混凝土裂缝修补处理(探析水工混凝土裂缝成因与修补)

关键词：混凝土裂缝；类型；理性；修复方法；工程实例混凝土是由水泥、细骨料、粗骨料、水和外加剂按一定比例混合而成的非均质脆性材料，是工程中必不可少的建筑材料。混凝土硬化过程中产生的裂缝不仅影响美观，而且给工程质量留下隐患。必须采取合理的工程措施来控制和减少混凝土裂缝的数量和宽度。1裂缝类型混凝土裂缝根据深度不同分为表面裂缝、深层裂缝和贯通裂缝；根据裂纹张开度的变化，可分为死裂纹、活裂纹和扩展裂纹；根据产生的原因，可分为温度裂缝、收缩裂缝、钢筋腐蚀裂缝、超载裂缝、碱骨料反应裂缝、地基不均匀沉降裂缝等。1.1大体积混凝土浇筑后出现温度裂缝，混凝土内部温度因水泥水化热而上升。当水化热温度上升到高峰，时，由于环境温度低，混凝土的温度开始下降。在冷却过程中，混凝土收缩。在约束条件下，当温度下降引起的收缩变形大于混凝土的极限拉伸变形时，混凝土容易产生裂缝，通常称为温度裂缝。还有一种由混凝土内外温差引起的温度裂缝。例如，当混凝土在夏季受寒潮侵袭或阳光暴晒后突然下雨时，混凝土内部和表面会有很大的温差，混凝土表面温度会下降，而内部温度基本不会下降，这样内部混凝土对的表面混凝土会起到粘结作用，也会导致温度裂缝。1.2收缩裂缝由水分损失引起的置于非饱和空气中的混凝土收缩变形称为收缩。干燥收缩只是混凝土收缩的一种，其扩散速度比温度慢1 000倍。正是由于收缩的扩散速度小，混凝土表面收缩，但其内部不收缩，因此内部混凝土对表面上的混凝土收缩作为约束，在混凝土表面上产生收缩应力。当混凝土的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土会产生裂缝，称为收缩裂缝。1.3钢筋腐蚀裂缝混凝土中钢筋腐蚀后，腐蚀产生的体积比原来增加2~4倍，从而引起对周围混凝土的膨胀应力，当膨胀应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土中会产生裂缝，称为钢筋腐蚀裂缝。钢筋的腐蚀裂纹一般是沿钢筋长度方向的裂纹。1.4碱-骨料反应裂缝碱-骨料反应主要包括碱-硅酸盐反应和碱-碳酸盐反应。它们都是水泥中的碱和骨料中的一些活性物质，如活性二氧化硅和变形应时，它们反应生成具有强吸水性的凝胶物质。当反应物增加到一定量并且有足够的水时，它们会在混凝土中产生很大的膨胀，导致混凝土产生裂缝，称为碱-骨料反应裂缝。这种裂缝不同于最常见的由荷载引起的混凝土收缩裂缝和超载裂缝。这种裂纹的形状和分布与钢筋的约束有关。当约束力很小时，往往会出现地图状的裂缝，并伴有裂缝中的白色提取物；当约束很强时，沿钢筋出现裂缝。1.5过载裂缝当建筑物遭受过载时，其结构构件产生的裂缝称为过载裂缝。此外，常见的混凝土裂缝包括地基不均匀沉降裂缝、地基冻胀裂缝等。裂缝成因分析混凝土裂缝的成因非常复杂，往往是各种不利因素综合作用的结果。据有关统计，约80%的混凝土裂缝是由于施工不规范造成的，约15%是由于材料质量差或配合比不合理造成的，5%是由于设计不当造成的。2.1设计粗糙，施工和监理单位随机性大。由于各种原因，勘察设计单位不能在德进行地质勘探

2.2施工工艺或现场操作不规范。(1)混凝土生产中原材料的计量误差较大，特别是外加剂的随意添加，施工用水量没有根据砂石的实际含水率及时调整，导致混凝土水灰比增大。此外，在混凝土运输和泵送过程中加水的现象也很常见。(2)整体钢模板台车施工时，混凝土浇筑时不会振动或漏振，混凝土的均匀性差。(3)盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使低强度混凝土承受过大的荷载，破坏混凝土结构。脱模后，混凝土不进行湿养护。(4)夏季施工时，砂石露天堆放，没有有效的降温措施，混凝土进入温度高。冬季施工时采取的防寒保温措施效果不佳。2.3原材料质量差，配合比设计不合理，水泥品种选择不当，稳定性差，不同批次水泥混用。砾石和砂的级配不良、泥浆含量过多、砾石中石粉含量高、针和薄片过多都会影响水泥和骨料之间的胶结。在设计配合比时，忽略了水泥用量增加对对混凝土质量的影响，错错误地认为水泥用量越多，混凝土强度越高。对外加剂和掺合料的选择缺乏专业技术人员的指导，往往达不到预期的效果。

裂缝的常用修补方法除了恢复防水性和耐久性的主要目的外，还可以从结构安全和美观的角度对裂缝进行修补。在满足维修目的的前提下，还必须考虑经济性，确定维修范围和维修规模等。混凝土裂缝的修补方法有很多，可归纳为三类。3.1填充方法该方法适用于修补宽裂缝(裂缝宽度大于0.5毫米)。具体方法是沿裂缝凿出一个顶部宽度约为10厘米的U形或V形凹槽，并用密封材料填充凹槽。填充材料可以是水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等。如果钢筋混凝土结构中的钢筋已经锈蚀，将混凝土凿至锈蚀钢筋可以充分处理的部位，并清除钢筋上的锈蚀。然后进行防锈处理，然后用聚合物水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料填充罐体。在对， 于活缝，沿着裂纹方向开有一个U形槽。凹槽底部用一层不粘材料填充混凝土，然后用弹性填缝材料填充，使其与凹槽两侧粘合。这样，填缝材料可以沿着凹槽的整个宽度自由变形，并且当裂缝经历张拉变形时，填缝材料不会被拉开。3.2注射法注射法分为压力注射法和真空抽吸法[3]。压力灌浆法适用于深而薄的裂缝，而真空注入法是利用真空泵在裂缝中形成真空，将浆液吸入裂缝。这种方法适用于修复各种表面裂纹。灌浆材料包括水泥浆、普通环氧浆和弹性环氧浆等。3.3表面覆盖法这是一种对微裂纹(一般宽度小于0.2毫米)表面进行涂层的修复方法，以提高其防水性和耐久性。它可以分为两种方法：涂层裂纹和涂层所有。这种方法的缺点是修补工作不能深入裂缝，并且难以控制对扩展裂缝的变化。表面覆盖方法中使用的材料根据修补目的和建筑物所处的环境而有所不同。通常使用弹性涂层防水材料、聚合物水泥浆和聚合物薄膜。施工时，先用钢丝刷将混凝土表面凿毛，去除表面的附着物，用水冲洗，然后充分干燥，然后用树脂填充混凝土表面的孔隙，然后在表面涂上修补材料[4]。4工程实例4.1工程概况2008年6月，在辽宁省营口市，的一个河道整治工程中，启动了一个新的橡胶坝工程。在拆除底板混凝土(设计厚度为1米)时，发现在立面顺，的钢筋方向上产生了长度约为0.5米、宽度约为0.3毫米的裂缝，在浇筑4 ~ 5小时后，底板表面产生了许多宽度约为0.1毫米的网状裂缝。经对相关技术人员深入了解现场情况，相关检测人员对当天对水泥、骨料、拌和水等原材料进行取样分析，发现骨料中二氧化硅超标(高达1.5%)，混凝土浇筑后未及时采取降温措施，导致裂缝产生。4.2处理方法根据实际情况，决定采用丙烯酸砂浆作为修补填充材料。这种材料具有良好的粘接性能，如抗裂性、耐水性、抗氯离子渗透性、耐腐蚀性、抗冻性和耐磨性。(1)混凝土基层处理。为了使丙烯酸砂浆与基础混凝土粘结良好，混凝土的表面处理非常重要。本工程采用钢丝刷清除表面浮层上的污垢，用钢材将特殊部位打毛，然后用清水冲洗湿润，使混凝土基层处于干燥饱和状态。(2)丙烯酸砂浆的制备。按配比称好材料，分开堆放。首先，将丙烯酸乳液、水泥和砂子混合均匀，然后倒入搅拌盘中，再将混合溶液慢慢倒入水泥砂浆混合物中进行人工搅拌。建议将混合量控制在开启状态

养护1 d后，用刷子在丙烯酸乳液砂浆表面刷一层纯丙烯酸乳液。要求均匀涂抹并密封，然后在净浆终凝变硬后继续喷雾养护。养护标准：砂浆表面始终保持湿润，养护时间为7天。对，橡胶坝工程底板混凝土裂缝处理后，于2008年10月正式开工，运行效果良好。5