混凝土是一种脆性材料,出现裂缝是不容易避免的。随着混凝土表面裂缝的出现与增大,不仅会影响到混凝土表面的美观,还会影响到混凝土结构的抗渗、抗侵蚀能力进而影响到混凝土内钢筋的锈蚀。一般来讲,当混凝土表面的裂缝较小时不会影响混凝土结构的耐久性和正常工作,也不容易引起人们的注意,可以不做处理,如需处理,可以采取整体涂刷表面涂层的方法。而当裂缝宽度较大时,则需要进行处理,以防止水分、氧气和其他有害成分的侵人。对于非活动的裂缝以及非耐久性原因引起的混凝土表面裂缝一般可以采取注浆的方法。按照所注材料的不同注浆一般分为水泥注浆和化学注浆,水泥浆液由于可灌性较差仅适用于较大的裂缝(裂缝宽度1mm以上),而当前工程领域适用最广的就是以聚合物为原材料的化学注浆。
世界各国规范对混凝土结构裂缝宽度的容许限值基本接近,比如我国规范对结构构件的最大裂缝宽度限值见表1
表1结构构件的最大裂缝宽度限值(mm)
环境类别 |
条件 |
钢筋混凝土结构 |
预应力混凝土结构 |
一 |
室内正常环境 |
0.3(0.4) |
0.2 |
二 |
室内潮湿或寒冷露天环境,无侵蚀性水或土 |
0.2 |
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三 |
寒冷冬季水位变动环境;滨海室外环境 |
0.2 |
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我国学者王铁梦综合国内控制标准提出不同条件裂缝宽度的限值见表2
表2 不同环境条件混凝土缝宽限值(mm)
工程环境 |
防渗要求 |
裂缝限值 |
无侵蚀介质 |
无 |
0.3-0.4 |
轻微侵蚀 |
无 |
0.2-0.3 |
严重侵蚀 |
有 |
0.1-0.2 |
表3 美国ACI 224R-80裂缝宽度限值(mm)
环境条件 |
裂缝宽度 |
干空气中或有防护层 |
0.40 |
高湿空气中、土中 |
0.30 |
海水、海浪溅湿、干湿交替 |
0.15 |
挡水结构 |
0.10 |
一般情况下,当裂缝宽度在0.1~0.15 mm范围内,经过一段时间渗水后,渗水面会出现自愈封闭现象。
混凝土产生裂缝的原因有很多,既有结构受力引起的荷载裂缝也有混凝土收变形、环境温度变化、化学侵蚀等引起的裂缝。在对混凝土的裂缝处理之前,探明产生的原因然后有针对性地采取处理措施是保证修补成功的关键。
化学灌浆是将一定的化学材料配制成浆液,用压送设备将其灌入缝隙或孔洞中使其扩散、凝固,从而达到防渗、堵漏、补强、加固的目的。化学灌浆材料有较好的灌性,其胶凝时间可根据工程需要调节。常用的化学灌浆材料有环氧树脂、聚氨配丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、丙烯酸盐等。化学灌浆既可以适用于细微裂缝和孔隙的渗漏处理,也可以用于较大裂缝的充填处理。
环氧树脂是用得最多的补强灌浆材料。筑致杰AB系列灌浆树脂,具有黏结力高,在常温下可以固化,收缩小,有很高的机械强度和耐热性、稳定性好等优点。