”。
(2)對施工縫未認真處理,施工縫中夾雜松散層。
(3)下層混凝土層面在澆注上層混凝土前未提前保水,層面干燥或砂漿鋪設后未及時澆注新混凝土,砂漿已經硬化。
4、松頂
(1)混凝土原材料質量控制不嚴,或配合比不合理,混凝土泌水較嚴重。
(2)混凝土坍落度過大,施工中未作到“分層減水”,水泥漿上浮。
(3)存在過度振搗現象,加劇混凝土粗骨料的下沉。
(4)未堅持“二次振搗”和“二次壓面”的操作做法。
5、麻面
(1)模板表面不光滑,造成構件表面粗糙
(2)模板清理不干凈,或混凝土灰漿濺到模板上口,模板表面粘有硬化的水泥砂漿,拆模時發生“粘皮”現象。
(3)拆模過早,混凝土表面“粘皮”,造成麻面。
(4)脫模劑品種不當,涂刷不均勻。
6、氣泡
混凝土表面氣泡的產生與混凝土配合比、骨料的形狀及級配、模板、脫模劑和振搗工藝等多種因素有關。
(1)混凝土骨料級配不好,針片狀多,水泥用量偏少。當砂漿量不夠富裕或坍落度較少時,易在混凝土表面產生較多氣泡。
(2)模板的形狀及模板表面不光滑,影響氣泡的排出。俯角模板氣泡不易排出。
(3)脫模劑的種類及涂刷質量對混凝土表面氣泡的數量和面積有較大影響。采用一般油質脫模劑或涂刷較厚時,由于油水之間表面張力的差異,混凝土中的水分易附著于模板表面形成水泡。
(4)混凝土下灰厚度和振搗工藝對混凝土表面氣泡有重要影響,若混凝土分層厚度過大或振搗工藝不當,則混凝土表面氣泡不易排出。
7、砂斑、砂線
(1)模板拼縫不嚴密,拼縫出漏漿。
(2)混凝土元裁量質量控制不嚴、配合比不合理、骨料級配較差、攪拌不均勻、混凝土運輸過程中離析,混凝土嚴重泌水。
8、飛邊、毛刺或缺棱掉角
造成毛刺的原因是模板拼縫縫隙太大,縫隙被混凝土漿充填,混凝土施工時砂漿從縫中漏出造成飛邊的原因混凝土表面高于模板上口或抹面不到邊。
造成構件缺棱掉角的主要原因,一是拆除側模板的時間過早或拆模方式不當,損害了構件棱角,二是構件在吊運或安裝時保護不到位,棱角被碰掉。
四、工程危害
混凝土構件表面的缺陷分為嚴重缺陷和輕微缺陷兩種。
嚴重蜂窩、空洞、縫隙夾渣、松頂等缺陷屬于嚴重缺陷,對工程的結構性能及耐久性有不同程度的影響,必須嚴格控制,嚴禁發生,如有發生,必須認真修補。其他缺陷屬于輕微缺陷,雖對工程的結構性能沒有大的影響,但對工程的觀感質量和施工單位的社會形象有很大的影響,也要進行控制。
防治措施
混凝土構件的表面缺陷屬于混凝土施工過程中的多發病、常見病。這些缺陷出現的頻率和缺陷的程度與施工單位及操作人員的質量意識、質量管理、施工工藝和人員素質等有密切關系。要治理這些質量通病必須進行綜合治理,我們在鲅魚圈港區四期工程預制方塊和卸荷板的施工中采取了下述措施。
1、強質量教育,使全體施工人員對混凝土在水運工程中的重要地位和混凝土表面缺陷對工程的危害性等充分的認識。
2、高目標導向
工程創優,必須從提高混凝土質量著手,必須全面提高混凝土外觀質量。因此,項目部把防治混凝土質量通病作為項目管理“保部優、爭國優”的重要途徑,確保構件的表面質量達到清水混凝土的標準。
項目部在鲅魚圈港區四期54-56#泊位工程開工之前,就確定“保部優、爭國優”的質量目標。在進行質量策劃時,提高各分項工程的質量控制標準,工程施工過程中,嚴格管理。因此,對于以混凝土施工為主的項目部,必須要把防治混凝土質量通病作為項目管理的重點。
3、將模板工程作為混凝土施工工藝方案的重點
混凝土的表面缺陷多與模板有關,因此要按照施工規范的要求認真搞好模板工程各個環節的策劃、設計、措施和落實。其中重點是:
(1)混凝土構件外露面模板應采用大片鋼模板,模板面板接縫應滿焊、磨平并“拋光”。當使用其他模板時,對模板拼縫必須進行相應處理,以保證構件表面光滑。
(2)盡量采用“邦包底”的支模方式,當受條件限制使用“邦墩底”支模式時,側模底部應設“彈性止漿條”,以防止裙腳漏漿露石。
(3)構件底邊和豎向棱角全部做“八字”或“圓角”處理。
(4)廢除傳統的支撐和對拉螺桿的支模方式,全部采用頂絲或螺栓絲杠支模和脫模的工藝
(5)做好模板的清理和脫模劑的涂刷工作,保證模板板面清潔、光滑,為治理混凝土表面麻面、氣泡等缺陷提供條件。
4、做好混凝土施工質量控制,重點是初步控制和過程控制。
(1)原材料質量控制:根據當地碎石質量不穩定的情況,現場設立碎石篩洗機,所用的碎石全部現場篩分和水洗,保證了碎石的級配良好,減少了微細顆粒和泥土含量。
(2)優化混凝土配合比,確保混凝土各項技術指標符合規范規定和現場施工要求。對于方塊和卸荷板,混凝土的坍落度控制在30-50mm。
(3)加強現場試驗檢測工作,嚴格控制原材料質量、配料計量、混凝土攪拌質量,按規定對拌合物進行相關檢驗,保證混凝土的施工性能,為混凝土入倉、分灰和振搗提供條件。
(4)嚴格執行傳統的確實行之有效的混凝土澆注及振搗操作方法。針對混凝土蜂窩、松頂、氣泡等缺陷采取具體的有針對性的措施。
A蜂窩:
堅持分層下灰、分層振搗,每層厚度控制在400mm左右;
堅持“梅花型振搗、快插慢拔”的振搗方法,振搗間距要適當,保證每一層混凝土的振搗時間,在振搗上層混凝土時,應將振搗棒插入下層混凝土50-100mm,以保證其整體性;
對鋼筋密集部位除選用適當骨料外,還要采取相應的分灰和加強振搗的措施;
在吊模板處采取增加壓漿板措施。
B松頂:
采用坍落度較小的混凝土澆注方塊、卸荷板等構件,坍落度一般為30-50mm;
對預制沉箱采取分層減水的措施;
堅持“二次振搗”、“二次壓面”的工藝,防止構件頂層松散;
當浮漿較多時采取適當補強措施。
C氣泡:
充分振搗,但不得過振;
采用振搗棒時,注意振搗棒與模板的距離,一般控制在100-150mm;
對于斜坡面采用“吊棒法”振搗。
采用便于混凝土表面水分和氣泡排出的其他模板工藝或措施,如脫水模板等。
堅持分層下灰、分層振搗,每層厚度控制在400mm左右,振搗間距要適當,保證每一層混凝土的振搗時間,在振搗上層混凝土時,應將振搗棒插入下層混凝土50-100mm,以保證其整體性。要求混凝土振搗密實,不漏振,也不得過振。
5、注意成品保護,控制構件存放的間距,并采用“靠幫球”等防撞措施。
6、及時檢查、實測實量,發現缺陷、認真分析處理,堅持PDCA循環,不斷總結提高。
六、治理措施
混凝土表面缺陷應根據缺陷的程度和可能造成的危害采取不同的修補方法。
1、蜂窩、空洞:
對結構性能有影響的缺陷,應會同設計單位研究確定修補方案,并按有關技術要求進行修補。
對于一般的蜂窩缺陷,應將松散薄弱部分全部鑿除,用鋼絲刷和壓力水沖刷干凈,稍干后(面干濕潤狀態)采用比原混凝土強度高一級的無收縮水泥砂漿或細石混凝土填塞修補,修補前應在結合面上刷一層環氧樹脂粘結劑,增加新老混凝土間的粘結力;體積較小的蜂窩、孔洞和局部缺陷,可直接采用丙乳砂漿、環氧砂漿修補;大面積可采用漿噴混凝土或砂漿修補。
2、縫隙夾渣:
對于素混凝土構件表面一般采取剔除松散層,用高一等級砂漿搗實抹平;對鋼筋混凝土根據實際情況采取封閉和防腐措施。
3、麻面、砂斑、砂線和氣泡:
關鍵詞:剪力墻,拆模,灌漿法,施工
中圖分類號:TU755文獻標識碼: A
一、對于混泥土澆筑后剪力墻、柱爛根原因分析
1、第一種情況為:因為底板和板墻一起施工時,從一端到另一端斜向澆筑,在振搗下一步底板混凝土時,前面的已振搗完的底板和墻根20―30cm高范圍內的混凝土受牽連振動,底板混凝土受振動下沉,從而板墻根部混凝土受到影響也下沉,則在墻根上部20cm處拉裂;
2、第二種情況為:當底板和板墻一起施工時,從一端到另一端斜向澆筑,在振搗下一步底板混凝土時,前面的已振搗完的底板受振動下沉,而板墻混凝土由于模板作用下沉量小,則在底板和板墻交界處拉裂。
3、第三種情況為:當先施工底板,后澆筑板墻時,由于間隔時間太長,底板混凝土已經初凝,澆筑板墻的混凝土出現離析,石子正好在兩次澆筑面上,造成蜂窩麻面。
4、以后施工過程中的預防方法
針對前兩種情況:在混凝土施工時振搗下步底板混凝土時,不要將振搗棒插到上步底板混凝土內及兩步混凝土交界處,要離開一定距離,且應大于插振搗棒振幅距離,最好底板和板墻不要一起澆筑,而采用先施工底板,后澆筑板墻的施工方法;針對第三種情況,必須在底板澆筑完2―4個小時后混凝土初凝前澆筑板墻,澆筑板墻時,應斜向澆筑,使稠的水泥漿首先流向混凝土界面,振動棒振搗要插入前次澆筑的底板混凝土內。
二、混凝土澆筑后蜂窩、麻面、孔洞形成原因:
1、模板表面粗糙或清理不干凈,粘有干硬水泥砂漿等雜物,拆模時混凝土表面被粘出現麻面;
2、模板接拼裝不嚴密,澆筑混凝土時縫隙漏漿;
3、混凝土振搗不密實;
4、按操作規程澆筑混凝土,下料不當,使石子集中,搗不出水泥漿,造成混凝土離析;
5、混凝土一次下料過多,沒有分段分層澆筑,振搗或下料配合不好,末及振搗又下料,漏振造成蜂窩;
6、模板孔隙末堵好或模板支設不牢固,振搗混凝土時模板移位,造成嚴重漏漿或墻體爛根,造成蜂窩。
三、施工措施
對于剪力墻柱拆模后部分地方出現輕微爛根現象,采取灌漿法修補,材料使用MEK-40灌漿料,施工流程為:舊混凝土鑿毛用清水沖洗飽和灌注、涂抹灌注漿體養護。施工具體措施如下:
1、基底處理
(1)鑿毛。為確保灌漿料與基底混凝土具有良好的粘結,用鋼絲刷或噴砂方法清除表面浮層污物(有油漆或油脂污染部位用丙酮洗刷)。如基面松動嚴重,應采用人工鑿毛方法,鑿掉破損的混凝土,使基底露出堅硬、牢固的混凝土面,鑿毛務必徹底全面,但也不宜深度過大,以免損壞混凝土。
(2)沖洗和飽和。對鑿除的混凝土表面,采用高壓水槍(采用自來水)將碎屑、灰塵沖洗干凈,并連續、均勻地噴灑,使表層混凝土達到飽和狀態,且表面無明水。
2、灌漿料的配制
灌漿料和水按規定的量在料桶中用攪拌機上下左右緩慢移動,充分攪拌均勻,且攪拌葉片不得提至液面之上,以免混入氣泡。稠度根據現場施工需要來確定。
成品灌漿,具有大流動性、無收縮、早強及高強(28天達到55MPa)等性能,可以滿足和易性和強度要求。
3、施工及養護
(1)灌漿。待混凝土面鑿毛清洗后,手摸混凝土表面時,感覺到似濕,應立即灌漿或抹漿,可采用機械噴涂或人工壓抹,操作速度要快,朝一個方向,一次用力抹平,避免反復抹。
(2)如修補厚度超過3cm時,應分層施工。層與層之間應間隔4h。MEK-40灌漿料適宜在5~30℃的環境溫度下進行施工。如環境溫度超出此范圍,應根據實際情況對材料及配比進行調整。
(3)養護灌漿后24小時不得使灌漿層振動、碰撞;在終凝前(2-4h)對表面抹壓光,終凝后即應覆蓋溫潤得布袋或草袋,并灑水養護,每天4-6次。養護溫度在15OC以上為宜,時間為七天。
4、施工控制
(1)為保證灌漿的施工質量,必須建立、健全質量保證體系。施工人員應嚴格按操作程序,對各道工序進行檢查驗收。
(2)灌漿層外觀平整,層面與基底結合牢靠。
(3)在施工過程中按設計要求進行現場抽樣檢驗,必要時可現場進行鉆孔取芯試驗,以檢查其效果。
5、施工注意事項
(1)清理基面,鑿除破損、松動的混凝土,混凝土表面粗糙、潔凈。
(2)抹砂漿前2h,用飲用水沖洗待修補部位,使混凝土表面處于飽和狀態,但表面不能有明水。
(3)人工修補時,無論采用機械噴涂還是人工抹砂漿,應朝一個方向使用抹刀,并且盡量一次抹完,避免來回抹。如修補厚度超過3cm時,應分層抹,層與層之間應間隔3~4h,每層厚度不超過2cm。
(4)終凝后,如果灌漿層與混凝土表面不平,可以人工打磨,并將表面顏色調試相同
6、以后施工過程中的預防方法:
(1)、模板及支撐必須有足夠的的強度、剛度和穩定性,,所用鋼模表面必須潔凈平整,均勻涂刷隔離劑,并且棱角分明,嚴禁使用變形模板,,模板安裝必須橫平豎直,模板縫隙加雙面膠帶(防止漏漿),做到接縫嚴密,不漏漿。模板加固同時依靠斜撐和Φ12對拉螺絲,對拉螺絲縱橫間距要依據板墻的厚度和高度計算而定。側模與斜撐夾角不少于45°,支撐系統必須穩固可靠,不得有跑模現象。
(2)、在澆砼前先清理干凈模板內和墊層上的雜物,并且用水濕潤模板,防止混凝土濺落在模板上,保持鋼模表面潔凈無浮漿,砼采用細石砼,根據設計要求是否采用抗滲混凝土,嚴禁私自向砼中加水,控制砼的塌落度,如果發現砼拌合物的均勻性和稠度發生較大變化及離析等不合格現象,應及時采取措施。
(3)、振動棒要快插慢拔(特別注意慢拔,以致能達到引氣的效果),插點要均勻,振動棒應避免碰鋼筋、模板,隨澆隨振,嚴禁漏振現象。振動棒放在溝壁的中間,嚴禁振動棒觸及模板,確保砼振搗密實,無氣孔,對砼的振搗一定要責任到人。
(4)、砼的入模時間控制在一小時之內,砼連續澆筑,砼的自落高度不得超過1.5米,嚴防石子堆積影響質量,每層澆灌厚度不超過30-50cm,相鄰兩層時間間隔不得超過2小時。澆注過程中要時刻注意模板是否發生變形,一旦發現及時調整加固,模板兩側各派一個人監視,應特別注意模板處的漏水,防止砼漏漿和起砂。
縫隙、夾層質量缺陷的處理:
產生的原因:
(1)施工縫或變形縫未經接縫處理、清除表面水泥薄膜和松動石子,未除去軟弱混凝土層并充分濕潤就灌筑混凝土;
(2)施工縫處鋸屑、泥土、磚塊等雜物未清除或未清除干凈;
(3)混疑土澆灌高度過大,未設串簡、溜槽,造成混凝土離析;
(4)底層交接處未灌接縫砂漿層,接縫處混凝土未很好振搗。
防治的措施:
(1)認真按施工驗收規范要求處理施工縫及變形縫表面;接縫處鋸屑、泥土磚塊等雜物應清理干凈并洗凈;混凝土澆灌高度大于2m應設串筒或溜槽,接縫處澆灌前應先澆50一100mm厚原配合比無石子砂漿,以利結合良好,并加強接縫處混凝土的振搗密實;
(2)縫隙夾層不深時,可將松散混凝土鑿去,洗刷干凈后,用1:2或1:2.5水泥砂漿填密實;縫隙夾層較深時,應清除松散部分和內部夾雜物,用壓力水沖洗干凈后支模,灌細石混凝土或將表面封閉后進行壓漿處理。
參考文獻:
關鍵詞:港口混凝土缺陷處理
中圖分類號:TU37文獻標識碼: A
水工混凝土用于航道港口中密度為2400kg/m3左右的水泥基混凝土。 經常或周期性地受環境水作用的水工構筑物所用的混凝土。 根據構筑物的大小, 可分為大體積混凝土和一般混凝土。 大體積混凝土又分為內部混凝土和外部混凝土。 水工混凝土常用于水上、 水下和水位變動區等部位。 因其用途不同,技術要求也不同:常與環境水相接觸時, 一般要求具有較好的抗滲性;在寒冷地區、 特別是在水位變動區應用時, 要求具有較高的抗凍性;與侵蝕性的水相接觸時, 要求具有良好的耐蝕性;在大體積構筑物中應用時, 為防止溫度裂縫的出現, 要求具有抵熱性和低收縮性;在受高速水流沖刷的部位使用時, 要求具有抗沖刷、 耐磨及抗氣蝕性等。 水工混凝土尤其港口碼頭工程中最主要的建筑材料。 中國近30年來建成的大、 中型混凝土閘、 壩達數百座,其中有的混凝土用量多達1000立法萬米以上,如長江的葛洲壩工程和臺灣省的德基大壩(壩高達180m)除此以外, 河港、 農田水利及地下防水工程中也都大量應用長期的施工實踐證明, 在水工混凝土中摻入具有減水、緩凝及增加耐久性的外加劑, 如木質素磺酸鹽減水劑、 糖蜜塑化劑、 松香皂引氣劑(在有抗凍性要求的地區或部位必須摻入),以及摻入適量的優質摻合料, 如粉煤灰等,對改善混凝土拌合物的和易性及提高耐久性都具有明顯效果。
1 混凝土缺陷混凝土的處理
(1)鑿槽:對橫縫要鑿一V型槽, 槽口寬5cm, 深4cm。 對水平裂縫, 因縫面較細, 故不作鑿槽處理。(2)裂縫修補技術:對裂縫的修補方法主要有充填法、 灌槳法、 表面覆蓋法等在工程中大多采用的是灌槳與表面充填相結合的方法對裂縫進行處理, 灌槳材料的選擇要根據裂縫的類型以及對裂縫處理要達到的目的而有所不同。 對于死縫, 如果是以補強為目的, 要求灌槳處理后能恢復構件的整體性, 使之能成為一個完整的整體共同受力, 這時就要選擇具有較高抗壓強度和粘接強度的漿材。 如果以防滲堵漏為目的,則以選用防滲堵漏效果較好的水玻璃。 而對于活縫均應采用彈性灌漿材料, 如聚氨酯等。(3)化學灌漿技術的滲漏處理:滲漏的危害。 滲漏對水工混凝土建筑物的危害是很大的, 首先是滲漏會使混凝土產生溶蝕破壞。 另外, 滲漏還會引起并加速其它病害的發生與發展, 當環境水對混凝土有侵蝕作用時, 由于滲漏會促使環境水向混凝土內部發展, 從而增加破壞的深度和廣度, 最后對水工鋼筋混凝土結構, 滲漏還會加速鋼筋銹蝕;滲漏處理。 化學灌漿方法是解決混凝土建筑物滲漏的一種行之有效的方法。 由于化學漿液為奪機溶液, 其凝結體的耐久性優越得多, 一般水泥灌漿的裂縫在經過2~3年時間, 縫內的水泥結石體就會由于裂縫收縮而破碎, 而化學漿液則不然,由于其為有機溶液, 凝結體的韌性一般都比較好, 能適應縫的變形而不受破壞。 再者, 化學漿液的凝結時間是可根據需要任意調節的, 因此使用起來也非常靈活方便。(4)沖破壞修補技術:沖破壞機理。 高速水流攜帶的懸移質在移動過程對過流建筑物的表面進行磨損、 切削和;中撞, 隨著磨損程度的增加, 過流表面會出現凹凸不平的磨損抗。 由于磨損坑的形成, 使水流受到擾動, 在過流表面形成各種類型的漩渦流,從而發展到空蝕破壞。 而推移質帶著很大的動能:中撞砸擊的脆質的混凝土上, 在撞擊接觸區形成很高的局部應力, 當這種應力超過混凝土的內聚力時, 就發生局部破壞;選擇沖破壞的修補材料較多, 常用的有高強水泥砂槳、 高強水泥石英砂漿、 高強混凝土、 鑄石板、 鑄石砂槳及混凝土、 硅粉砂漿及混凝土、 鐵礦石骨科砂漿及混凝土、 環氧砂漿、 改性環氧砂漿和聚合物水泥砂漿。對沖破壞進行修補的關鍵是選擇合適的抗:中耐磨材料。
2混凝土缺陷施工處理工藝
剔除缺陷部位混凝土, 深度≥60mm,并進入非缺陷混凝土層≥50mm, 剔除位置應在沿構件整個寬度的一側或對稱的兩側;不允許僅剔除截面的一隅。 用高壓水將結合面;中洗干凈。 不得有碎石、 浮漿、 灰塵、 油污和脫模劑等雜物, 并按加固設計要求綁扎加強箍筋。 支模前24h充分濕潤 “喇叭口” 形狀。 一個作為進料口, 另一個作為檢查口。 口上邊應高出缺陷上平面不少于100mm,進料口寬度離柱邊不少于200mm。另兩邊模板上口離柱邊20mm, 模板底邊四周低于缺陷下平面不少于50mm, 模板和柱面、 模板與模板之間用橡皮條壓實封縫, 做到不漏漿、 支撐牢固不變形;混凝土現場攪拌應嚴格按設計配合比準確稱量, 并充分攪拌均勻。 按照規范要求留置混凝土試塊,同條件養護。 無收縮混凝土可自密實成型,考慮實際偏差, 也可用手錘人工在模板側面稍作敲打和竹釬插搗。 澆注時, 應從一邊灌注至另一邊溢出為原則。 灌料中如出現模板漿, 應及時處理, 混凝土灌注完12d后開始灑水養護, 保證混凝土表面24h呈濕潤狀態, 特別是加強早期養護, 時間不少于14d, 混凝土灌注完24h后即可拆除模板, 并可鑿除凸出多余部分的混凝土, 保證最高點不超過框架柱表面, 超聲波斜測法檢查混凝土新舊界面結合情況。
3施工質量控制措施
嚴格控制粗細骨科(砂、 礫石)含泥量,當達不到規范要求時用高壓水沖洗干凈。混凝土攪拌投料順序每種材料均應準確秤量, 先將細骨料、 水泥攪拌均勻, 再加水, 后摻粗骨料并攪拌均勻, 攪拌時間比普通混凝土長60s左右, 直至均勻。 現場混凝土攪拌容器應不漏漿。 混凝土入模前應保證未離析、 分層, 且模板內無積水, 灌料應從一側開始, 至另一側溢出為止, 不得從四周同時進行灌料。 灌料開始后, 必須連續進行, 并盡可能縮短灌料時間。 在1h內完成為最佳,灌料過程中用板條插搗, 輔助加速導流。 必要時可用振動棒稍作振搗。 當混凝土灌完30mm后, 應返回檢查, 看混凝土是否有下沉等現象, 如有應及時采取措施。 混凝土養護時間不少于14d, 特別是前3d的養護。
4結語
混凝土的缺陷首先影響表觀效果, 嚴重時會影響結構的安全性, 必須重視, 必須指出的是, 缺陷是多種多樣的, 本文中只列出了比較普遍的缺陷修整措施, 對于個別的缺陷, 應根據實際情況靈活處理, 以保證維修效果。
參考文獻
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[2] 周浩,魏詩雅.混凝土缺陷處理技術[J].工會博覽:下旬,2010年第5期.
從微觀上看,混凝土是由水泥、砂、石、空氣、水組成的多相結合體,由于混凝土的組成材料、微觀構造以及所收外界影響的不同,混凝土裂縫產生的原因也有很多種:
1.大體積混凝土水化時產生的大量水化熱得不到散發,導致混凝土內外溫差較大使混凝土的形變超過極限而引起的裂縫。
2.混凝土在硬化的過程中由于干縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫,這種裂縫的寬度有時會很大,甚至會貫穿整個構件。
3.在大厚度的構件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制,在澆搗后數小時會發生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。
4.當有約束時,混凝土熱脹冷縮所產生的體積脹縮因為受到約束力的限制,在內部產生了溫度應力,由于混凝土抗拉強度較低,容易被溫度引起的拉應力拉裂從而產生溫度裂縫。(由于太陽曝曬產生裂縫是工程中最常見的現象)
5.混凝土加水拌和后,水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起反應,析出的膠狀堿-硅膠從周圍介質中吸水膨脹,體積增大到三倍從而使混凝土脹裂產生裂縫。
6.在炎熱或大風天氣,混凝土表面水分蒸發過快以及混凝土水化熱高等,在混凝土澆筑后數小時仍處于塑性狀態時易產生塑性收縮裂縫。
7.構件承受荷載所產生的裂縫:如、構件在均布荷載或集中荷載作用下產生內力彎矩,出現垂直于構件縱軸的裂縫;構件在較大剪力作用下,產生斜裂縫,并向上、下延伸。
8.當結構的基礎出現不均勻沉降時,結構構件受到強迫變形,而使結構構件開裂,隨著不均勻沉陷的進一步發展,裂縫會進一步擴大。
9.當鋼筋混凝土構件處于不利的環境中,如海洋等時,由于混凝土保護層厚度過薄,特別是混凝土的密實性不良,環境中的氯離子和溶于海水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹生成氧化鐵。氧化鐵的體積比原來金屬的體積大得多,鐵銹體積膨脹,對周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。這種裂縫一般沿鋼筋方向,比較容易識別。順鋼筋方向的裂縫發生后,更加速了鋼筋銹蝕過程,最后導致保護層成片剝落,這種順筋裂縫對耐久性的影響較大。
我工地地下室外墻板澆搗的混凝土就出現了裂縫。經分析裂縫產生的原因是:
本工程采用C50這樣高強度的混凝土,水灰比較大,雖然加入了減水劑,但還是未能有效抵消混凝土的收縮變形;另外該地下室墻板的厚度較厚,達40cm,因而容易產生較大的內外溫差。產生溫度和收縮變形,長墻結構所產生的溫度和收縮變形在高度方向是自由的。但在縱向卻受到另一結構地下室底板的約束,在長墻承受降溫和收縮作用時,必將產生縮短變形,受到底板的約束,引起拉應力,當拉應力超過抗拉強度時便引起開裂,這時裂縫方向永遠垂直于拉應力方向,故為豎向。
由于施工隊是第一次施工如此高強度的混凝土,施工經驗不足,在混凝土養護上并沒有采取十分有效的措施養護外墻。同時由于天氣炎熱,混凝土水灰比控制不穩定;混凝土振搗不到位,振搗不夠密實,這些也是促使混凝土收縮變形較大,產生裂縫的原因之一。
二、混凝土裂縫的修補方法
問題出現了,解決它的方法自然而然也隨之產生。隨著施工經驗的發展,現在混凝土裂縫修補的方法有很多:如表面修補法、灌漿嵌縫封堵法、結構加固法、混凝土置換法、電化學防護法、仿生自愈合法等等,其中灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法三種。
低壓注漿法適用于寬度為0.2-0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下:裂縫清理-粘貼注漿咀和封閉裂縫-試漏-配制注漿液-壓力注漿-二次注漿-清理表面。
當裂縫數量較多時,先要在預計要貼的裂縫位置貼上醫用白膠布,再用窄毛刷將封縫用漿沿裂縫來回涂刷。使裂縫封閉,大約10分鐘后,揭去膠布條,露出小縫,粘貼注漿咀。固化后周邊可能有裂口,必須反復用漿補上,以避免注漿時漏漿。注漿操作一般在粘咀的第二天進行,若氣溫高的話半天就可注漿。操作時先用補縫器吸取注漿液,插入注漿咀,用手推動補縫器活塞,使漿液通過注漿咀壓入裂縫,當相鄰的咀中流出漿液時,就可以拔出補縫器,堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿,水平縫一般從一端向另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿,在注漿后約半小時可以對每個注漿咀再次補漿。
涂膜封閉法適用于寬度小于0.2mm的微細裂縫的修補,也可用于混凝土外表面的裝飾和防水處理,以及防止混凝土保護層的炭化和有害離子對混凝土的腐蝕。工序為:清掃-刮膩子-涂刷底層涂料-涂刷主層涂料-涂罩面層。
混凝土表面裂縫、氣孔和缺陷先用膩子(混凝土修補膠:粉料=1:1.8~2.0)填充補平,待干后用砂布磨平,再進行底層涂刷(混凝土修補膠:粉料=1:0.7~0.8),涂料在使用前要通過鐵窗紗過濾,除去雜質和團塊。主層涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且兩次涂刷方向最好是相互垂直。
開槽填補法適用于結構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂縫,如墩臺或路面混凝土的裂縫。工序為:開槽-涂刷界面處理漿-壓抹聚合物砂漿-養護。
先用鑿子和扁鏟沿裂縫開槽,槽深和寬約3~5cm,呈U型,用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層界面處理漿,在界面處理漿尚未硬化之前,將拌制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中,壓實抹平。在養護時不需要澆水,在濕空氣中即可,養護期間不得淋雨、日曬或風吹,最好覆蓋一層塑料薄膜。
這三種方法可以單獨使用,也可以同時使用。例如橋梁裂縫的修補可先注漿,在涂膜封閉;而對于路面、墩臺的粗大裂縫則采用開槽填補發為宜;為了防止鋼筋銹蝕,混凝土受到有害離子的腐蝕,則可以采用涂膜防水處理。
三、小結
雖然現在混凝土裂縫修補的方法越來越多,效果也越來越好,但與其事后補過還不如事前做好預防工作。通過和現場工作人員的交流,我大致總結出以下幾點預防混凝土裂縫的建議:
1.設計單位應該提出混凝土施工溫度控制的具體要求和混凝土施工養護的基本要求,確定外加劑的品種和摻量,確保混凝土收縮與膨脹相抵消。
2.混凝土配合比控制要求嚴格,計量要準確,坍落度抽檢工作要加強,不能流于形式。
3.混凝土振搗要密實,拆模后須掛草簾或麻布澆水養護保持濕潤狀態兩天。
4.施工過程中應經常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況,不能漏振、過振,且在第一次振搗后要進行第二次振搗。
5.配置大體積混凝土宜使用低水化熱水泥,如礦渣水泥,此外可摻加膨脹劑,同時要采用塑料薄膜和草袋覆蓋以確保混凝土內外溫差小于25℃。
關鍵詞:混凝土;裂縫;產生原因;預防措施
引言.要了解混凝土裂縫的原因。從微觀上看.混凝土是由水泥、砂、石、空氣、水組成的多相結合體,由于混凝土的組成材料、微觀構造以及所收外界影響的不同,混凝土裂縫產生的原因可分為以下幾種:
大體積混凝土水化時產生的大量水化熱得不到散發,導致混凝土內外溫差較大使混凝土的形變超過極限而引起的裂縫。
混凝土在硬化的過程中由千千縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫,這種裂縫的寬度有時會很大.甚至會貫穿整個構件。在大厚度的構件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制,在澆搗后數小時會發生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。
當有約束時,混凝土熱脹冷縮所產生的體積脹縮因為受到約束力的限制,在內部產生了溫度應力,由于混凝土抗拉強度較低,容易被溫度引起的拉應力拉裂從而產生溫度裂縫。(由于太陽曝曬產生裂縫是工程中最常見的現象)
混凝土加水拌和后,水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起反應,析出的膠狀大街一硅膠從周圍介質中吸水膨脹,體積增大到三倍從而使混凝土脹裂產生裂縫。
在炎熱或大風天氣,混凝土表面水分蒸發過快以及混凝土水化熱高等,在混凝土澆筑后數小時仍處于塑性狀態時易產生塑性收縮裂縫。
構件承受荷載所產生的裂縫:如,構件在均布荷載或集中荷載作用下次生內力彎矩.出現垂直于構件縱軸的裂縫-構件在較大剪力作用下,產生斜裂縫,并向上、下延伸。
當結構的基礎出現不均勻沉降時,結構構件受到強迫變形,而使結構構件開裂,隨著不均勻沉陷的進一步發展.裂縫會進一步擴大。
當鋼筋混凝土構件處于不利的環境中,如海洋等時,由于混凝土保護層厚度過薄,特別是混凝土的密實性不良,環境中的氯離子和溶于海水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹生成氧化鐵。氧化鐵的體積比原來金屬的體積大得多,鐵銹體積膨脹,對周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。這種裂縫一般沿鋼筋方向,比較容易識別。順鋼筋方向的裂縫發生后,更加速了鋼筋銹蝕過程,最后導致保護層成片剝落,這種順筋裂縫對耐久性的影響較大。
其次,要根據施工過程中可能產生使混凝土裂縫的因素,積極主動的采取相應的措施預防裂縫的出現。以減少不必要的損失和使用缺陷。通過和現場工作人員的交流,筆者大致總結出以下幾點預防混凝土裂縫的建議:
設計單位應該提出混凝士施工溫度控制的具體要求和混凝施工養護的基本要求,確定外加劑的品種和摻量,確保混凝土收縮與膨脹相抵消;
混凝土配合比控制要求嚴格,計量要準確,坍落度抽檢工作要加強,不能流于形式}
混凝土振搗要密實,拆模后須掛草簾或麻布澆水養護保持濕潤狀態兩天。
施工過程中應經常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況,不能漏振、過振.且在第一次振搗后要進行第二次振搗。
配置大體積混凝土宜使用低水化熱水泥,如礦渣水泥,此外可摻加膨脹劑,同時要采用塑料薄膜和草袋覆蓋以確保混凝土內外溫差小于2 5℃。
對于商品混凝土,則要在滿足其可泵性、各易性的前提下盡量減小出機時的塌落度、降低砂率、并嚴格控制骨料的含泥量等。
最后要掌握混凝土裂縫的修補方法。問題出現了,解決它的方法自然而然也隨之產生。隨著施工經驗的發展,現在混凝土裂瓷修補的方法有很多:如表面修補法、灌漿嵌縫封堵法、結構加固法、混凝土置換法、電化學防護法、仿生自愈合法等等,其中灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法3種。
低壓注漿法適用于寬度為0.2-0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下:裂縫清理一粘貼注漿咀和封閉裂縫一試漏一配制注漿液一壓務注漿一二次注漿一清理表面。
當裂縫數量較多時,先要在預計要貼的裂縫位置貼上醫用白膠布,再用窄毛刷將封縫用漿沿裂縫來回涂刷。使裂縫封閉.大約1 0分鐘后,揭去膠布條,露出小縫,粘貼注漿咀用鍵包嚴。固化后周邊可能有裂口,必須反復用漿補上,以避免洼漿時漏漿。注漿操作一般在牯咀的第二天進行,若氣溫高的話半天就可注漿。操作時先用補縫器吸取注漿液,插入注漿咀,用手推動補縫器活塞.使漿液通過注漿咀壓入裂縫,當相鄰的咀中流出漿液時,就可以拔出補縫器,使漿液通過注漿咀壓人裂縫,當相鄰的咀中流出漿液時,就可以拔出補縫器,堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿,水平縫一般從一端向另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿,在注漿后約半小時可以對每個洼漿咀再次補漿。
涂膜封閉法適用于寬度小于0.2mm的微細裂縫的修補,也可用于混凝土外表面的裝飾和防水處理,以及防止混凝土保護層的炭化和有在離子對混凝土的腐蝕。工序為:清掃一刮膩子一涂刷底層涂料一涂刷主層涂料一涂罩面層。
混凝土表面裂縫、氣孔和缺陷先用膩子(混凝土修補膠:粉料:1:0.7—0.8),涂料在使用前要通過鐵窗紗過濾,除去雜質和團塊。主層涂料要涂刷3遍,每遍涂刷都要等上遍涂料千后再涂,且兩次涂刷方向最好是相互垂直。
開槽填補法適用于結構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂縫.如墩臺或路面混凝土的裂縫。工序為:開槽一涂刷界面處理漿一壓抹聚合物砂漿一養護。
先用鑿子和扁鏟沿裂縫開槽。槽深和寬約3—5 cnl,呈U型,用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層界面處理漿,在界面處理漿尚未硬化之前,將拌制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中,壓實抹平。在養護時不需要澆水.在濕空氣中即可。養護期間不得淋雨、日曬或風吹,最好覆蓋一層塑料薄膜。
這3種方法可以單獨使用,也可以同時使用。例如橋梁裂的修補可先注漿.在涂膜封閉;而對于路面、墩臺的粗大裂縫則采用開槽填補發為宜;為了防止鋼筋銹蝕,混凝土受到有害離子的腐蝕,則可以采用涂膜防水處理。
關鍵詞:混凝土裂縫,灌漿,材料,設備
人們通過現場目測檢查或借助各種儀器檢測之后,以及通過試驗成果、資料分析和調查了解之后,往往會發現無論是在建的、新建的還是在已建的老的水工混凝土建筑物中,都會因各種原因和各種復雜的邊界條件,致使混凝土結構不同程度地存在病害缺陷和老化問題。其歸結起來主要有裂縫、沉陷、磨損、滲漏、表面炭化以及結構外觀變形等。這些病害缺陷和老化的存在,無疑對混凝土建筑物會直接地或間接構成危害,并嚴重地影響其使用壽命。因此,人們一直不斷地努力并致力于修補材料和修補技術的研究,然后付之于實踐。已有的成果表明,這些努力均不同程度地取得了好的效果。
本文擬針對大壩混凝土裂縫施工的灌漿漿材、灌漿工藝和灌漿設備等方面的一些最典型問題,提出與大家共同探討,并寄望有關科研機構、材料廠家及行業專家以予關注,以促進其不斷改進,滿足生產需要。
一 裂縫灌漿的基本方法
大壩混凝土裂縫灌漿一般是在裂縫普查完畢,裂縫深度檢查和按標準進行裂縫分類確認之后,根據具體技術要求和施工作業指導書實施灌漿作業。灌漿方法有多種,常見的有兩種:一種為無損貼嘴灌漿法;一種為打孔埋管灌漿法。其中無損貼嘴灌漿法將是今后推廣的方法。
無損貼嘴灌漿法的灌漿施工工藝流程為[3]:注漿嘴加工_打磨-沖洗-裂縫描述-貼嘴-封縫-壓風檢查-灌漿-灌漿嘴清除-質量檢查。
打孔埋管灌漿法的灌漿施工工藝流程為:打孔-沖洗-埋管封縫-壓風檢查-灌漿-質量檢查。
二 裂縫灌漿施工中的難點及問題探討
2.1 灌漿漿材
2.1.1 漿材配方繁瑣問題
目前,常用的混凝土裂縫化學灌漿漿材主要有普通環氧、各種改性環氧、彈性環氧和甲凝等。綜觀這些漿材,都必須在現場進行嚴格、準確的配比試驗,調配合適滿足設計要求之后方能使用。實際施工時,由于土建施工現場大多條件簡陋,工作環境相對于實驗室內較差,給調配試驗和每批次配漿工作帶來諸多不便和困難,因此,很容易使調配成果及每批次配漿比例精確不夠,較為粗糙,勉強灌入裂縫之后發現不能滿足設計要求則為時已晚,無法補救。這一點應高度重視。
因此,在化學灌漿漿材配方方面,建議出廠產品直接采取雙組分,或三組分方式,運到現場后,按照體積或重量之比(宜用體積比),直接合成使用,以簡化配漿試驗,消除配漿誤差,確保漿材各項性能穩定。
2.1.2粘度問題
混凝土裂縫按深度、寬度和成因可分為表層裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫;溫度縫、干縮縫;活縫、死縫、增長縫等。但無論什么縫都有寬有窄、有深有淺、有干縫有濕縫。對不同的縫進行灌漿,就漿材而言,無論是剛性材料還是柔性材料,人們直觀感覺總是粘度越低越好,粘度越低可灌性越強,也便于現場操作。
然而,漿材粘度要低到什么程度為好呢?筆者認為要視現場需要而定,因為粘度越低,漿材的分子量就越小,其固結后的回縮率就越大;另一方面,粘度越低,則漿材稀釋溶劑摻量越大,漿材的固結時間越長,特別是在灌注有滲水的裂縫時,漿材未固結就可能被水沖走。因此在雙組分或三組分漿材材料基礎上,同一產品其粘度大小考慮現場可調,并附之相應條件下的各項物理性能指標和說明書,將是十分有利于現場選用的。
2.1.3 “無味漿材”問題
“無味漿材”問題是灌漿施工中環境保護的一個重要方面。僅以丙酮為例,當在廊道或洞內灌漿作業時,由于通風條件差,丙酮發出的氣味濃,操作人員被熏久之后最直接的感覺是頭暈、惡心、不想吃飯,嚴重的甚至全身浮腫。所以,類似這種味大的漿材應盡快“減味”或“去味”,倡導研發和使用“無味漿材”。
2.2 灌漿設備
目前,混凝土裂縫化學灌漿設備雖已有一些定型產品,許多科研機構和廠家已研制了一些打孔阻塞和灌漿機具,但這些設備或機具總令人感到不系統、不成熟、自動化程度低,甚至還依賴傳統的手壓泵作業、人工記錄。例如,有一家業內著名的防水有限公司研制生產了一種小型“雙液化學注漿泵”,并獲得了國家專利,但還存在兩個問題未解決:①灌漿過程的自動記錄問題;②與其他材料生產廠家聯手,配備實用于不同漿材配比的注漿活塞問題。因此,盡快研發壓力、流量可調,自動記錄,結構簡單,易于清洗,小型輕便,適用多種漿材灌注的化學灌漿泵機十分必要。
2.3 濕縫灌漿問題
濕縫通常分為兩種:一種為潮濕不滲水濕縫;另一種則為滲水濕縫。但無論那一種,如果僅實現單純的止漏防滲,現已有較好的灌漿材料可用;而當濕縫灌漿有粘接強度要求時,往往達不到干縫灌漿效果,尤其是采用環氧樹脂灌滲水縫。盡管有些環氧漿材有親水性能,但經灌后觀察,仍常常有滲水流出,取芯檢查,芯樣破成兩半的居多,且時有環氧脫落現象。究其原因,是當你發現滲水濕縫時,它的存在就可能有一段時間了,而滲過縫中的水,不但有混懸顆粒,同時有浮游生物和植物,這些東西都有可能粘附在粗糙的縫面上,污染縫面,改變原縫的寬度,增大灌漿阻力。因此,濕縫的洗縫方法及灌漿漿材的創新應成為解決上述問題的重要途徑。
2.4 濕縫內鈣質物清洗
在工程現場,還會經常遇到這樣的情況:混凝土裂縫不但向外滲水,而且沿著縫口析出白色鈣質物。該縫要求化學灌漿,并有止水和粘接強度要求。
對于這種裂縫一般的處理方法有兩種:一種是先止水再灌漿。止水方法是力求找到水源切斷它,無果時,再打深孔灌漿止水,待縫干躁后再灌漿。第二種方法是打孔直接在滲水的情況下灌漿。
然而,這兩種方法存在的一個共同的問題是:如何將縫內的鈣質物清洗干凈?已有的實踐表明,若用壓力風、水輪換沖洗,其效果很差,甚至沒有效果,從而,灌漿時根本不進漿或進漿很少,取芯發現鈣質物與漿體粘結甚微或根本不粘,或因鈣質物充填飽滿,根本無漿。因此,需要研制一種能溶解鈣質物的清洗劑,用于清洗該類裂縫。
2.5 潮濕背水面止水
在工程實際中,常常會遇到與縫面相連的潮濕背水面的情形,需要進行臨時性止水。止水材料分柔性、剛性兩大類。例如,在大壩混凝土接縫灌漿施工前,若接縫灌區出現外漏,需要對外漏處加以嵌堵,這即屬背水面柔性臨時止水問題;又如混凝土表面出現面滲漏,要求在潮濕面進行嵌堵后,再進行混凝土內灌漿處理,這即屬背水面剛性臨時止水問題。總之,水工建筑物背水面止水問題是灌漿施工前準備工作的重要一環。
一般在潮濕背水面粘貼后能承受0.1 MPa左右灌漿壓力的止水材料目前尚比較少見,大多是要么粘不上,要么粘上不牢,壓水或灌漿時被頂脫落,不能止漏。因此,有必要研發一種在潮濕環境下能有效快速的地力粘貼且價格低廉的止水產品。由于灌縫總是處于張、合交替的運動狀態,因此,首先研發柔性止水產品意義重大。
三 結語
在大壩等水工結構中,產生和存在裂縫通常是不可避免的。然而一旦出現,必須采用有效的方法將其處理好,目前這些方法中用得最多的就是化學灌漿法。由于我們的經驗和條件所限,上述問題可能正在解決或即將解決,但仍希望得到大家的關注,以共同為大壩混凝土裂縫采用化學灌漿修復如初作出貢獻。