裂縫成因分析
混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因,主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性,以及結(jié)構(gòu)不合理,原材料不合格(如堿骨料反應(yīng)),模板變形,基礎(chǔ)不均勻沉降等。
混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中,由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束,又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕,表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束,也往往導(dǎo)致裂縫。混凝土是一種脆性材料,抗拉強度是抗壓強度的1/10左右,短期加荷時的極限拉伸變形只有(0.6~1.0)×104,長期加荷時的極限位伸變形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均勻,水灰比不穩(wěn)定,及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象,在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低、易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。
處理方案
裂縫性質(zhì)分析
對裂縫進行鉆芯檢測。檢測結(jié)論為:縫寬2~3mm,貫通深度30~35cm,屬貫通性裂縫。
裂縫處理工藝與方法
裂縫處理選用材料
環(huán)氧樹脂具有良好的性能:其漿液的粘度小,可灌性好;固化后的收縮性、抗?jié)B性好,不易造成氣泡、不飽滿等不良現(xiàn)象;其漿液固化后的抗壓、抗拉強度都能滿足設(shè)計要求,有較高的粘結(jié)強度;并且漿液的固化時間可以調(diào)節(jié),灌漿工藝簡便,屬低毒材料。因此本次選用環(huán)氧樹脂砂漿作為裂縫處理材料。
裂縫注漿施工工藝流程
裂縫處理→埋設(shè)灌漿嘴→封縫→密封檢查→配制漿液→灌漿→封孔結(jié)束→抹調(diào)色砂漿→檢查
裂縫注漿施工所需儀器及設(shè)備:
裂縫注漿施工詳細方法 裂縫處理:
對不規(guī)則的裂縫,先在裂縫兩端用電鉆各鑿一止裂孔,孔深約為襯砌厚的1/2~2/3,孔徑不小于2厘米,其目的是為了防止裂縫繼續(xù)延伸。
混凝土裂縫表面用鋼絲刷刷干凈,并高壓水沖洗,保持裂縫兩邊一定范圍內(nèi)干凈,以及無松動的混凝士小塊和其他污泥雜物。如果混凝土襄面有一層很薄的油脂,由于油層的內(nèi)聚強度較低,遠遠小于環(huán)氧樹脂配方體系的內(nèi)聚力,所以在受力以后非常容易因油層的破壞而使將膠粘修補失敗。通常可用丙酮擦洗干凈。
確定注入口:
為方便施工,采用止水針作為注漿工具,沿裂縫方向每隔0.1m~0.2m在裂縫兩側(cè)各約5cm處各鉆一孔, 兩孔成V形布置,孔深為襯砌厚度的1/2或2/3,一般不少于25cm,根據(jù)此數(shù)據(jù),需要選用長度為25厘米或30厘米的止水針。鉆孔深度不得穿透襯砌,以防止破壞防水層,引起漏水。鉆孔孔底應(yīng)到達或少許穿過裂縫,以確保漿液能進入裂縫并填充裂縫。用高壓清水或高壓風(fēng)將孔內(nèi)的雜物及粉塵沖洗干凈,再插內(nèi)止水針,并旋轉(zhuǎn)止水針管尾,使止水針頭橡膠段收縮膨脹,防止跑漿。
封縫處理:
采用封縫膠,沿裂縫表面涂刮封閉除止水針外剩余裂縫,防止?jié){液從裂縫表面溢出。
配制環(huán)氧樹脂膠液:
LE-560環(huán)氧樹脂粘度很低(在25℃時為500mpa.s左右),因此,按前述配方配制很簡便。同時,LHS-120和LHS-130水性固化劑與環(huán)氧樹脂混合后沒有明顯的放熱峰溫度出現(xiàn),因此,每次配膠可在3~5公斤左右,而且,混合后的環(huán)氧樹脂膠液有1~2小時的操作時間,足夠在修補現(xiàn)場操作和修補施工。但是,配方組份的比例要正確,要嚴(yán)格的進行稱重,并要充分的進行攪拌,使配方中的各組份混合均勻,才能達到環(huán)氧樹脂固化物的最佳性能。配方組份的混合、攪拌,最好采用機械攪拌工藝,即電動手槍鉆帶強力攪拌器。
配制環(huán)氧樹脂膠液時,要按如下順序進行:先將環(huán)氧樹脂、增韌劑和填料混合,充分?jǐn)嚢杈鶆颍詈蠹尤牍袒瘎,繼續(xù)攪拌均勻,保證填料的每 一顆粒都能被環(huán)氧樹脂膠液浸潤濕透。環(huán)氧樹脂膠液的粘度,可以按填料加入量的多少來加以調(diào)節(jié),應(yīng)按實際施工要求而決定;但請注意:配方組份中的反應(yīng)性組份的比例不能更改!
環(huán)氧樹脂砂漿配方:
LE-560 低粘度環(huán)氧樹脂 100 份 (重量份) LDY-052 反應(yīng)型增韌劑 10 份 LHS-130 水性固化劑 30 份
細河砂:水泥=2:1(混勻) 300~500 份 密封檢查
裂縫封閉后待樹脂砂漿有一定強度時,進行密封檢查。洞裂縫先涂一層肥皂水,然后從灌漿嘴通入壓縮空氣,如有漏氣,及時進行密封。
灌漿
灌漿前先對灌漿機具、器具及管子進行檢查,運行正常后開始灌漿。
將漿配制好的環(huán)氧樹脂漿液放入搪瓷桶,把標(biāo)尺插進桶中,并作灌漿記錄;壓漿時,保持在0.2Mpa以上的壓力,并且逐漸升高。注意觀察灌漿嘴的排氣情況,待有純漿排出,即可堵住灌漿嘴。待最后一個灌漿嘴流出漿液時,堵住漿嘴,再繼續(xù)壓注5分鐘左右,關(guān)上進漿嘴上的轉(zhuǎn)芯閥門,即結(jié)束灌漿。
灌漿結(jié)束后,立即拆除管道,并用丙酮把管道、設(shè)備清洗干凈。
封孔結(jié)束
灌漿后經(jīng)2~4天,待漿液凝結(jié)并具備一定強度后,旋轉(zhuǎn)退出止水針尾部,再用與二襯混凝土同色的水泥砂漿抹平殘孔進行封孔。
注意事項:
在配制環(huán)氧樹漿液(或砂漿)時,各種材料必須嚴(yán)格計量,嚴(yán)格按照配合比進行配制。
在配制及使用現(xiàn)場,必須通風(fēng)良好,操作人員應(yīng)穿工作服,戴防護口罩,乳膠手套和眼鏡,并嚴(yán)禁在現(xiàn)場進食;修補完后,所余的化學(xué)材料多屬易燃(低毒)物品,應(yīng)當(dāng)密封儲存,遠離火源。
修補后須對裂縫進行檢查,檢查補強效果和質(zhì)量是否滿足要求,若發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時補救,以確保工程質(zhì)量。
在清洗搪瓷桶上的漿液時,化學(xué)漿液可以用火燒掉,洗干凈的搪瓷桶可以重復(fù)使用。