[论码头工程砼面层裂缝的成因及处理] 砼裂缝处理方法

  【摘要】一般码头施工的面层裂缝现象较为常见,但不容忽视,关系到施工的质量。码头砼面层裂缝表现地尤为突出。为了进一步加强对码头砼面层裂缝的认识,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝,本文对码头砼面层建筑物裂缝的种类和产生的原因进行分析,以方便设计、施工,找出控制裂缝的可行办法,达到防患于未然的作用。
  【关键词】码头工程;裂缝;处理方法
  【中图分类号】S782.15 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158(2012)08—0217-02
  1.裂缝的定义
  裂缝是由混凝土在温度和湿度变化的条件下,逐步硬化并产生的体积变形。由于各种材料变形不一致且不均匀,相互约束而产生初始应力一拉应力或剪应力,造成在骨料与水泥石粘结面或水泥石本身之间出现肉眼看不见的微细裂缝,一般称为微裂。这种微细裂缝的分布是不规则的、不连贯的,在荷载作用下或进一步产生温差、干缩的情况下,裂缝开始扩展,并逐渐相互串通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,即通常所说的裂缝。
  2.裂缝成缝原因及预防措施
  2.1 温度变化引起的裂缝
  裂缝的成因:由于混凝土在硬化过程中,水泥和水起化学反应,产生大量的水化热引起混凝土的温度上升,如果热量不能很快散失,内部和外部温差过大,就将产生温度应力,使结构内部受压,外部受拉。混凝土在硬化初期,只有很低的抗拉强度,如果由内外温度差引起的拉应力超过混凝土早期抗拉强度时,混凝土就要产生裂缝。
  防止这类裂缝产生的措施:尽量选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉煤灰水泥;减少水泥用量,将水泥用量2尽量控制在450kg/m以下;降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.60以下;改善骨科级配,掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量,降低水化热;改善混凝土的搅拌工艺,采用“二次风冷”新工艺降低混凝土的浇筑温度;在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌和物的流动性、保水性,降低水热化,推迟热峰出现的时间;合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束;在大体积混凝土内部设置冷却管道,通过冷水或冷气冷却,减小混凝土的内部温差;加强混凝土温度的监控,及时采取冷却保护措施;加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表现缓慢冷却,在寒冷季节,混凝土两面必须采取保温措施,以防寒潮袭击。
  2.2 混凝土收缩引起的裂缝
  裂缝的成因:混凝土在空气中结硬时,体积要缩小,产生收变形,当受到约束时,就可能导致裂缝的产生;在筋率较高的构件中,由于钢筋对周围混凝土的约束作用强,混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力,引构件局部裂缝;新老混凝土界面容易产生收缩裂缝。
  防止这类裂缝产生的措施:在裂缝产生的部位,用水泥砂浆,环氧树脂对裂缝部位表面进行粘补、涂抹和嵌补等。这种方法一般适用于表面裂缝,合理设置收缩缝;改善水泥土性能,降低水灰比,减少水泥用量;配筋率宜过高,设置构造钢筋收缩裂缝健分布均匀,避免发生集的大裂缝;加强混凝土的时期养护,并适应当延长混凝保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。
  2.3 混凝土塑性坍落引起的裂缝
  裂缝的成因:混凝土塑性坍落发生在混凝土浇筑后的头几个时内,这时混凝土还处于塑性状态,如果混凝土出现渗水现象,在重力作用下混合料中的固体颗粒有向下沉移而水向浮动的倾向。这种移动当受到钢筋骨架或者模板约束时,上部就容易形成沿钢筋长度方向的裂缝。
  防止这类裂缝产生的措施:要仔细选择集料的配级,做好混凝土的配合比设计特别是要控制水灰比,采用适量的减水剂;施工时混凝既不能漏振也不能过振,避免混凝土泌水现象的发生,防模板沉陷;如果发生这类裂缝,可在混凝土终凝以前重抹面压光,使裂缝闭合。转贴2.4碱-骨科化学反应引起的裂缝
  裂缝的成因:碱-骨科反应是指混凝土孔隙中水的碱性溶液与活性骨科化学反应,生成硅酸凝胶,碱硅胶温水后可产生膨胀,使混凝土胀裂,开时在混凝土表面形成不规则的细小裂缝,然后由表及里地展,裂缝中充满了白色深沉。
  防止这类裂缝产生的措施:碱-骨科化反应对结构件的耐久性影响极大,为了控制碱-骨科的化反应速度应选择优质骨科和低含碱量水泥,并提高混凝土密实度和采用较低的水灰比。
  2.5 基础不均匀沉降引起的裂缝
  裂缝的成因:基础不均匀沉降,使超静结构受迫,从而导致裂缝。
  防止这类裂缝产生的措施:根据地基条件及上部结构形式,采用合理的构造措施及设置沉降缝。
  2.6 冰冻引起的裂缝
  裂缝的成因:水在结冰过程中,荷重要增加,因此,水在设灌浆或灌浆不饱满的预应力构件孔道中结冰,就可以产生沿着孔道方向的纵向裂缝。
  防止这类裂缝产生的措施:预防冰冻裂缝的措施:在建筑物基础梁下填一定厚度的松散材料(炉渣)。
  2.7 钢筋锈蚀引起的裂缝
  裂缝的成因:钢筋的生锈过程实际上是电化学反应过程,这种效应可在钢筋周围的混凝土中产生胀拉应力,如果混凝土的保护层比较薄,不是以抵抗这种拉应力时,就会沿着钢筋形成一条顺筋裂缝。顺筋裂缝一旦产生,又进一步促进钢筋锈蚀程度的增加,形成恶性循环,最后导致混凝土保护层剥落,甚至钢筋锈断。这种顺筋裂缝对结构的耐久性影响最大。
  防止这类裂缝产生的措施:防止顺筋裂缝的措施是提高混凝土的密实度和抗渗性,适当加大保护层的厚度。
  3.混凝土裂缝的处理材料和技术
  3.1 水泥基渗透结晶型防水材料
  水泥基渗透结晶防水材料是水泥、硅砂和多种特殊的活性化学物质组成的灰色粉末状无机材料。这种材料的作用机理是特有的活性化学物质利用水泥混凝上本身固有的化学特性和多孔性,以水为载体,借助于渗透作用,在混凝上微孔及毛细管中传输,再次发生水化作用,形成不溶性的结晶并与混凝上结合成为整体。由于结晶体填塞厂微扎及毛细管道,从而使混凝土致密,达到永久性防水,防潮和保护钢筋、增强混凝上结构强度的效果。这一材料已在水工混凝土建筑物防渗修补中逐渐得到应用,均取得良好效果。
  3.2 新型灌浆材料
  利用环氧树脂和聚氨酯在一定条件下制备出可以形成同步互穿聚合物网络结构的新型化学灌浆材料。该材料综合厂环氧树脂浆材和聚氨酯浆材的性能优点,浆材黏度低,凝结时间可调、强度高。水下混凝土灌浆试块的黏接抗拉强度可达1.05NPa,是一种性能优良,适用性强、适合水下灌浆的多功能新型灌浆材料。
  3.3 混凝土裂缝注浆技术
  自从坏氧树脂类高分子材料被用于混凝上建筑物裂缝修补工程后,至今它已经成为仅次于钢材和水泥的第三种材料被广泛应用。以往传统方法是靠人工控制将树脂浆液注入裂缝内。当环氧浆液黏度大,裂缝宽度较小时,这种修补方法并不一定十分成功。由日本引入一种“壁可”注浆技术,则是通过橡胶管的弹性收缩压力自动完成注浆,缓慢均匀地灌浆压力可将缝隙中的空气压人混凝土毛细管中,并通过混凝上的自然呼吸作用排出,有效地避免了气阻现象,从而保证了灌浆质量。在无人看管的情况下,注浆管靠内部压力可以持续很长时间自动注浆,需要人工操作的只是用泵将浆液压入到注射管内。
  4.结语
  裂缝是码头建筑物砼结构中普遍存在的一种现象;它的出现不仅会降低码头建筑物的抗渗能力,影响码头建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,低材料的耐久性,影响码头建筑物的承载能力。这就要求技术人员在具体施工中要多观察、多比较、多分析、多总结,根据工程的不同情况,采取不同的方法进行防止,砼面层的裂缝是完全可以避免的。
  参考文献
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