使用化學(xué)漿液進(jìn)行砼裂縫處理的新工藝初探

使用化學(xué)漿液進(jìn)行砼裂縫處理的新工藝初探一、簡(jiǎn)述在砼施工中，伸伸縮縫、施工工縫的滲水及及溫度應(yīng)力裂裂縫的處理是是一個(gè)世界性性難題。為了了最大可能減減少砼施工過(guò)過(guò)程中各種裂裂縫的發(fā)生，在在現(xiàn)在砼施工工過(guò)程中，我我們盡管在其其原材料的選選用、施工工工藝方面都進(jìn)進(jìn)行了不斷的的研究和改進(jìn)進(jìn)，然而并不不能完全得到到避免，如在在***峽、黃黃河*****及******等各大中型型水利水電工工程項(xiàng)目中，雖雖然采用了各各種不同的施施工工藝，有有嚴(yán)格的質(zhì)量量保證體系和和控制措施，但但在砼施工中中都不同程度度的發(fā)現(xiàn)有各各種裂縫的產(chǎn)產(chǎn)生。砼中產(chǎn)生的各種種裂縫，不僅僅對(duì)其結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生了不良的的影響，還可可能對(duì)整個(gè)建建筑物產(chǎn)生直直接的危害，特特別是水工建建筑物，由于于砼中裂縫的的產(chǎn)生，如對(duì)對(duì)位于水下部部分的裂縫，會(huì)會(huì)造成水沿裂裂縫的滲漏，對(duì)對(duì)水位線以上上的裂縫，則則會(huì)由于氣溫溫的反復(fù)變化化，使裂縫中中的毛細(xì)水對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)物造成成進(jìn)一步的損損傷，從而可可能造成結(jié)構(gòu)構(gòu)物的破壞?；瘜W(xué)灌漿是是砼缺陷處理理的一項(xiàng)非常常有效的施工工方法。本文文所述的化學(xué)學(xué)灌漿方法，能能夠針對(duì)不同同的裂縫類型型，使用各自自不同的處理理工藝，不僅僅減少了施工工過(guò)程中的勞勞動(dòng)強(qiáng)度，更更能夠保證對(duì)對(duì)缺陷的處理理質(zhì)量，縮短短施工工期，降降低處理的成成本，從而獲獲得良好的經(jīng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效效益。二、砼缺陷裂縫縫類型和滲水水的原因一般砼中出出現(xiàn)的缺陷裂裂縫主要有：：伸縮縫、施施工縫、溫度度應(yīng)力裂縫。2.1伸縮縫縫：它是根據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)布置、地地質(zhì)條件及施施工布置，施施工強(qiáng)度等在在結(jié)構(gòu)物中設(shè)設(shè)置的橫向縫縫，為滿足結(jié)結(jié)構(gòu)變形的要要求，縫面間間一般不應(yīng)有有剛性填充物物，僅在上游游壩面附近設(shè)設(shè)止水設(shè)施。在在運(yùn)行過(guò)程中中，其滲水原原因主要有以以下兩個(gè)方面面：a、原施工過(guò)過(guò)程中，由于于各種原因造造成止水片的的破損；b、地下水沿沿止水片部位位砼缺陷部位位形成的繞滲滲。2.2施工縫縫：另一類滲滲水縫是砼的的水平施工縫縫，其滲水的的原因主要為為，結(jié)合面未未按要求進(jìn)行行處理，砼澆澆筑過(guò)程中結(jié)結(jié)合面砂漿較較少，且砼下下料的高度較較高，造成砼砼中的砂漿與與骨料的局部部分離，并且且沿結(jié)合面部部份區(qū)域振搗搗不足，而造造成部分滲水水通道。2.5溫度應(yīng)應(yīng)力裂縫：在在砼中出現(xiàn)最最多的裂縫就就是溫度應(yīng)力力裂縫，施工工過(guò)程中由于于基礎(chǔ)溫差和和砼內(nèi)外溫差差過(guò)大或由于于其他原因產(chǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力釋釋放等是砼溫溫度應(yīng)力裂縫縫產(chǎn)生的主要要原因。根據(jù)據(jù)溫度應(yīng)力裂裂縫表現(xiàn)形式式上的不同，溫溫度應(yīng)力裂縫縫可分為表面面·、深層、貫貫通三種。2.4裂縫處處理的一般原原則根據(jù)裂縫類型和和所處位置不不同，對(duì)其進(jìn)進(jìn)行處理的方方法也不同，對(duì)對(duì)砼裂縫處理理應(yīng)遵循以下下原則：a．表面有有防風(fēng)化、防防滲、抗沖、耐耐磨要求部位位的裂縫應(yīng)進(jìn)進(jìn)行表面處理理。b．減弱結(jié)結(jié)構(gòu)的整體性性、強(qiáng)度、防防滲性能和造造成鋼筋銹蝕蝕的裂縫，要要進(jìn)行灌漿處處理。c．危及建建筑物安全運(yùn)運(yùn)行的裂縫，除除采取灌漿處處理外，必要要時(shí)還應(yīng)采取取其他的加固固措施。d．對(duì)溫度度反映敏感的的裂縫，應(yīng)在在低溫季節(jié)后后期裂縫開(kāi)度度較大時(shí)處理理。e．對(duì)活動(dòng)動(dòng)性裂縫必須須采用柔性材材料進(jìn)行處理理。三、裂縫處理理方案的選擇擇與確定3.1伸縮縫縫灌漿方案在******工程中，處處理伸縮縫滲滲水，曾先后后采用了不同同的處理方案案進(jìn)行處理，各各處理方案結(jié)結(jié)果如下：a)水泥灌灌漿方案：試試圖通過(guò)在伸伸縮縫間注入入水泥漿，而而阻止地下水水沿縫面滲漏漏，但由在伸伸縮縫間涂刷刷的泥清油膏膏等，造成灌灌入縫面內(nèi)漿漿體不能與縫縫面砼直接結(jié)結(jié)合，加之砼砼段隨氣溫的變化和影響，從從而使水泥灌灌漿對(duì)其滲水水道路的封閉閉很難保證。******1#導(dǎo)流洞的部部分滲水縫段即按此法法進(jìn)行處理，但但其處理效果果極差。并且且由于水泥灌灌漿需要較大大的灌漿孔，鉆鉆孔施工輔助助作業(yè)多，施施工工藝性差差，因此，水水泥灌漿方法法處理伸縮縫縫滲水其施工工可靠性不能能滿足工程需需要和工藝需需要。b)相嵌止止水條方案，在在原1#導(dǎo)流洞的施施工處理中，對(duì)對(duì)伸縮縫的處處理，還采用用了在環(huán)間裂裂縫上相嵌膨膨脹止水條的的方案，其做做法為：沿滲滲水縫面切割割砼約寬為5em，深約10em的方形槽，然然后在槽內(nèi)放放入5X5eem的膨脹式止止水條，并隨隨及使用C80水泥砂漿進(jìn)進(jìn)行封閉，止止水條遇地下下水后，模向向膨脹，形成成止水，從而而防止地下水水的滲透，施施工實(shí)踐表明明：其效果較較差，工程運(yùn)運(yùn)行中在高壓壓力的地下水水壓力和過(guò)流流時(shí)的高速下下泄水流的雙雙重作用下，相相嵌的c80水泥砂漿極極易脫落，從從而對(duì)襯砌洞洞壁產(chǎn)生新的的損傷，并且且其施工工藝藝性能極差，施施工過(guò)程中勞勞動(dòng)強(qiáng)度大。l#導(dǎo)流洞中局局部伸縮滲水水縫即按此法法進(jìn)行處理，但但經(jīng)過(guò)在較低低水位簡(jiǎn)短泄泄流后檢查，發(fā)發(fā)現(xiàn)其相當(dāng)部部位的c80水泥砂漿相相嵌體脫落，止止水膠條失效效。因此此種種方法不適用用于具有高地地下水壓力和和高流速過(guò)流流表面的滲水水裂縫處理。c)以上兩兩種處理方法法，均在伸縮縮縫面間嵌入入了剛性填充充體，使縫面面喪失了允許許結(jié)構(gòu)伸縮變形的功能，可可能對(duì)建筑物物的安全運(yùn)行行造成潛在危危害，并且在在結(jié)構(gòu)物經(jīng)過(guò)過(guò)外界溫度變變化的影響，很很容易使填入入體損壞，經(jīng)經(jīng)過(guò)對(duì)已實(shí)施施的方案和結(jié)結(jié)果的研究分分析，針對(duì)砼砼伸縮縫結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)和滲水水情況，決定定使用化學(xué)漿漿材進(jìn)行灌漿漿處理，其方方案如下：沿沿伸縮縫鉆斜斜交孔，使灌灌漿孔繞過(guò)上上層止水帶，與與伸縮縫相交交，使用較低低的灌漿壓力力灌注化學(xué)漿漿液。其布置置見(jiàn)附圖?；瘜W(xué)灌漿材料料選用KLY-GG3聚氨酯堵漏漏劑，利用該該堵漏劑遇水水膨脹、固化化的原理，在在止水帶間形形成彈性充填填墊，以達(dá)到到止水目的。由由于化學(xué)灌漿漿漿材的粘度度小，可灌性性高，能夠容容易的灌入出出現(xiàn)的砼缺陷陷部位。灌漿漿泵采用局科科研所生產(chǎn)的的輕型化灌泵泵和進(jìn)口電動(dòng)動(dòng)泵。3.2施工縫縫和溫度應(yīng)力力裂縫灌漿方方案與伸縮縫的的處理相似，對(duì)對(duì)砼上出現(xiàn)的的施工縫和溫溫度裂縫，曾曾使用傳統(tǒng)的的方法，對(duì)其其進(jìn)行切槽填填縫和埋設(shè)灌灌漿盒，采用用磨細(xì)水泥與與普通環(huán)氧漿漿液灌漿，但但其效果均較較差，并且由由于封縫操作作，對(duì)原砼結(jié)結(jié)構(gòu)造成了新新的損傷。為為此我們根據(jù)據(jù)其裂縫較細(xì)細(xì)和滲水相對(duì)對(duì)較小的特點(diǎn)點(diǎn)，經(jīng)多次試試驗(yàn)，確定采采取打斜孔(灌漿孔深根根據(jù)裂縫類型型、深度確定定，其與縫面面相交一般不不少于裂縫深深度的一半)、使用較高高的灌漿壓力力進(jìn)行高壓灌灌漿的方法進(jìn)進(jìn)行施工，最最大灌漿壓力力約為砼抗壓壓強(qiáng)度的1/10。灌漿材料料據(jù)現(xiàn)場(chǎng)每條條裂縫的滲水水量情況而定定，分別采用用KLY-GG#聚氨酯堵漏漏劑和改性環(huán)環(huán)氧樹(shù)脂系統(tǒng)統(tǒng)漿材，滲水水量較大的采采用KLY-GG3聚氨酯堵漏漏劑，堵漏原原理與伸縮縫縫相同；滲水水量小和干縫縫以及需要補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)的裂縫采采用KLY-GG1系統(tǒng)。

四、新灌漿工工藝的特點(diǎn)傳統(tǒng)灌漿工工藝流程：施施工準(zhǔn)備→查縫定位→布孔、鉆孔→清孔→鑿槽→安裝灌漿管管、貼盒→封縫→試氣補(bǔ)漏→現(xiàn)場(chǎng)灌漿→縫面處理→驗(yàn)收新的灌漿工藝流流程：施工準(zhǔn)準(zhǔn)備→查縫定位→布孔、鉆孔→清孔→安裝灌漿塞塞、連接灌漿漿泵→灌漿→清理施工現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)→驗(yàn)收新的灌漿工藝針針對(duì)傳統(tǒng)灌漿漿工藝效率較較低、工序較較多、在處理理細(xì)微裂縫時(shí)時(shí)需鑿槽與封封縫、容易對(duì)對(duì)原砼結(jié)構(gòu)造造成損傷，并并且灌漿壓力力偏小、處理理后的裂縫不不美觀等缺點(diǎn)點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)對(duì)灌漿工藝上上作了大量改改進(jìn)：4.1灌漿塞塞采用利用膨脹原原理加工而成成的膨脹型灌灌漿塞，替代代了需用環(huán)氧氧砂漿固定的的灌漿塞，能能夠有效的避避免用環(huán)氧砂砂漿固定灌漿漿塞過(guò)程中對(duì)對(duì)灌漿孔的堵堵塞。并且在在膨脹型灌漿漿塞內(nèi)部設(shè)有有兩道單向閥閥，灌漿結(jié)束束后，單向閥閥能夠有效的的防止灌入的的漿材倒溢，保保證了灌漿的的質(zhì)量。灌漿塞經(jīng)獨(dú)特設(shè)設(shè)計(jì)，它由塞塞體和灌漿桿桿兩部分組成成。塞體所需需鉆孔孔徑為為ф18mm。4.2鉆孔采用進(jìn)口電錘鉆鉆孔，最大孔孔深達(dá)85cm，孔徑范圍ф10～ф50，替代了風(fēng)風(fēng)鉆鉆孔，減減少了鉆孔的的輔助工作量量，簡(jiǎn)化了施施工工藝。4.5灌漿泵泵采用德國(guó)產(chǎn)17750型灌漿泵，替替代了手壓灌灌漿泵，減輕輕了勞動(dòng)強(qiáng)度度，并且由于于此灌漿泵具具有較高的灌灌漿壓力，從從而使進(jìn)行高高壓灌漿能夠夠得以實(shí)施。灌漿泵性能參數(shù)數(shù)表設(shè)備名稱電動(dòng)泵功率(kW)1.5最大壓力(MPa)24(可調(diào))最大流量(1/miin)3.2備注與灌灌漿塞用高壓壓管聯(lián)接五、灌漿材料5.1灌漿材材料的選用灌漿漿材選用的的原則為：具具有較好的可可灌性，粘度度小、環(huán)保無(wú)無(wú)毒并且能夠夠滿足結(jié)構(gòu)物物缺陷處理的的需要，經(jīng)反反復(fù)試驗(yàn)，選選用材料如下下表。灌漿材料選用表表裂縫類型伸縮縫縫施工縫滲水)細(xì)微裂縫(滲水，縫寬小于0.22mm)無(wú)滲水縫(施工縫、細(xì)微裂縫))新施工工藝KLY-GG3KLY--G3和KLY-GG1KLY--G3和KLY-GG1KLY--G1傳統(tǒng)施工工工藝HW+LWWHW-~--LW和EFAHWW+LW和EFAEFFA5.2灌漿用用材料及相應(yīng)應(yīng)指標(biāo)指標(biāo)KLY-GG3HW+LLWEFA系統(tǒng)粘度(厘泊)40～8060～801.1比重(g／cm3)1.11..11.033一1.07粘接強(qiáng)度(MPa))1～1.80..7—1.71..7—1.9抗壓強(qiáng)度(MPa)80~1100抗壓強(qiáng)度(MPa)12.55~14.88抗?jié)BS15S115S15伸長(zhǎng)率(％)3002273膨脹率(％)≥3503000毒性聚合體體無(wú)毒聚合體體無(wú)毒聚合體體無(wú)毒特點(diǎn)遇遇水發(fā)生固化化反應(yīng)，固化化時(shí)間可用阻阻聚到在十幾幾秒至幾分鐘鐘之間可調(diào)。固固結(jié)體有較好好的彈性，失失水收縮遇水水膨脹。雙組組份材料，遇遇水發(fā)生固化化反應(yīng)，固化化時(shí)間也可在在十幾秒至幾幾分鐘之間可可調(diào)。固結(jié)體體有較好的彈彈性，失水收收縮遇水膨脹脹。可根據(jù)裂裂縫類型，配配制相應(yīng)漿液液。適用于潮潮濕縫灌漿。這這種漿材親水水性較好，固固結(jié)體強(qiáng)度高高，即有堵水水功能，又有有補(bǔ)強(qiáng)效果。優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)單組份份材料，打開(kāi)開(kāi)即用，滲透透力強(qiáng)?，F(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)兩種材料需需混合，粘度度較大，滲透透力較YN小。滲透力力強(qiáng)，粘度小小，強(qiáng)度高，適適用于細(xì)微裂裂縫。5.3EFAA系統(tǒng)材料性性能材料性能與各因因素關(guān)系曲線線如下所示：：二乙烯三胺加量量與固化時(shí)間間關(guān)系曲線：：溫度與固化時(shí)時(shí)間關(guān)系曲線線：環(huán)氧樹(shù)脂粘度與與固化時(shí)間關(guān)關(guān)系曲線：環(huán)氧樹(shù)脂粘度與與時(shí)間關(guān)系曲曲線：環(huán)氧脂粘度與時(shí)時(shí)間關(guān)系曲線線：六、鉆孔灌漿漿工藝6.1鉆孔：：采用進(jìn)口電電錘和Ф20的鉆頭鉆孔孔。最大鉆孔孔深度：85cm。伸縮縫鉆孔：距距縫0．3m，鉆60Ḳ斜孔至上、下下止水之間，孔孔深以過(guò)縫5cm～10cm最佳，開(kāi)孔孔位置和孔斜斜避開(kāi)上層止止水，孔距1．5—2．0m。施工縫和細(xì)微裂裂縫鉆孔距縫縫10cm，鉆60Ḳ斜孔，孔深30cra，孔距0．5～0．8m。6.2灌漿：：灌漿順序自下而而上、由低向向高，單孔逐逐一連續(xù)進(jìn)行行。6.3灌漿壓壓力及結(jié)束標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)：a伸縮縫灌灌漿壓力及結(jié)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：灌漿時(shí)利用上層層止水片出漿漿，灌漿開(kāi)始始時(shí)控制壓力力及進(jìn)漿率，等等繞過(guò)上層止止水漏出的漿漿液初凝后，提提高灌漿壓力力至1．0Mpa，持續(xù)灌漿20min后即可結(jié)束束灌漿。b施工縫、細(xì)細(xì)微裂縫灌漿漿壓力及結(jié)束束標(biāo)準(zhǔn)：由于上述兩種裂裂縫較細(xì)，灌灌漿開(kāi)始時(shí)控控制壓力和進(jìn)進(jìn)漿速率，逐逐漸提高灌漿漿壓力(一般不大于于砼抗壓強(qiáng)度度的10％)至縫面出漿漿后，保持10min即可結(jié)束本本孔灌漿，改改灌相鄰灌漿漿孔。當(dāng)相鄰孔灌漿后，縫縫面出漿不能能連通時(shí)，應(yīng)應(yīng)在兩孔間補(bǔ)補(bǔ)孔。6.4所有孔孔灌漿結(jié)束后后，使用環(huán)氧氧沙漿進(jìn)行封封孔。七、運(yùn)用效果果分析通過(guò)我們?cè)?*****，黃河*****，*****等工程項(xiàng)目目中，使用上上述方法，針針對(duì)不同的裂裂縫類型進(jìn)行行灌漿處理后后，未發(fā)現(xiàn)任任何滲漏痕跡跡，從處理的的裂縫的結(jié)果果看，所采用用的處理方法法是成功的，所所選材料是適適合的。針對(duì)對(duì)施工縫和溫溫度裂縫，這這種施工方法法改變了以往往傳統(tǒng)的鑿槽槽→埋管→封縫→灌漿的灌漿漿工藝。提高高了灌漿效率率4~5倍。根據(jù)我我們?cè)诠こ淌┦┕み^(guò)程中做做的對(duì)比試驗(yàn)驗(yàn)，新方法克克服了傳統(tǒng)工工藝對(duì)裂縫處處原狀砼的破破壞和細(xì)微裂裂縫因手搖灌灌漿泵壓力過(guò)過(guò)低、進(jìn)漿量量小處理結(jié)果果差等缺點(diǎn)。在在材料的選用用上，對(duì)滲水水較小的細(xì)微微裂縫采用KLY-GG1環(huán)氧樹(shù)脂漿漿液，該漿液液粘度小，可可灌性強(qiáng)，具具有堵漏和補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)兩種功能能。在伸縮縫縫灌漿材料的的選用上，首首次采用KLY-GG3堵漏劑，該該材料是單組組份材料，與與LW和Hw相比施工較較方便，且膨膨脹率大、密密實(shí)性好、粘粘度較小，可可灌性強(qiáng)，與與水反應(yīng)時(shí)間間可調(diào)，在施施工中可根據(jù)據(jù)滲漏量大小小在KLY-GG3中加入阻聚聚劑調(diào)整與水水反應(yīng)速度，可可滿足各種裂裂縫的灌漿需需要。特別是是對(duì)伸縮縫的的處理，由于于固化體具有有彈性變形的的特點(diǎn)，不會(huì)改變伸伸縮縫的使用用功能。通過(guò)灌漿成果分分析，可以看看出，伸縮縫縫灌漿時(shí)，由由于電動(dòng)泵進(jìn)進(jìn)漿率高，在在相同壓力情情況下，單米米吃漿量較手手動(dòng)泵大，單單米耗時(shí)電動(dòng)動(dòng)泵比手動(dòng)泵泵少用時(shí)5分鐘。由此此可見(jiàn)，在提提高工效的情情況下，由于于電動(dòng)泵吃漿漿量大，材料料消耗太大，多多數(shù)漿液從縫縫中漏掉。針針對(duì)上述情況況，電動(dòng)泵在在后期伸縮縫縫灌漿施工中中，采用單孔孔間斷灌漿，使使?jié){液在縫中中有足夠的固固化反應(yīng)日引引司，減少了了二次進(jìn)漿量量，單米吃漿漿量明顯的下下降，降低3％左右，基基本上解決了了材料的浪費(fèi)費(fèi)問(wèn)題。相對(duì)對(duì)用傳統(tǒng)工藝藝處理伸縮縫縫灌