大体积混凝土裂缝的检测与处理
摘要:混凝土在使用后出现的裂缝会严重影响建筑物的牢固性和实用性。
本文主要对大体积混凝土裂缝的检测方法进行了论述,并详细分析了大体积混凝土在产生裂缝后的处理方法。
关键词:大体积混凝土;裂缝;检测;处理
引言
混凝土是我国在建筑方面的主要材料,为防止混凝土由于裂缝而造成的损失,我们应对其进行检测,及时的发现问题,并采取一定的处理措施进行合理的解决,进而保障建筑物的稳定性,延长建筑物的使用寿命,保障人民的生命财产安全。
1、混凝土裂缝的分类
从裂缝外观可分成微观裂缝和宏观裂缝两大类。
(1)微观裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝,它的宽度通常小于0.05mm,但是要比肉眼可见的即宏观裂缝多得多。
它是不连贯的。
这种混凝土本身固有的微观裂缝,在荷载不超过设计规定的条件下,通常视为无害。
(2)宏观裂缝宽度在0.05mm以上,并且认为宽度小于0.2~0.3mm的裂缝是无害的,但是这里必须有个前提,即裂缝不再扩展,为最终宽度。
2、大体积混凝土裂缝的检测
混凝土裂缝检测应采用人工外观检测结合适宜的仪器进行,推荐采用读数放大镜及超声波回弹检测法,必要时可采用地震(或声波)CT层析成像技术、钻孔取芯及钻孔全景图像。
裂缝缝深检查方法:
(1)裂缝深度可采用无损检测和钻孔检测。
(2)表面浅层裂缝可采用沿缝凿槽法,凿至目测见不到缝为止。
具体方法是用风镐、风钻、手工凿等工具沿缝下凿,直至看不到裂缝为止,下凿的深度作为缝深。
由于凿槽时的岩粉、灰渣容易掩盖缝面,检测缝深的误差较大,而且当裂缝较深时,凿槽比较困难。
因此,凿槽观测法只限于浅层裂缝或无其他检测工具时的临时缝深检测。
(3)钻孔压水(风)法。
沿裂缝一侧或两侧打斜孔穿过缝面(过缝>0.5m),
然后在孔口安装压水(风)设备(压水(风)管、手摇泵)和阻塞器,进行压水(风),压风时在裂缝表面涂刷肥皂水或洗涤剂水等。
若压水(风)缝表面出水(冒气泡),说明钻孔过缝且缝深大于钻孔穿过缝的垂直深度,之后再打少量斜孔检查,直至表面无水(气泡)冒出。
此时斜孔与缝的交点至混凝土的垂直距离即为裂缝深度。
同时可利用斜孔进行钻孔全景图象观察缝的位置。
(4)超声波检测。
裂缝深度小于0.5m时(表浅层裂缝)可采用纵波绕射无孔检测;裂缝深度大于0.5m时采用钻孔对穿声波检测。
在混凝土裂缝的两侧(距1.00m左右)各打一个孔,要求终孔孔径应大于50mm,对穿声波测点点距不大20cm,测孔前应冲洗干净,并灌满清水。
经过波幅的分析,判定其缝深。
由于超声波在传递过程中,遇到不同的介质时,速度会发生变化,反映到振幅上也会有所变化,裂缝内无论是空的或充填有水或杂质,都与无缝的混凝土介质不同,探测由浅而深,混凝土由有缝到无缝,振幅也相应发生变化,裂缝的深度就会很清晰的反映出来。
(5)对重要或危害性大的缝,必要时可骑缝钻大于φ76mm孔,取芯直观和钻孔全景图象方法探测缝深。
(6)内部裂缝检查。
混凝土内部裂缝的检查采用钻孔取芯直观、钻孔全景图象方法、压水试验以及CT、声波等物探方法进行检测。
3、裂缝深度检测中的有关问题
3.1、检测结果与实际裂缝深度的差异
产生差异的原因主要有以下几点:一是混凝土的非均质性。
声波的传播是质点振动的传递过程,质点振动的相互碰撞,在将动能转换成热能的过程中,能量的耗损使质点振动幅度渐减。
致密的混凝土衰减得慢,传播距离比质量差的混凝土要远。
二是平测法测试的混凝土声速只是混凝土表面的声速,其与混凝土内部声速存在差异。
三是声波的衍射作用会导致测试精度降低。
四是若裂缝中有杂物或水,就会致使测试结果发生偏离现象。
五是跨缝钢筋会致使测式结果产生本质上的改变。
六是测试结果是测试部位附近较浅的裂缝深度,并不能代表裂缝的最深处。
七是由于裂缝的走向通常与混凝土表面不垂直,所以有时对超声波的传播路径产生影响,进而对测试精度也产生影响。
总之,导致裂缝深度测量精度不高的原因还有很多。
有些是由于测试原理和方法的限制不能改变的。
3.2、提高检测精度的技术手段
(1)从测试原理上讲,不跨缝平测混凝土的声速的精度直接的影响测试结果。
提高检测精度的方法主要有以下几方面:①测试时保证表面要光滑,不外露骨料;②精确测量换能器间距;③在声波传播不受裂缝影响的基础上,测试部位要尽量靠近裂缝。
(2)一些的裂缝深度测试过程表明,在对跨缝进行测试时,基本上会发生波形反向的现象。
规程中规定的方法是以一定的初始测距及变化量改变测距,这就会致使发现反相点的位置并不是刚刚发生反相的位置。
依据实际结果分析,越靠近反相现象发生的位置测试的缝深越准。
虽然影响裂缝测试的深度因素较多,而且有些因素难以避免。
在实际工作中只要认真分析裂缝产生的原因,准确掌握仪器使用方法及测试原理,可明显提高测试精度。
4、大体积混凝土裂缝的处理方法
4.1、压力注浆法
该方法主要用于宽度≥0.15mm的裂缝处理。
其施工工序主要包括:裂缝清理、预留灌浆孔和封闭裂缝、试漏、配制水溶性聚氨酯浆液、压力注浆、清理表面等。
注浆施工前,首先将裂缝表面按400mm宽度进行清理。
裂缝延伸方向,按40cm 间距预埋钢性注浆嘴,然后采用环氧树脂胶泥和棉布粘贴密封裂缝表面,密封完成48小时后进行试压试漏。
试漏预留一个注浆嘴,封闭其余注浆嘴,将加有红色颜料的水加压送至预留灌浆嘴,如不渗漏方能进行灌浆。
注浆时电动注浆设备方向自下向上逐个灌浆嘴插入注浆,当相邻的注浆嘴流出浆液后2分钟后停止注浆,利用铝铆钉封堵注浆嘴,进行下一个注浆嘴注浆,直至灌浆完毕。
灌浆完成后用3mm厚的环氧树脂胶泥对裂缝进行整体封闭。
4.2、环氧树脂胶泥直接填充密封法
该方法主要用于宽度<0.15mm的裂缝处理。
其施工工序主要包括:沿裂缝方向开槽,涂表面浆液,封闭槽底,涂抹保护层。
沿裂缝横向开槽20mm宽,20mm 深的、U、型槽,采用高压气枪对型槽进行清理,然后采用改性环氧树脂浆液涂刷槽底,进行封闭。
待15min后,利用加入po42.5水泥的改性环氧树脂胶泥对整个裂缝进行填充。
最后用3mm厚的环氧树脂胶泥对裂缝进行整体封闭。
4.3、钢管和混凝交界面裂缝处理
该方法施工工序主要包括:开U型槽、槽底安放10mm厚遇水膨胀橡胶、预留灌浆管、高强度膨胀水泥砂浆密封、水溶性聚氨酯压力注浆、环氧树脂胶泥表面处理。
主要施工方法示意图1:
图1
5、混凝土质量的检查和验收质量控制
当混凝土结构物施工完成的时候,要按照规定进行严格的检测,利用超声波检测法从内到外进行严格的检测,及时的发现问题并解决。
有关的工作人员要不定期的进行有关知识的检验,在检测不足的方面积极引进国外的先进技术,并且学习国外的先进经验。
只有有关工作人员的素质得到提高,才能够掌握各种新型的检测设备,能够更快更好的发现问题并解决,有利于建筑物的牢固性,为我国省钱省力,推动我国的经济发展。
结语
总而言之,我们应高度重视混凝土的质量安全,定期及时地对其检测,采用科学合理的手段,避免裂缝的进一步扩大,除此之外,相关人员还要不断地对混凝土的检测技术进行深入的研究,不断的更新检测技术,采用新设备,提高检测手段。
参考文献:
[1]窦继民.大体积混凝土结构裂缝检测与分析[D].河海大学,2005.
[2]宋萌,李田田,周小凤.大体积混凝土裂缝的产生原因及其控制措施[J].中国高新技术企业,2009,12:153-154.。