大體積混凝土裂縫處理篇

1、大體積混凝土裂縫處理篇 一、裂縫形成原因大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用，由此形成的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。這種裂縫有表面裂縫和貫通裂縫兩種。表面裂縫是由于混凝土表面和內(nèi)部的散熱條件不同，溫度外低內(nèi)高，形成了溫度梯度，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，表面的拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強度而引起的。貫通裂縫是由于大體積混凝土在強度發(fā)展到一定程度，混凝土逐漸降溫，這個降溫差引起的變形加上混凝土失水引起的體積收縮變形，受到地基和其他結(jié)構(gòu)邊界條件的約束時引起的拉應(yīng)力，超過混凝土抗拉強度時所可能產(chǎn)生的貫通整個截面

2、的裂縫。這兩種裂縫不同程度上，都屬有害裂縫。高強度的混凝土早期收縮較大，這是由于高強混凝土中以30%60%礦物細摻合料替代水泥，高效減水劑摻量為膠凝材料總量的 1%2%，水膠比為0.250.40，改善了混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，給高強混凝土帶來許多優(yōu)良特性，但其負面效應(yīng)最突出的是混凝土收縮裂縫幾率增多。高強混凝土的收縮，主要是干燥收縮、溫度收縮、塑性收縮、化學收縮和自收縮?；炷脸醅F(xiàn)裂紋的時間可以作為判斷裂紋原因的參考：塑性收縮裂紋大約在澆筑后幾小時到十幾小時出現(xiàn)；溫度收縮裂紋大約在澆筑后2 到 10d 出現(xiàn)； 自收縮主要發(fā)生在混凝土凝結(jié)硬化后的幾天到幾十天；干燥收縮裂紋出現(xiàn)在接近1 年齡期內(nèi)。干燥收

3、縮：當混凝土在不飽和空氣中失去內(nèi)部毛細孔和凝膠孔的 吸附水時，就會產(chǎn)生干縮，高性能混凝土的孔隙率比普通混凝土低，故干縮率也低。塑性收縮：塑性收縮發(fā)生在混凝土硬化前的塑性階段。高強混凝土的水膠比低，自由水分少，礦物細摻合料對水有更高的敏感性，高強混凝土基本不泌水，表面失水更快，所以高強混凝土塑性收縮比普通混凝土更容易產(chǎn)生。自收縮：密閉的混凝土內(nèi)部相對濕度隨水泥水化的進展而降低，稱為自干燥。自干燥造成毛細孔中的水分不飽和而產(chǎn)生負壓，因而引起混凝土的自收縮。高強混凝土由于水膠比低，早期強度較快的發(fā)展，會使自由水消耗快，致使孔體系中相對濕度低于80%， 而高強混凝土結(jié)構(gòu)較密實，外界水很難滲入補充，導(dǎo)致

4、混凝土產(chǎn)生自收縮。高強混凝土的總收縮中，干縮和自收縮幾乎相等，水膠比越低，自收縮所占比例越大。與普通混凝土完全不同，普通混凝土以干縮為主，而高強混凝土以自收縮為主。溫度收縮：對于強度要求較高的混凝土，水泥用量相對較多，水化熱大，溫升速率也較大，一般可達3540，加上初始溫度可使最高溫度超過7080C。一般混凝土的熱膨脹系數(shù)為10X 10-6/C,當溫 度下降2025c時造成的冷縮量為 22.5Xl0-4,而混凝土的極限拉 伸值只有11.5X 10-4,因而冷縮常引起混凝土開裂?；瘜W收縮：水泥水化后，固相體積增加，但水泥-水體系的絕對體積則減小，形成許多毛細孔縫，高強混凝土水膠比小，外摻礦物細摻

5、合料， 水化程度受到制約，故高強混凝土的化學收縮量小于普通混凝土。當混凝土發(fā)生收縮并受到外部或內(nèi)部約束時，就會產(chǎn)生拉應(yīng)力，并有可能引起開裂。對于高強混凝土雖然有較高的抗拉強度，可是彈性模量也高，在相同收縮變形下，會引起較高的拉應(yīng)力，而由于高強混凝土的徐變能力低，應(yīng)力松弛量較小，所以抗裂性能差。二、有害、無害裂縫判別標準原則上與核安全有關(guān)的鋼筋混凝土不允許出現(xiàn)裂縫，尤其是反應(yīng)堆廠房底板、安全殼筒身及穹頂、汽輪機廠房蝸殼泵等重要部位嚴禁產(chǎn)生裂縫，其他部位應(yīng)盡可能控制裂縫的產(chǎn)生。但是由于各種原因不可避免的產(chǎn)生各種裂縫，為了明確當混凝土出現(xiàn)裂縫時如何判別其是否有害、無害？為此，福清核電各單位（業(yè)主、監(jiān)

6、理、工程公司、施工單位）經(jīng)過認真研討，確定了混凝土裂縫判別標準：1、 無害裂縫：S f< 0.3mm 深度 h< 0.5HSf< 0.2mm 貫穿（自愈性）1.0mn> Sf>0.3mm L< 0.1B2、有害裂縫（滿足下列條件之一）：S f>0.3mm 縱深裂縫、h >0.5H;Sf>0.2mm 貫穿全截面；裂縫影響使用功能（有滲透、透氣、透射線等要求，且滿足其中之一即可）；Sf>0.3mm非貫穿，可能引起鋼筋銹蝕裂縫;降低結(jié)構(gòu)承載力的裂縫。3、 各符號的含義： f裂縫寬度L 裂縫長度h裂縫深度H裂縫深度B 沿裂縫長方向的結(jié)構(gòu)寬度，

7、如澆筑后的沉縮（塑性裂縫）三、無害裂縫處理方法1、二次壓面法對于新澆混凝土收縮裂縫，該裂縫多在新澆筑并暴露于空氣中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面出現(xiàn)，有塑態(tài)收縮、沉降收縮、干燥收縮、碳化收縮、凝結(jié)收縮等收縮裂縫，這種裂縫不深也不寬，處理方法如下：（ 1） 如 混凝土仍有塑性，可采取壓抹一遍的方法，并加強養(yǎng)護。（ 2） 如 混凝土已硬化，可向裂縫內(nèi)滲入水泥漿，然后用鐵抹子抹平壓實。2、表面涂抹砂漿法處理時將裂縫附近的混凝土表面鑿毛或沿裂縫鑿成深15 20mm寬100200mma梢，掃凈并灑水濕潤。先刷水泥凈漿（業(yè)主批準適 用的界面劑）一度，然后用1: 12水泥砂漿分23層，涂抹總厚 1020mmE光。有滲漏水時

8、，應(yīng)用水泥凈漿（厚 2mm和1： 2.5水 泥砂漿（厚4-5mm,可慘入13時水泥重量的氯化鐵防水劑） 交替抹 壓 4-5 層，涂抹后3-4 小時進行覆蓋并灑水養(yǎng)護。3、表面涂抹環(huán)氧膠泥（或粘貼環(huán)氧玻璃布）法涂抹前，將裂縫附近表面清洗干凈（油污應(yīng)用丙酮或二甲苯擦洗 凈）、干燥。較寬裂縫用環(huán)氧膠泥填塞，并將膠泥均勻地涂刮壓裂縫 表面，寬80-100mm基層干燥有困難時可以用環(huán)氧煤焦油膠泥。需 要粘貼環(huán)氧玻璃布時，先將玻璃布脫鈉、干燥，視具體情況可作成一 布二油（或二布三油，第二層布的周圍應(yīng)比下一層寬 1015mm。 4、表面鑿梢嵌補法：當裂縫稀少，但深度較深時，沿混凝土裂縫鑿一條V型或U型梢,

9、梢內(nèi)表面應(yīng)修理平整，清洗干凈，并保持梢內(nèi)干燥。梢內(nèi)嵌入剛性材 料如水泥砂漿、環(huán)氧膠泥，或填灌柔性材料如聚氯乙烯膠泥、瀝青油 膏等密封。密封材料嵌入前，先涂刷與嵌填材料混凝土性質(zhì)的稀釋涂 料（表面可作砂漿保護層或不作保護層），具體做法見圖1。圖1表面鑿槽修補裂縫的處理方法（a） 一般裂縫處理 （b）滲水裂縫處理 （c）活動裂縫處理（d） 活動裂縫擴展后的情況1裂縫；2 水泥砂漿或環(huán)氧膠泥；3聚氧乙烯；41:2.5水泥砂漿或剛性防水五層做法；5密封 材料；6一隔離緩沖區(qū)；B梢寬；S一裂縫活動距離注：對于施工縫表面的裂縫，處理時可在與其連接的施工段混凝土澆 筑前，按表面鑿梢嵌補法的要求在裂縫位置處鑿

10、 V型或U型梢，該梢 內(nèi)不再填充其他填充物，由該連接施工段澆筑的結(jié)構(gòu)混凝土填充， 以 保證施工縫處混凝土。5、表面貼條法對于裂縫移動范圍不限于一個平面并有防水要求不便鑿梢修補的活裂縫，可將一條具有柔性的聚丁橡膠密封條置于裂縫上面， 用聚 丁橡膠粘結(jié)劑將周邊粘結(jié)于混凝土上（見圖 2）,使密封條中部能隨 裂縫活動而自由活動，長的裂縫可分段為粘結(jié)，分段為密封條的連接 采用聚丁橡膠粘貼搭接，搭接處上下壓搓應(yīng)切成斜面搭接，長度100mm圖2柔性密封帶表面粘貼1 一裂縫2 油氈或塑料隔離層；3聚丁橡膠密封條；4粘結(jié)劑四、有害裂縫處理方法1、水泥灌漿法鉆孔：采用風鉆鉆孔，孔距 1-1.5m除淺孔采用騎縫孔外

11、一般占 孔軸線與裂縫呈3045.斜角（見圖3）,孔深應(yīng)穿過裂縫面0.5m以 上，當鉆孔有兩排或兩排以上時，宜交叉或呈梅花形布置。圖3鉆孔示意圖1一裂縫；2騎縫孔；3斜孔沖洗：鉆孔完畢后，應(yīng)用水沖洗，按豎向排列自上而下逐孔進行密封：縫面沖洗凈后，在裂縫表面用 1: 12水泥砂漿或環(huán)氧膠 泥涂抹。埋管：一般用?19-38的鋼管作灌漿管（鋼管上端加工絲扣），安 裝前在鋼管外壁用生膠帶纏緊，然后旋入孔中，孔中管壁周圍的空隙 用水泥砂漿或硫磺砂漿封堵，以防冒漿或灌漿管沖孔中脫出。試壓：用0.1-0.2MPa壓力水作滲水試驗，采取灌漿孔壓水，排 水孔排水的方法檢查裂縫和管路暢通情況，然后關(guān)閉排氣孔檢查止?jié){

12、 堵漏效果，并濕潤縫面，以利粘結(jié)。灌漿：合格的經(jīng)設(shè)計批準使用的填縫用注射性水泥， 水泥凈將水灰比為0.4,灌漿壓力0.30.5MPa在整條裂縫處理完畢后，孔內(nèi) 應(yīng)充滿凈漿，并填入凈砂用棒搗實。2、化學灌漿法鉆孔：采用風鉆鉆孔，孔距 1-1.5m除淺孔采用騎縫孔外一般占 孔軸線與裂縫呈3045.斜角(見圖3),孔深應(yīng)穿過裂縫面0.5m以 上，當鉆孔有兩排或兩排以上時，宜交叉或呈梅花形布置；密封：縫面沖洗凈后，在裂縫表面用 1: 12水泥砂漿或環(huán)氧膠 泥涂抹。埋管：一般用?19-38的鋼管作灌漿管(鋼管上端加工絲扣)，安 裝前在鋼管外壁用生膠帶纏緊，然后旋入孔中，孔中管壁周圍的空隙用水泥砂漿或硫磺

13、砂漿封堵，以防冒漿或灌漿管沖孔中脫出。一試壓：用0.2-0.3MPa壓縮空氣進行壓力實驗；灌漿：采用環(huán)氧樹脂漿液進行灌漿環(huán)氧樹脂漿液配比：材料名稱重量配合比備注環(huán)氧樹脂(g)煤焦油(g)鄰苯二 甲酸二 丁脂 (ml)二甲苯(ml)乙二胺(ml)粉料(g)環(huán)氧漿夜1001040-508-12注漿用環(huán)氧膩子1001010-1250-100固定噴漿嘴、封閉裂 縫用環(huán)氧膠泥1001030-408-1225-45涂面和粘貼玻璃布用環(huán)氧煤焦100/100/5/50/12/100/潮濕基層涂面和粘油膠泥(100)(50)525(12)(100)貼玻璃布用注：1.二甲苯、乙二胺、粉料的摻量，可視氣溫和施工操作

14、具體情況適當調(diào)整2.環(huán)氧煤焦油膠泥配合比，分子用于底層，分母用于面層。圖4灌漿工藝流程及設(shè)備1混凝土結(jié)構(gòu)；2裂縫；3環(huán)氧封閉帶；4一灌漿嘴；5一活接頭；6木塞； 7高壓塑料透明膠管；8閥門；9壓漿罐；10一壓力表；11進料口； 12 高壓膠管；13空壓機和手壓泵；14一調(diào)壓閥五、有害裂縫處理案例1RC筒體G段混凝土裂縫處理措施1、裂縫處理施工流程：裂縫清理一選取灌漿嘴埋設(shè)點一涂刷封縫膠及埋設(shè)灌漿嘴一封縫檢驗-配置灌漿膠液-壓力灌漿一拆除灌漿嘴及硅表面清理一灌漿效果檢驗1.1、 、裂縫清理裂縫縫口及縫邊表面應(yīng)清平，剔除松散雜物。將附在混凝土表面上的灰漿、塵土清除，在寬約6cm的范圍內(nèi)，將粘貼壓漿

15、嘴處的裂縫內(nèi)的異物清干凈，然后用壓縮空氣吹凈，若有油污等要用丙酮或酒精清洗；若砼表面處于潮濕狀態(tài)時，必須要等到其干燥后才能施工。1.2、 選取灌漿嘴埋設(shè)點在裂縫的交錯處、裂縫較寬處及裂縫端部必須設(shè)置注漿嘴，注漿嘴的間距根據(jù)裂縫大小、走向及結(jié)構(gòu)形式而定，一般縫寬0.1-0.5mm時注漿嘴間距為20-50cm,在一條裂縫上必須設(shè)置有進漿口、排氣口或出漿口。注漿嘴底盤粘貼面要用砂布打磨，并用丙酮擦洗干凈；粘貼時注漿嘴底盤周圍均勻地抹上12mm裂縫封閉膠膠泥，并與孔眼對準貼于裂縫上，注意粘貼牢固，且不得堵嘴堵縫。按照灌漿嘴埋設(shè)原則在裂縫處做好埋設(shè)標識。1.3、 涂刷封縫膠及埋設(shè)灌漿嘴封縫質(zhì)量的好壞直接

16、影響灌漿效果與質(zhì)量，應(yīng)特別予以重視。裂縫封閉膠采用JN-F封口膠系列A B兩組分膩子狀專用裂縫封閉膠粘劑，在配膠重量比為A:B=100:25-50( 即 A:B=2-4:1) 的寬范圍內(nèi)，在施工前先進行試配確認。但為保證工程質(zhì)量，仍應(yīng)進行稱量，一般情況下推薦配膠比例為A:B=100:30， 25時的可操作時間約為50-60 分鐘。隨著B 劑用量的增加，可操作時間相應(yīng)縮短。每次配膠量不宜過大，以在可操作時間內(nèi)用完為準。(特殊說明在30c40c情況下的配膠比例及可操作時間?？刹僮鲿r間約30-40 分鐘。 ）按確定配膠比例稱取JN-F 封口膠于潔凈干燥容器中，用油灰刀攪拌至色澤完全均勻一致。將調(diào)好的

17、封閉膠沿著裂縫涂刮均勻，封閉寬度為5cmi長度比實際裂縫兩端各長10cmi在裂縫封閉膠涂刷過程中同時進行灌漿嘴的埋設(shè)按照事先預(yù)定的埋設(shè)位置逐一埋設(shè)灌漿嘴。灌漿嘴周圍應(yīng)先用丙酮洗凈，灌漿嘴底盤周圍均勻地抹上12mmff裂縫封閉膠泥，并與孔眼對準貼于裂縫上，注意粘貼牢固，且不得堵嘴堵縫。1.4、 、封縫檢驗待裂縫封閉膠固化后，向注漿嘴里吹進一定的煙氣，檢查封縫的效果。如果有泄露情況出現(xiàn)，必須再補刮裂縫封閉膠，保證裂縫封閉密實。1.5、 配置灌漿膠液配制 sikadur52 膠液前應(yīng)將A、 B 兩組分充分搖勻，根據(jù)估計的灌膠量按推薦配膠比準確稱量兩組分并混合均勻。從膠液混合開始，注膠操作應(yīng)在膠液適用

18、期內(nèi)完成（25 時約為90分鐘）。（特殊說明在30c40c情況下的時間.）（1公斤膠液在30c40c情況下的時 間約為3545分鐘）。1.6、 壓力灌漿注膠操作應(yīng)使用專用的注膠器具。注膠前， 應(yīng)用壓縮空氣將孔縫根據(jù)裂縫區(qū)域大小，可采用單孔灌漿或分區(qū)群孔灌漿。在一條裂縫上的灌漿可由低到高，由下而上，由一端到 另一端。壓力灌漿設(shè)備的壓力要n 0.6Mpa,壓漿過程中，始終觀察漿 液是否流動及流速大小，終壓時壓力要達到0.20.6Mpa,并持壓2-3 分鐘。在保證灌漿順暢的情況下，采用較低的灌漿壓力和較長的灌漿 時間，可獲得更好的灌漿效果。當最后一個出漿口出膠且出膠速率保 持穩(wěn)定后，再保持壓注3分鐘

19、左右即可停止灌漿。拆除管路，并注意 防止流膠。1.7、 灌漿固化Sikadur52應(yīng)在5c以上的環(huán)境中固化，固化時間視環(huán)境溫度而定。一 般情況(25C)下固化12天即可。膠液固化后，即拆除注漿嘴，敲 掉環(huán)氧膠泥，并用角磨機打磨，最后進行外觀處理，要求基本與原護 壁硅顏色一致。2、每條裂縫處理實施性施工措施：2.1、 裂縫具體描述：廳P裂縫深度(mm裂縫寬度(mrm裂縫長度(mm裂縫頂部距H層底長度(mm裂縫底部距F層頂長度(mm備注12340.2767637892624140.2391714719633860.2556036333742070.2637335753051630.12550320

20、111062120.15613150121771750.1361862573781420.1488644365291670.2143647272102480.251515301162114030.13786692502121630.1469226810182.2、 實施性施工：1號、2號、3號、4號、9號、10號裂縫處理步驟：第一步先清理裂縫的基層（縫口及縫邊表面）在裂縫兩側(cè)，用小 錘、手鏟、鋼絲刷把硅表面整平，然后用丙酮擦洗，清洗時應(yīng)注意不 要將裂縫堵塞，最后用壓縮空氣吹凈裂縫內(nèi)的異物。第二步設(shè)置注漿嘴前注漿嘴底盤粘貼面要用砂布打磨，并用丙酮 擦洗干凈；距裂縫下部底端10 cm處設(shè)置第一個灌

21、漿嘴，并在裂縫上 標出注漿點的位置，然后依次按間距 30 cm35 cm設(shè)置灌漿嘴。灌漿 嘴的中心要對準裂縫的中心位置，以便灌封膠容易進入裂縫內(nèi)部通 道。第三步裂縫封閉先采用sikadur52膠液（按膠液重量比為A:B=1:0.5 ）沿裂縫方向涂刷一層灌封膠，然后再用JN-F封口膠進行 封閉（配膠重量比為A:B=100:40）,用油灰刀攪拌至色澤完全均勻一 致。將調(diào)好的封閉膠沿著裂縫涂刮均勻，封閉寬度為5cmi長度比實際裂縫兩端各長10cmb第四步檢驗封縫，裂縫封閉1天后，裂縫封閉膠已固化，檢查封 縫的效果。如果有粘結(jié)不牢固現(xiàn)象，必須再補刮裂縫封閉膠，保證裂 縫封閉密實。第五步經(jīng)封縫檢驗合格后

22、，即可配制膠液，準備灌膠。具體操作 步驟如下：將A膠和B膠按100： 50的比例混合均勻，一次混合的膠 數(shù)量相當于1h的用量為宜。用注射器取混合均勻的灌縫膠，抽取完 畢后，將注射器的制動條卡住活塞的卡口，防止活塞活動，以免將灌 縫膠擠出。將灌縫膠的注射器安裝在灌膠嘴上。所有注射器安裝完畢 后，將注射器的活塞按順時針方向旋轉(zhuǎn)，直到制動條卡口中脫開，注 射器在彈簧的壓力下開始自動勻速地注射工作。 當注射器中灌縫膠已 經(jīng)注射完畢，立即取下空注射器，重新?lián)Q上另一個裝有灌縫膠的注射 器，繼續(xù)工作。為了確保所有裂縫完全灌滿，所有空注都要重新抽取 灌縫膠，繼續(xù)注射。在注射器靜止2h3h后，拆下注射器。靜止2

23、4h 后拆灌膠嘴。第六步膠液固化后，即拆除注漿嘴，敲掉環(huán)氧膠泥，并用角磨機 打磨平整，最后進行外觀處理，要求基本與原護壁硅顏色一致。5號、6號、7號、8號、11號、12號裂縫除灌漿嘴埋設(shè)間距縮短至20 cm25 cm外其他處理方法與上述裂縫處理方式相同。產(chǎn)品的主要技術(shù)要求見下表：性 能編號試驗項目技人要求固特邦JN-F封縫膠Sikadur52低粘度灌縫膠物理性能1外觀膩子狀觸艾膏體粘稠液體，雜質(zhì)2粘度(mPa.S)< 1000, <30003適用期（min）>30>304密度(g/cm3)力學性能5內(nèi)聚抗壓強度（Mpa）>50.0>65.06內(nèi)聚抗拉強度（Mpa）>15.0>30.07內(nèi)聚抗穹強度（Mpa）>45.08鋼-鋼粘接抗躬強度（Mpa）>10.0>15.