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关于裂缝是如何影响结构耐久性及修复技术的解

信息来源:http://www.zjcljt.com/ 作者:中建昌龙 发布时间:2022-02-10 14:36

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,裂缝的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,而且还影响着建筑物的使用功能,会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,最终影响到建筑物的承载能力。

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#01

关于混凝土裂缝的解读


 

1、裂缝的本质

水泥混凝土易于开裂在于其脆性材料的本质,粒子与粒子之间仅存在弱物理键的相互作用,抗拉强度比抗压强度要小一个数量级。

 

2、裂缝是不可避免的

裂缝是加速混凝土耐久性劣化的最为不利的因素之一,不可避免但程度可控。混凝土耐久性不良,大部分情况下都是受周围环境影响或与周围环境介质发生反应,伴随有胀裂、剥落和溃散或其他性能失效等现象。


3、材料因素

近年来我国混凝土开裂主要是由于水泥发生了变化、泵送混凝土(外加剂、浆骨比)、混凝土强度等级增加以及大体积混凝土用量增加的原因。

 

#02

混凝土早期裂缝

 

1、裂缝是一切侵蚀性介质侵入的通道

裂缝是一切侵蚀性介质侵入的通道,已有裂缝的扩展比新产生裂缝容易;已有裂缝的开展比新生成裂缝容易,所以控制早期裂缝可减少后期裂缝生成和扩张。

 

 

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2、混凝土开裂的复杂原因

收缩开裂是混凝土结构开裂的主要诱因,过大内外温差引起的温度应力足以导致混凝土开裂。混凝土是否开裂与开裂应力大小、混凝土抗拉强度、水胶比配比、养护施工等有关。


3、高强度不等于高耐久性

高强混凝土密实、耐久的前提是不开裂。高强混凝土本身水泥用量就大,早期强度来的快,前期水化热高,水灰比小,早期失水快,稍不注意,就会形成温差而开裂。

 

#03

找准对策防裂缝于未然

 

1、配合比做到“三低”

为了获得很好的抗裂性,需在保证和易性前提下遵循低水泥用量、低水胶比、低单位体积用水量的“三低”的混凝土配合比技术路线。

 

2、生产工艺优化

首先要控制温度和湿度;其次,要减少约束;第三,降低混凝土开裂敏感性,尽量降低强度,减小用水量,使用开裂敏感性的水泥,优化骨料,使用抗裂性好的矿物掺和料;第四,成型工艺的施工是最后的关键性环节。

 

3、重视早期养护

混凝土早期裂缝控制的关键点是要重视早期养护,在实际施工中各地区可用的技术和材料较多,比如养护剂、覆盖养护、单分子膜养护剂等。

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#04

裂缝修复技术

 

混凝土裂缝修补的方法,主要有表面封闭法、注射法、压力注浆法和填充密封法,分别适用于不同情况。应根据裂缝成因、性状、宽度、深度、裂缝是否稳定、钢筋是否锈蚀以及修补目的的不同对症下药。

 

1、表面封闭法

利用混凝土表层微细独立裂缝(裂缝宽度w≤0.2mm)或网状裂纹的毛细作用,使裂缝主动吸收低粘度且具有良好渗透性的修补胶液,封闭裂缝通道。对楼板和其他需要防渗的部位,尚可在混凝土表面粘贴碳纤维复合材料以增强封护作用。

 

2、注射法

以一定的压力将低粘度、高强度的裂缝修补胶注入裂缝内,一般采用专用的注射器配套专用底座将裂缝胶注射到裂缝内。

 

此方法适用于0.15mm≤w≤1.5mm静止的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状局部缺陷的补强和封闭。注射前,应按产品说明书的规定,对裂缝周边用封缝胶进行密封。

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3、压力注浆法

在一定时间内,采用高压注浆机以较高压力将修补用的裂缝胶压入裂缝内。此法适用于处理大型结构贯穿裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝。

4、填充密封法

在构件表面沿裂缝走向骑缝凿除槽深和槽宽分别不小于20mm和15mm的V或U型沟槽,然后用改性环氧树脂的裂缝胶或弹性填缝材料充填,并粘贴碳纤维复合材料附加约束。此法适用于处理w≥0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。填充完毕后,其表面应做防护层。

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混凝土裂缝的存在及超限会引起钢筋的锈蚀,降低结构使用年限等。所以裂缝产生后要及时进行处理,保证结构安全使用。