大理混凝土裂缝修补

混凝土裂缝修补【电话 申工】在混凝土工程中，裂缝通常是由于以下因素产生：混凝土内部应力或外部荷载的作用、温差、干缩变化等。可以说在桥梁的混凝土结构以及其他混凝土构件中，裂缝是普遍存在的，有一种说法是，几乎所有的混凝土构件都是带裂缝工作的。但按照规范的规定，裂缝宽度小于或等于0.05mm的部分，对结构的安全及使用是不会构成大危害的，允许其存在；对于宽度大于0.05mm的较大大裂缝应严格控制，在施工工作应尽可能控制其数量及宽度，尤其是处于腐蚀环境中的混凝土结构，更应该控制裂缝。 

　　2 桥梁混凝土工程中常见裂缝的类型、产因及危害： 

　　尽管在桥梁混凝土结构中，结构及构件所产生裂缝的形态各异，但总结大量出现裂缝的工程实例可发现，裂缝的产生有其主导的原因，按照裂缝产生的原因不同，常见裂缝可分为：沉缩裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、化学作用裂缝、应力裂缝及施工因素裂缝等六大类。下面逐一说明。 

　　2.1沉缩裂缝产因：混凝土浇筑完成1－3小时内，随泌水而沉降或随混凝土塑性收缩产生的裂缝。混凝土浇筑高度越大，浇注速度越快，沉陷量越大；水泥用量越大、水灰比越高，塑性收缩裂缝量越大。使得钢筋的混凝土保护层厚度减少，保护层难以起到保护钢筋的作用。 

　　2.2干缩裂缝产因：当混凝土浇筑完成后，大概4个小时时，在混凝土结构或者构件的表面，出现不规则形状、互不连贯、长短不一的裂缝。轻度的干缩裂缝会影响混凝土外观质量，重度干缩裂缝则会使混凝土保护层厚度减少，保护层难以起到保护钢筋的作用。 

　　2.3温度裂缝产因：表层次的温度裂缝，很多情况下是温差过大所引起的；深层次的或贯穿型的温度裂缝，多数情况下是由于结构性温差值过大，同时受到外界约束力的约束所致。表层温度裂缝的危害较小，主要影响混凝土工程的外观质量；而相对来讲，深层次、贯穿型温度裂缝则会引起表层脱落、破坏结构整体性、加速钢筋锈蚀、降低混凝土的抗冻性及耐久性等严重后果。 

　　2.4化学作用裂缝产因：钢筋锈蚀引起裂缝，由于钢筋锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2-4倍，周围混凝土受到增加的膨胀应力。―骨料反应一起裂缝，混凝土中与化学物质反应，产生较大的内力。 

　　化学作用裂缝危害：使得保护层剥离、脱落；可使混凝土沿着钢筋方向出现裂缝。 

　　2.5应力裂缝产因：在混凝土桥梁的使用过程中，会受到常规静、动荷载及次应力的作用，这些荷载会引起应力裂缝。所产生裂缝与主筋方向垂直。 

　　应力裂缝危害：不同的荷载类型会造成不同的应力裂缝，且在受拉区、受剪区或振动严重部位易出现裂缝，严重的会出现结构破坏的前兆，应注意观察。 

　　2.6施工因素裂缝产因：在浇筑混凝土的构件、支模、支撑、运输、吊装及堆放等施工工艺中，常常发生由于施工人员没有按照规范做法处理问题，造成混凝土构件出现不同程度的裂缝。 

　　施工因素裂缝危害：水平混凝土构件产生的裂缝,表层次的裂缝会使混凝土中钢筋加快锈蚀，深层次的裂缝还会使构件承载力下降；竖直混凝土构件（桥墩、桥台）产生的裂缝，会严重影响桥梁质量，破坏结构整体性，甚至危及桥梁的整体稳定及安全。 

　　3裂缝修补要求及规定 

　　对于混凝土工程中出现的裂缝应按照严重程度的不同，予以差别对待。当裂缝宽度小于规范所规定宽度时（常规裂缝<0.05mm），不用修补；当裂缝没有危及结构或构件的安全时，施工单位可与设计、监理单位一起探讨裂缝处理工作，进行裂缝修补；当裂缝宽度较大，甚至贯穿整个截面的构件时，应立即按报废处理，不得使用，并及时经行补救性施工处理。 

　　3.1裂缝修补材料及要求：裂缝修补材料分为两种，化学灌浆材料及水泥浆材料。 

　　化学灌浆材料大多采用环氧树脂及甲基丙烯脂类材料，要求其浆液的黏度小、可灌性好，硬化后收缩性小，抗渗性好，抗压、抗拉强度高，粘结强度高。 

　　水泥浆、水泥砂浆在使用前，应先进行试配，并且砂浆抗压、抗拉及抗弯强度应满足相关规范要求。 

　　3.2裂缝补救方法及规定：按照裂缝的状态不同，在补救中将裂缝分为，静止裂缝和活动裂缝。 

　　静止裂缝修补方法及规定：裂缝宽度小于0.3mm时，浅层则用环氧树脂浆液或水泥浆液做表面封闭，深层则用甲基丙烯脂类浆液或低粘度环氧树脂浆液进行浇灌；裂缝宽度大于等于0.3mm且小于0.1mm时，采用环氧树脂浆液灌注；裂缝宽度大于1.0mm时，应在修补前，在裂缝处表面刷涂一层水泥浆界面剂，并用微膨胀水泥砂浆液进行修补。 

　　活动裂缝修补办法及规定：相对比静止裂缝的修补，活动裂缝还处于不稳定状态，故应先分析如何能控制裂缝的继续开展，再根据静止裂缝修补方法进行裂缝修补。若活动裂缝难以控制，则应先采取限制结构变形的措施，然后用柔性材料对裂缝进行封闭处理。 

　　4裂缝修补的施工工艺 

　　上述灌浆法修补裂缝的原理是，使裂缝用修补的方法形成一个封闭性空腔，并预留灌注的进出口，然后利用机械设备将灌浆压入缝隙中，并确保缝隙填补密实。按照施工顺序，灌浆工艺分为裂缝处理、埋设灌浆嘴、封缝、密封检查、配制浆液、灌浆、封口及检查。 

　　4.1裂缝处理：根据裂缝大小、宽窄、深浅的不同，裂缝处理方法可分为：表面处理法、凿槽法及钻孔法。其中，表面处理法适用小于0.3mm宽的裂缝；凿槽法适用宽度大于0.3mm的裂缝；钻孔法适用于大体积混凝土或大型结构的深裂缝。 

　　4.2埋设灌浆嘴（盒、管）：当裂缝处理方法中采用表面处理法时，用灌浆盒或灌浆嘴；当裂缝处理采用凿槽法时，用灌浆嘴；当采用钻孔法时，相应用灌浆管。 

　　4.3封缝：根据裂缝情况及灌浆的要求不同，封缝分为三种方法。在裂缝处理中，不开槽时，采用环氧树脂胶泥进行封闭；开“V”形槽时，采用水泥砂浆封缝。 

　　4.4密封检查：在裂缝封闭后，应沿裂缝涂一层肥皂水，并从灌浆嘴通入空气，不出现漏气现象即合格。 

　　4.5灌浆：作为修补裂缝的关键工序，灌浆质量一定要严格控制。灌浆时，按规范方法施工，并按顺序逐个灌浆；灌浆结束后，应立即拆除管道，并按相应管道的清洗方法，进行清洗。 

　　4.6封口及检查：当灌浆工作完成后，应用环氧树脂胶泥或掺入水泥的灌浆液，把灌浆嘴处抹平，进行封口；封口结束后，通过压缩空气等方法对灌浆密实度进行检查，发现问题及时补救。 

混凝土裂缝修补【电话 申工】桥面铺装混凝土的施工，一般为8～10cm厚C30钢筋混凝土加5～7cm沥青混凝土面层。桥面铺装层按其受力和作用来看，直接承受行车荷载、粱体变形和环境因素的作用，其变形和应力特征与主梁及桥面板结构型式密切相关，一方面可分散荷载并参与桥面板的受力；另一方面起联结各主粱共同受力的作用，既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层，所以桥面铺装是一个受力复杂的动力体系，要求具有足够的强度和良好的整体性，并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。 

　　实际施工中，因桥面铺装混凝土工程造价低、工程量小、费工且占用机械多等原因，往往没引起足够的重视。 

　　一、桥面铺装层裂缝产生的原因 

　　刚性路面是根据弹性半无限地基上的小挠度薄板理论进行设计的。桥面铺装层设计与普通混凝土路面设计基本一样，但由于其是刚性预制板上浇筑的混凝土，受力情况发生了很大的变化，使得桥面铺装层的裂缝原因较为复杂。根据裂缝产生原因分为干缩裂缝、温度裂缝和疲劳裂缝。 

　　1．干缩裂缝在砼中，水在水泥石中以化学结合 

　　水、层间水、物理吸附水和毛细水等状态存在，当这些水在混凝土硬化过程状态变动时， 水泥浆体就会收缩，如果自由收缩，一般不会导致裂缝产生，唯有收缩受到限制产生收缩应力时，才会产生裂缝。面铺装层产生收缩应力主要是由于受到两方面的限制：水泥浆干缩的内部限制及铺装层干缩的外部限制，主要是预制板和侧面路面的约束。 

　　2．温度裂缝砼具有热胀冷缩的性能，桥面铺装层的热胀冷缩是在相邻的部分成整体性限制条件下发生的，砼材料的抗折强度较抗压强度小，因而当铺装层中产生拉伸变形时，很容易引起开裂。温度裂缝的产生一般是在温度降中产生的， 温度降低时，铺装层发生翘曲，其应力的大小取决于板的温度梯度和结构约束情况。 

　　3．疲劳裂缝桥面板经常处于振动变形中，由于在砼材料内部存在局部缺陷或不均匀性，在荷载作用下会发生应力集中而出现微裂纹。重复荷载反复作用一定次数后导致破坏，使砼出现疲劳裂缝。 

　　二、 影响裂缝产生的因素 

　　1 混凝土集料 

　　桥面铺装的抗压及抗折强度是保证混凝土材料抵御疲劳裂缝出现的先决条件。混凝土的抗压及抗折强度不但取决于混凝土材料配比，构成混凝土的集料粒径也是影响其强度的重要因素，这也是针对于不同的混凝土配合比要求集料粒径范围的原因。如果混凝土集料中径及逊径过多则易使混凝土强度降低，从而引发材料疲劳裂缝的产生。 

　　2 外掺材料 

　　运用于混凝土的外掺材料常见的主要有粉煤灰、各种纤维及外加剂，它们的掺入量是影响混凝土裂缝的重要因素之一.粉煤灰可以改善混凝土的工作性，提高混凝土的耐久性。 

　　粉煤灰的材料粒径较水泥的颗粒小，相同的温度下收缩粉煤灰体积变形要较水泥小 故有阻滞混凝土变形的作用。适量地在混凝土材料中掺加粉煤灰可减小温度裂缝的作用。各种丝麻及钢纤维能有效地抑制干缩的发展，由于纤维会在混凝土内部形成纵横交错的三维网，从而抑制了混凝土的干缩变形，减小了裂缝变形的进一步发展。 

　　三、施工工艺 

　　1 铺装层混凝土浇筑厚度偏小 

　　由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确预测，或由于施工工艺控制欠佳，施工中主粱**面标高与设计值相符是比较困难的。一般在测量主粱**面标高后对桥梁进行调坡，但后期由于工期紧，任务重，主粱与引桥合拢时间的差异等因素，造成仍有少数铺装厚度仅为4 cm～5 cm。 

　　2 梁**面清洗不干净，未全部凿毛 

　　主粱**面由于施工中被用作堆料场或临时通车造成严重污染，仅采用高压水洗无法彻底清理，应采取措施对粱**面进行凿毛，以确保铺装层与主粱的良好结合。 

　　3 构造设计不当，造成施工困难 

　　一是普通钢筋混凝土连续箱粱骨架钢筋多，施工难度大，骨架钢筋的安装位置、制作高度，箍筋的制作和安装等均难达到设计要求。实际施工的连续箱粱结构钢筋与设计假设状态相差较远，导致箱粱各肋钢筋骨架受力状态存在着先天性的不均匀性与不一致性，使箱梁承载能力降低。二是箱粱骨架钢筋多而密，肋骨架钢筋处的混凝土难以振实，箱梁混凝土强度不均匀是一个**问题。 

　　4 施工操作不当造成先天性裂纹 

　　桥面铺装层钢筋网的施工质量差是一个较普遍的问题，钢筋网处于铺装的低部，钢筋网的抗裂作用未能充分发挥。 连续箱粱多采用单跨拆架，由于支架拆除的程序不对，使箱粱产生较大瞬时动荷载。而这种瞬时动荷载往往大于行车荷载与箱粱自重荷载，导致过大的施工裂缝的产生(这种裂缝可能大于设计允许的裂缝宽度，产生后变成*裂缝)。箱粱通车后，在行车荷载作用下，这类裂缝可能进一步发展，这也是桥面出现裂缝、桥面铺装层过旱破坏的一个重要原因。 

　　四、修补措施 

　　1 掺加钢纤维、聚合物和膨胀剂 

　　经过调查分析，试验和计算机模拟在混凝土基体中掺加一定数量的膨胀剂、早强剂、聚合物和钢纤维对混凝土进行改性，从而提高了混凝土的初裂强度、韧性指数及界面粘结强度，可较好地抑制裂缝的产生，试验采用的配合比为水泥：砂子：碎石=1：1．81：2．71，水泥用量为400 kg／m3。针对高速公路使用条件，本试验加入早强微膨胀剂R一24，掺量为8％。 

　　实验表明，掺和20％ ，体积掺量1．5％ 钢纤维，早强微膨胀剂R一24为8％ 的混凝土弯曲韧性是普通混凝土的45倍，界面粘结强度提高了一倍，有效抑制了干缩，抗弯初裂强度达到9．10MPa。 

　　2 引入引气剂 

　　对于混凝土这种刚性路面而言，降低材料的刚性，增加其柔韧性，但不降低抗折强度，是科研人员追求的路用品质之一。引气剂的加入，可显着改善道路混凝土的工作性，抗折强度、变形性能及耐久性等多项高性能指标。引入2％ ～5％ 的含气量，抗折强度可提高10％～15％ ，适量的含气量可获得高抗折强度和抗折弹性模量，因此，在对桥面铺装层进行修补时，引入适量引气剂，含气量控制在3％ ，可以显着减少混凝土的干缩变形和温度变形，提高铺装层的使用寿命。 

　　3 对预制板进行预处理 

　　为了提高铺装层与预制板的界面粘结力，主要采用预制钢筋网和添加连接筋的办法，但是，由于桥面铺装层一般较薄，有的厚度仅为4 cm，因此不能采用添加连结筋的办法。研究发现，采用预制板上涂刷聚合物与水泥按1：1比例配置的界面粘结的方法，新旧混凝土层间粘结强度增加了近1．5倍，采用这种方法对桥面铺装层的修补可产生十分理想的效果。 

　　五 结语 

　　桥面铺装层与预制板的粘结影响重复荷载作用下的裂缝产生，粘结越牢，铺装层使用寿命越长。加铺装层在预制板上涂抹聚合物与水泥浆的粘结剂，可以预防裂缝的产生，并可以提高铺装层的使用寿命。