水工混凝土各种病害、缺陷主要有裂缝、破损、腐蚀、渗漏、钢筋锈蚀以及结构外观变形等,而裂缝则是混凝土建筑物常见的病害,另外结构物破常常是裂缝开始的,所以人们常常把裂缝的存在视作结构物濒临破的危险征兆。因此。在研究混凝土病害及修补技术时,应对裂缝危害及形成原因有充分的认识,并采取措施减少裂缝的开展,这对减轻混凝土病害,具有十分重要的意义。
1 混凝土裂缝对水工构筑物的危害
1.1 混凝土裂缝将使建筑物产生渗漏
渗漏的结果,一方面在水压力作用下使裂缝逐步扩宽和发展;另一方面当水渗人混凝土内部后将一部分水泥的某些水化产物溶解并流失。水泥水化产物中容易溶解的Ca(OH)2,它的溶蚀会促使水泥水化物的水解。首先引起水解破的是水化硅酸三钙和水化硅酸二钙的多碱性化合物,然后是低碱性的水化产物的破,由此可能导致混凝土结构物的破。这种危害主要出现在水下建筑物、地下洞室、和建筑物外墙等。
路面起砂其它原因:压光时间掌握的不好、混凝土表面未达到一定的强度就上人作业、低温下施工混凝土表面受冻等。
工地上常常使用界面剂搅拌水泥进行涂刮,希望将起砂部位覆盖,事实上这样不会达到预期效果,一般情况干燥后表层又会龟裂,剥落,大面积起壳。这是由于基层未处理好的原因,基层起粉,想通过覆盖达到修复的效果是完全错误的想法。
结构性裂缝
结构性裂缝又称受力裂缝,即在荷载作用下产生的裂缝,如弯曲裂缝、剪切裂缝、断开裂缝、扭曲裂缝和局部应力引起的裂缝等,裂缝的分布和宽度与外荷载有关。这类裂缝的出现,预示结构承载力不足或存在其他严重问题。
弯曲裂缝:车辆荷载在混凝土梁上施加弯矩时,将产生弯曲裂缝。
剪切裂缝:剪切裂缝也称作斜裂缝。首先发生在剪力的部位。对收弯构件和压弯构件,往往发生在支座负筋,由下部开始,沿着轴线成25°~50°左右的角度裂开。剪切裂缝一旦出现,就应该加强观察,视具体情况及时予以必要的加固处理。
断开裂缝:钢筋混凝土构件受拉时,进入整个截面的裂缝称为断开裂缝。
扭曲裂缝:钢筋混凝土构件受扭转与弯曲同时作用而产生的裂缝称为扭曲裂缝。该裂缝一般呈45°倾斜方向。
局部应力引起的裂缝:局部应力引起的裂缝主要表现在墩台或梁板支座位置受到较大局部压力处、构件突然受到冲击荷载直接作用处、以及位于构件受力角隅处。
这两类裂缝有明显的区别,危害效果也不相同。调查资料表明,在两类裂缝中以变形引起的裂缝占主导的约占80%,以荷载引起的裂缝占主导的约占20%,有时两类裂缝交融在一起。
这种材料进过一系列的测试,比如:用铁钉划,铁锤反复敲打,雨雪的浸泡,重型车辆的反复碾压,修复后的路面强度依然很高,也不出现掉皮,碎裂等现象,这种修复材料是亨利建材与建科院联合研发出的新一代的水泥路面起砂修补剂。用这种材料修复水泥路面起砂,修复成本要比传统的修复方法至少节约50%的成本,而且修复的较彻底,不会出现反反复复的修复的现象。
预防措施:
加强振捣,采取二次振捣法,前人初振,后人复振,且分段,专人负责。这样可控制漏振或振捣不到位的现象。
控制好混凝土的配合比,适当砂率,加强集料级配的检测,不合格的集料不进场,混凝土拌和时控制好坍落度,模板拼缝可加工成企口形,便于咬合,并在缝间采用高密海绵条、橡胶条或双面胶处理,确保接缝平整,严密不漏浆。
脱模剂一定要涂均匀,不能太少,且必须达到一定的强度之后才能拆模,拆模时注意保护棱角,避免用力过猛过急,吊运模板,防止撞击棱角,运输时,将成品阳角用草袋、木板等保护好,以免碰损。
影响混凝土结构物的结构强度和稳定性
混凝土裂缝直接影响混凝土结构强度和整体稳定性。轻则会影响结构物的外观、正常使用和耐久性,严重的贯穿性裂缝可能使结构完全破。
2 混凝土裂缝的成因
工程实践中混凝土及其结构物裂缝成因复杂而繁多,但归纳起来,一般为:荷载裂缝,由施工和运行阶段的静荷载和动荷载所引起的裂缝;变形裂缝,由温度和湿度变形及不均匀沉降等所引起的裂缝;施工裂缝,由于施工操作引起的裂缝;碱骨料反应裂缝,由于混凝土骨料中某些矿物与混凝土微孔中的碱性溶液间.的化学反应引起的体积膨胀而导致的裂缝。
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