裂縫修複對混凝土結構耐久性的影響
發布時間:2014-08-09
鋼筋混凝土構件的自防水是建築物防水體係的重要組成部分。當構件因溫度、收縮出現裂縫後,隨之而來的
滲漏往往給使用者帶來很大麻煩 。如現在多數寫字樓均建有地下車庫 ,地下室現澆的頂板、牆體出現開裂
滲漏的案例時有發生 。此類裂縫一般通過灌縫處理解決,因所處環境為室內環境,構件的耐久性問題不突出。但在橋梁、隧道等工程中,裂縫
滲水不僅帶來適用性的降低,更不能忽視的是裂縫對結構長期耐久性和安全性的影響。
對
滲水裂縫,修補前應弄清開裂的原因。例如,如果開裂由收縮引起,經過一段時間後裂縫會穩定;還有其他情況,例如開裂是由於地基沉降引起的,則沉降問題未解決之前進行修補是無效的。對於 “活動縫”,要求選用柔性材料進行防水和封閉處理,以適應裂縫變化;對於“死縫”,則可選用剛性材料進行防水和補強處理。
比如隧道
滲漏,一般需遵循 堵、截、排結合”的原則進行綜合治理。在保證行車安全的前提下可用襯砌背後
注漿、襯砌內化學壓漿、表麵塗抹聚合物水泥防水砂漿以及在邊牆鑿排水槽集中排水等方法 。目前常用的灌漿材料有環氧樹脂類、 聚氨酯類等.
鋼筋鏽蝕裂縫的修複, 一般而言,鋼筋鏽蝕是導致
混凝土結構劣化的最重要因素。造成鋼筋鏽蝕的原因有二:
碳(tan)化(hua)或(huo)氯(lv)離(li)子(zi)侵(qin)蝕(shi)。當(dang)鏽(xiu)蝕(shi)積(ji)累(lei)到(dao)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)後(hou),往(wang)往(wang)導(dao)致(zhi)構(gou)件(jian)的(de)順(shun)筋(jin)開(kai)裂(lie),此(ci)類(lei)裂(lie)縫(feng)用(yong)灌(guan)縫(feng)等(deng)方(fang)法(fa)是(shi)無(wu)法(fa)根(gen)治(zhi)的(de),必(bi)須(xu)針(zhen)對(dui)具(ju)體(ti)的(de)鏽(xiu)蝕(shi)原(yuan)因(yin)進(jin)行(xing)修(xiu)複(fu)。對(dui)碳(tan)化(hua)鏽(xiu)蝕(shi)引(yin)起(qi)的(de)裂(lie)縫(feng),可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)挖(wa)補(bu)法(fa),替(ti)換(huan)原(yuan)來(lai)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)保(bao)護(hu)層(ceng),並(bing)在(zai)鋼(gang)筋(jin)上(shang)塗(tu)保(bao)護(hu)材(cai)料(liao),如(ru)使(shi)鋼(gang)筋(jin)恢(hui)複(fu)鈍(dun)化(hua)的(de)物(wu)質(zhi),或(huo)保(bao)護(hu)鋼(gang)筋(jin)的(de)富(fu)鋅(xin)底(di)漆(qi)等(deng)。最(zui)後(hou)可(ke)在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)表(biao)麵(mian)采(cai)用(yong)防(fang)碳(tan)化(hua)塗(tu)料(liao)進(jin)行(xing)塗(tu)裝(zhuang)。對(dui)氯(lv)離(li)子(zi)引(yin)發(fa)的(de)鏽(xiu)蝕(shi)裂(lie)縫(feng),還(hai)需(xu)進(jin)一(yi)步(bu)分(fen)析(xi)氯(lv)離(li)子(zi)的(de)來(lai)源(yuan):是混凝土原材料帶入的還是從外界環境中侵入的,處理方法也不同。
內摻型氯離子 ,zhezhongqingkuangshijianzaoshilvliziyizaihunningtuzhong,jiegoujianchenghouquanmiantihuanhunningtushibukenengde。ruolvlizihanliangchaoguoyidingxianzhi,yaoyizhigangjindexiushi,kenengdefanganbaokuodianhuaxuetuoyanhuoyinjibaohu。zheliangzhongfanganshishidedaijiajiaogao,shijishangyoudegongchengfudanbuqi,zhinengchaichujianzhuwu,woguomouxieyanhaidiquzuijinyechaichuleyixieshiyonghaishade
混凝土結構。
侵入型氯離子 ,對(dui)外(wai)界(jie)侵(qin)入(ru)型(xing)氯(lv)離(li)子(zi)導(dao)致(zhi)的(de)鋼(gang)筋(jin)鏽(xiu)蝕(shi),處(chu)理(li)方(fang)法(fa)首(shou)先(xian)需(xu)確(que)定(ding)氯(lv)離(li)子(zi)滲(shen)透(tou)的(de)範(fan)圍(wei)和(he)程(cheng)度(du)。處(chu)理(li)時(shi)需(xu)盡(jin)量(liang)鑿(zao)出(chu)受(shou)到(dao)氯(lv)離(li)子(zi)汙(wu)染(ran)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu),如(ru)剔(ti)除(chu)已(yi)滲(shen)透(tou)的(de)保(bao)護(hu)層(ceng)。采(cai)用(yong)挖(wa)補(bu)法(fa)時(shi)一(yi)定(ding)要(yao)慎(shen)重(zhong),因(yin)新(xin)補(bu)保(bao)護(hu)層(ceng)材(cai)料(liao)和(he)原(yuan)保(bao)護(hu)層(ceng)混(hun)凝(ning)土(tu)之(zhi)間(jian)會(hui)出(chu)現(xian)“萌生陽極”,造成新的鏽蝕。所以為解決此類問題,需考慮綜合阻鏽措施 ,在鋼筋上塗刷阻鏽或鈍化劑,使用含阻鏽劑的修補砂漿重建保護層,在修複後全麵塗刷遷移型阻鏽劑等。
堿 - 集料反應裂縫的修複 ,所謂堿 - 集料反應(Alkali Aggregate Reaction ,以下簡稱AAR), 是(shi)集(ji)料(liao)中(zhong)的(de)活(huo)性(xing)礦(kuang)物(wu)與(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)中(zhong)的(de)堿(jian)性(xing)細(xi)孔(kong)溶(rong)液(ye)之(zhi)間(jian)的(de)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)。由(you)於(yu)這(zhe)種(zhong)反(fan)應(ying),混(hun)凝(ning)土(tu)內(nei)部(bu)局(ju)部(bu)發(fa)生(sheng)體(ti)積(ji)膨(peng)脹(zhang),使(shi)混(hun)凝(ning)土(tu)產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen)。嚴(yan)重(zhong)時(shi)會(hui)造(zao)成(cheng)混(hun)凝(ning)土(tu)毀(hui)壞(huai)。AAR 一般可分為堿 - 矽酸反應、堿 - 矽酸鹽反應(慢膨脹型堿 - 矽酸反應)和堿 - 碳酸鹽反應。目前世界各國發現的破壞實例主要為堿 - 矽酸反應。
混凝土中發生堿 - 集料反應必須具備以下三個條件:堿性離子、活性集料和水。所以預防該反應的主要思路是使上述三個條件不同時滿足,目前已能通過多種手段做到。但對發生堿 - 集料的結構,則很難進 行修複,原因很簡單:這是一種混凝土內部的惡性膨脹反應,除非拆除結構,否則無法替換混凝土中的集料或水泥。
裂縫最直接和可見的外部現象:在不受約束的構件中,開裂呈地圖狀或無規則網狀; 在受約束的構件中,裂縫常平行於主筋方向。在裂縫處常可見到堿 - 矽反應的凝膠狀產物形成。
在(zai)修(xiu)複(fu)此(ci)類(lei)結(jie)構(gou)時(shi),首(shou)先(xian)需(xu)做(zuo)的(de)就(jiu)是(shi)封(feng)堵(du)裂(lie)縫(feng)。裂(lie)縫(feng)的(de)注(zhu)入(ru)和(he)密(mi)封(feng)應(ying)該(gai)在(zai)對(dui)未(wei)來(lai)活(huo)性(xing)和(he)膨(peng)脹(zhang)仔(zai)細(xi)評(ping)估(gu)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)。用(yong)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)清(qing)除(chu)幹(gan)淨(jing)裂(lie)縫(feng)及(ji)附(fu)近(jin)區(qu)域(yu),注(zhu)入(ru)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)、氯lv丁ding橡xiang膠jiao等deng密mi封feng劑ji來lai封feng堵du寬kuan的de裂lie縫feng,有you助zhu於yu阻zu止zhi外wai界jie侵qin蝕shi性xing介jie質zhi的de侵qin入ru,同tong時shi還hai能neng阻zu斷duan凝ning膠jiao流liu動dong和he凝ning膠jiao填tian充chong的de通tong道dao。但dan是shi封feng堵du後hou會hui增zeng加jia內nei部bu壓ya力li, 導致新的裂縫出現。如果用環氧樹脂填充縫寬為 0.2mm 的表麵裂縫,隻能填充 25 ~ 30mm 深,並不能滲透進入很窄的裂縫。當裂縫在 0.5 ~ 2.0mm 時(shi),矽(gui)烷(wan)的(de)滲(shen)透(tou)也(ye)很(hen)小(xiao)。環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)是(shi)很(hen)脆(cui)弱(ruo)的(de),很(hen)少(shao)能(neng)夠(gou)起(qi)到(dao)裂(lie)縫(feng)搭(da)橋(qiao)的(de)作(zuo)用(yong)。已(yi)經(jing)有(you)采(cai)用(yong)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)注(zhu)入(ru)修(xiu)補(bu)後(hou),環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)開(kai)裂(lie),新(xin)的(de)裂(lie)縫(feng)出(chu)現(xian),其(qi)他(ta)裂(lie)縫(feng)加(jia)寬(kuan)的(de)例(li)子(zi)。以(yi)我(wo)們(men)目(mu)前(qian)的(de)認(ren)識(shi),我(wo)們(men)認(ren)為(wei):保護性塗層是一種保護
混凝土結構免受周圍環境和正在進行的堿 - 集料反應的有效可靠措施 。如:使用柔性的聚合物水泥砂漿塗層(含有聚丙烯樹脂、矽酸鹽水泥和外加劑)、矽烷防護劑等。選擇的保護性塗層應該具備如下要求:
( 1 )應該對常用的服役條件具有足夠的抵抗力,如對紫外線、浪濺區和磨蝕環境(海工結構)、幹濕和冷熱循環等。如:大壩和水電站在發生AAR 破壞的同時,還受到幹濕和凍融循環的複合破壞,保護性塗層必須具有足夠的保護能力。
( 2 )減少保護性塗層應該與混凝土有很好的相容性,足夠的粘接或者能夠滲入不規則混凝土表麵及潮濕的堿性基底(如使用矽烷時)。從目前經驗看,使用此類塗層、密封劑、滲透劑、浸漬劑、隔膜的效果還不能令人滿意。 因為同類的塗層在性能和抵抗外部侵蝕的能力上差別很大,有的長期耐久性很差。