浅谈混泥土裂缝的补修方法

2016 届毕业论文学 号：成 绩：江西应用科技学院浅谈混凝土裂缝的补修方法学 院： 专 业： 姓 名： 指导教师： 二一六年三月摘 要近年来，随着社会经济的快速发展，基础建设投入迅速增加，各地兴建了大量的混凝土建筑，而混凝土的裂缝是建筑物中普遍存在的问题。微裂缝不会影响工程质量，但过宽的裂缝会引起混凝土中的钢筋锈蚀。降低结构的耐久性；损坏结构的外观，影响正常使用；严重的还会影响结构的安全。混凝土构件产生裂缝因素很多，本文就以混凝土的裂缝成因和裂缝补修方法谈一些看法。 【关键词】混凝土裂缝；裂缝成因；裂缝修补方法目 录第一章 混凝土裂缝类型与成因1.1 当前我国混凝土工程裂缝问题及现状11.2 混凝土裂缝的分类21.2.1 结构性裂缝21.2.2 非结构性裂缝3第二章 混凝土裂缝的补修方法2.1 混凝土裂缝的补修方法42.1.1 表面修补方法42.1.2 灌浆嵌缝封堵法42.1.3 结构加固法52.1.4 混凝土置换法52.1.5 电化学防护法52.1.6 防生自愈合法52.2 防碳化6第三章 裂缝修补技术3.1 混凝土结构裂缝修补技术及试用范围63.1.1 表面处理法73.1.2 填充法73.1.3 灌浆法73.1.4 结构补强法73.1.5 表面封闭法73.1.6 填充密封法83.2 裂缝修补作用8第四章 混凝土裂缝修补施工4.1 表面修补84.2 灌浆封堵法施工94.3 压力注射法施工程序104.4 防碳化施工10结 论11致 谢12参考文献13浅谈混凝土裂缝的补修方法 0第一章 混凝土裂缝类型与成因混凝土结构耐久性性良好、造价低廉、易于施工、维修便捷，在工业与民用建筑物中一直获得最广泛的使用。由于混凝土材料组成和配比的复杂化，以及建筑工程施工、结构设计、环境条件等因素的影响，目前，在建设工程中，混凝土结构频繁出现不同程度的裂缝，对结构造成一定损伤，并影响建筑物的耐久性和正常使用功能，甚至对结构的安全可靠性产生严重的潜在威胁，已成为急需待解决的重大课题，了解混凝土结构裂缝的类型、特征和形成原因，减少混凝土结构裂缝的产生，建立实可行的裂缝补修方法。1.1 当前我国混凝土工程裂缝问题及现状近十多年来，随着建设规模的不断扩大，商品混凝土的用量也不断增加，尽管人们普遍认为商品混凝土和泵送混凝土的出现混凝土技术的重大发展，它以其高匀质性、高效率、自动化效果好、施工和运输便捷给我们的城市建设带来了快速的发展。但是商品混凝土和泵送混凝土的使用却使裂缝控制的技术难度大大增加，其综合原因如下所述。（1）混凝土由干硬性、预制化转为泵送高流态整体体现浇施工，水泥用量增加，加之水泥标准的修订使水泥的活性、细度和早期强度均有所增加，导致水泥化热和混凝土的收缩变形显著的增加，同事为满足泵送的要求，混凝土配合比中骨料粒径减少，砂率提高、坍落度加大等客观因素导致混凝土的体积稳定性下降，裂缝产生的原因更加复杂，对设计和施工人员的要求更高。（2）混凝土及水泥向早强、高强发展，水泥强度不断提高，水化速度加快，水凝用量不断增加，抗压强度显著提高而抗拉强度滞后于抗压强度，拉压比降低，弹性模量增长迅速。胶凝材料用量增多，体积稳定性成比例的下降（温度收缩变形显著增加）。（3）现浇混凝土结构、砖混结构刚度增加，抗震烈度提高，结构约束较过去显著提高，约束应力增大。采用高强度钢筋代替中低强度钢筋，导致钢筋使用应力显著增加，裂缝宽度也会相应增加。特别是在超长、超厚、超静定结构为常用结构形式的情况下，约束应力就更大。（4）结构设计中只重视承载力极限状态（结构不倒塌、不破坏、不失稳、无安全浅谈混凝土裂缝的补修方法 1问题）而忽略正常使用极限（结构必需满足正常使用，最大允许变形、允许无害裂缝、防浅谈混凝土裂缝的补修方法 2止渗漏、耐久性、美观及精神作用的极限状态）；忽略构造设计及构造配筋的作用，保护层偏厚。（5）施工工艺缺乏对温度收缩变形较大的混凝土的养护方法，经常采用传统、一般的方法，养护时间不足与工期要求产生矛盾。（6）外加剂及掺和料品种繁多，针对具体工程进行选择中存在困难。对于抗压强度实验多，但对于体积稳定性缺乏研究。（7）对矿物掺和料的品种、掺量的实验只注重抗压强度，但对其他性能的研究较少，特别是对高掺量矿物掺和料混凝土的使用范围和特定的研究较少，造成使用中的误区，无形之中增加了裂缝出现的概率。（8）对混凝土的抗拉、温度、收缩、徐变、疲劳、冻融、极限拉伸等长期性能以及大体积混凝土的抗裂性能研究较少。（9）现代建筑队工程质量的要求越来越高，但是对结构裂缝控制缺乏规范和统一的标准。设计软件及有限元程序也不包括变形效应的计算，有些虽有计算，但脱离实际。（10）对高强高性能混凝土研究较多，但对水泥标准订后，量大面广的中低强度高性能混凝土却研究较少。上述的诸多原因导致了涉及混凝土裂缝问题的工程事故也不断增多，尽管在设计、施工过程中采取的物种措施，小心谨慎，但在实际过程中混凝土裂缝仍时有发生，并且大多数发生在山商品混凝土应用面较大的大中城市及大中型工程中，混凝土裂缝问题也越来越引起各方的关注。1.2 混凝土裂缝的成因分类根据混凝土裂缝产生的原因，可分为结构性裂缝和非结构性裂缝两大类。1.2.1 结构性裂缝结构性裂缝是由荷载引起的，其裂缝与荷载相对应，是承载力不足的结果，其裂缝形式多种多样，主要原因如下：（1）设计原因引起的裂缝 钢筋锚固长度不满足要求产生的裂缝。 设计时的计算简图与实际受力情况不符产生的裂缝。 计算理论选择错误，结构构造不当引起的裂缝。浅谈混凝土裂缝的补修方法 3 构件的刚度不满足要求，导致结构开裂。 平板结构中结构构造不当导致板面开裂。 预制构件连接部分的裂缝。（2）施工原因引起的裂缝 水电预埋管理施工时在板内位置合理：管理位置过高或过低;位置过高时，极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝，也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线;两根管线并布置时，管线间距过小甚至并拢，更易因管线集中而产生裂缝。 空载养护期不足：从楼面混凝土浇完、收光志施工材料堆放，平均空载养护期仅为一天半，人为因素过早地震动、荷载造成楼板幼龄混凝土内部受损开裂。且施工中用塔吊吊运的钢管、钢筋等周转材料因剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。（3）使用原因引起的裂缝 改变建筑物使用条件引起的裂缝。 火灾等事故引起的裂缝。 由地震等偶然荷载引起的结构开裂。1.2.2 非结构性裂缝由各种变形变化引起的裂缝。（1）收缩裂缝：是由湿度变化引起的，它占混凝土非结构性的主要部分。根据收缩裂缝的形式机理与形成时间的不同，工程中常见的收缩裂缝主要有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝三类。此外，还有自身收缩；裂缝和碳化收缩裂缝等。（2）温度裂缝：是由混凝土受温度变化产生热胀冷缩，如果混凝土内外温差或季节气温变化过大，在混凝土结构内部产生温度应力，当温度应力产国混凝土的抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝，这种裂缝为温度缝常出现在我国北方地区的建筑物中。（3）沉降裂缝：沉降收缩裂缝多在混凝土浇筑后产生，硬化后停止。多沿结构上表面钢筋通常方向或箍筋上出现，或在预埋件的附件周围出现。（4）其他一些施工原因的裂缝，如混凝土搅拌、运输、振捣等工序的疏漏缺陷导致的裂缝，以及模板构造不当、拆模时间早或方法不当，现场建材的堆放和钢筋板扎不当，水电预埋细部处理不当等都可能产生混凝土裂缝。浅谈混凝土裂缝的补修方法 4第二章 混凝土裂缝的修补方法混凝土裂缝从动态发展而言，可分为静止裂缝、活动裂缝和在发展裂缝三种，对于裂缝应根据结构物运行的需要以及裂缝的特点采用不同的修补加固方法。由于裂缝受建筑物周边环境（如温度湿度等）的影响较大，裂缝修补施工材料的选用以及施工时间的选择尤为重要。对于施工时间的选择，在条件许可的情况下应尽量安排在温度较低的时间段施工。对于静止裂缝，采用刚性或弹性材料充填或表面封闭；对于活动裂缝，采用弹性材料或黏结材料修补；对于在发展裂缝，首先必须消除引发裂缝的因素或进行加固处理，否则修补后裂缝仍会出现。裂缝修补除以恢复混凝土的防水性和耐久性为主要目的外，也从结构安全和美观角度出发而进行修补。在满足修补目的的前提下，还必须考虑经济因素。目前国内常用的混凝土裂缝修补加固方法很多，主要有以下一此方法：表面修补法灌浆、嵌缝封堵法，结构加固法，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法等。2.1 混凝土裂缝的修补方法2.1.1 表面修补法表面修补法是一种简单、常见的修补方法，适用于表面修补法是一种简单常见的修补方法，适用于混凝土表面裂缝宽度小于 0.2mm 的裂缝，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以及深层裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹刚性或弹性材料（如水泥浆水泥结晶型防水材料。环氧胶泥、结构胶）或在混凝土表面涂刷油漆、聚沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响而继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布或粘贴片材、锚固片材等措施。这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部。施工时首先用磨光机或钢丝刷将混凝土表面打毛，清除表面附着物用水或丙酮清洗施工面，然后进行表面修补施工。2.1.2 灌浆嵌缝封堵法灌浆法又称注入法，是采用各种黏度较小的黏合剂及密封剂浆液灌入裂缝内部，达到恢复混凝土结构整体性、耐久性和防水的目的，适用于裂缝宽度大于 0.2mm、深度浅谈混凝土裂缝的补修方法 5较深的裂缝修补。灌浆法主要适用于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一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯聚氨酯等化学材料。嵌缝法又称为填充法或凿槽法，是沿裂缝将混凝土凿成 U 形或 V 形槽，然后嵌填各种修补材料以达到恢复防水性和耐久性以及部分恢复结构整体性的目的，适用于宽度大于 0.5mm 的裂缝及钢筋锈蚀所产生的裂缝。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的种方法，填充所用的材料视修补目的而定，常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等；刚性止水材料为聚合物水泥砂浆环氧砂浆、弹性环氧砂浆等。对于活动裂缝应采用极限变形值较大的延伸性材料；对于锈蚀裂缝，首先应加宽加深凿深，直至完全露出钢筋生锈部位，对钢筋进行除绣，然后涂上防锈剂，再填充聚合物水泥砂浆和环氧砂浆等。为增强界面黏结力，在施工时应在槽面上涂一层界面剂，防水缝和锈裂缝处理。2.1.3 结构加固法当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固常用的方法主要有以下几种：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、粘贴钢板加固或碳纤纤维布加固、增设支点加固以及