混凝土結構裂縫滲漏原因及處理方法

1、混凝土結構裂縫滲漏原因及處理方法1 概述在當今的整個社會的建設中， 不管什么樣的建筑， 都是采用鋼筋混凝土結構， 因為該建筑材料價廉物美，施工方便，承載力 大，可裝飾強的特點，日益受到 人們的歡送。 在我國不管是城市或在農(nóng)村， 鋼筋混凝土的應用面可以說是無處不 在。 但是，從近代科學關于混凝土工作的研究及大量的混凝土 工程實踐證明， 混凝土結構裂縫是不可防止的， 裂縫是人們可以接受的一種材料特性， 只是如何 使有害程度控制在某一有效范圍之內(nèi)。 而對出現(xiàn)裂縫后， 就要分析哪些裂縫是有 害裂縫，哪些是無害裂縫，經(jīng)分析后，對有害裂縫的形成原因和如何處理，這是 本文所提出的關鍵所在。2 國內(nèi)外對混凝土

2、裂縫控制的要求從目前的情況看， 設計上對混凝土裂縫有一定范圍。 從我國的“混凝土結構 設計標準(GBJ10-891'，表3. 3. 4規(guī)定看，其裂縫寬 度在不同的環(huán)境下，不 同的混凝土結構物其裂縫的寬度也有所 不同的控制標準，允許裂縫寬度為 0.2、0.3mm而從國外的情況 看，不同的國家對混凝土構筑物的裂縫寬度也有 不同的規(guī)定。3 混凝土構筑物裂縫的種類及滲、漏原因 混凝土滲、漏的主要原因是在其拌合物在澆灌振搗過程中漏振和振搗不密實 而產(chǎn)生的毛細孔隙或蜂窩狀，在外部水壓力的作用下，導致滲、漏現(xiàn)象。同時， 由于設計的原因，如結構的造型尺寸、受力情況、構造等因素考慮不周，也會造 成混凝土

3、結構的滲、 漏現(xiàn)象。 從以往的實際情況看， 混凝土的裂縫大致可分為以 下幾種：(1) 混凝土拌合物凝結前的沉降裂縫及干縮裂縫；(2) 混凝土溫度應力裂縫；(3) 混凝土自應力裂縫；(4) 混凝土受外力及荷重影響裂縫。從實際情況來看，地下混凝土工程結構的涌、 滲漏情況可分為以下幾個方面， 筆者予以分別介紹。3. 1 混凝土拌合物沉降裂縫這種裂縫的發(fā)生， 往往是采用大流動性混凝土拌合物時而發(fā)生的裂縫， 大家 知道，大流動性混凝土拌合物在混凝土初凝前， 混凝土拌合物中的粗骨料始終處 于一種自由體， 雖然經(jīng)過振動器械進行了振動， 內(nèi)部的孔隙也根本排除， 但在混 凝土內(nèi)部的粗骨料本身在自身質量的作用下緩

4、慢下沉， 假設是素混凝土， 內(nèi)部的下 沉是均勻的， 在混凝土硬化過程中， 外表的裂縫一般均為旌工人員在操作過程中 所留下的腳窩因用素漿找平后而形成的， 因為這些裂縫是素漿在硬化時產(chǎn)生的收 縮 f 干裂 ) 裂縫；但是只要在混凝土初凝時予以壓光即可解決。另外一方面是鋼 筋混凝土， 在混凝土沒有到達初凝前， 其內(nèi)部的粗骨料繼續(xù)處于下沉狀態(tài)， 而混 凝土沿著鋼筋的下方繼續(xù)下沉， 由于在鋼筋的作用下， 鋼筋上面的混凝土被鋼筋 的支護，在鋼筋上外表沿著鋼筋的走向產(chǎn)生裂縫， 這種裂縫的深度一般只到達鋼 筋外表為止。3.2 早期混凝土干縮裂縫 這種裂縫一般出現(xiàn)在混凝土較薄的結構；如現(xiàn)澆樓板混凝土、道路混凝土

5、、 地坪等混凝土，在結構斷面<300mm混凝土坍落度>100mm寸，最容易發(fā)生此種 裂縫。這種裂縫產(chǎn)生的原因是混凝土拌合物在澆搗完畢后， 混凝土拌合物內(nèi)部 的水份一局部泌出流失， 一局部被水泥水化所用， 另外一局部被蒸發(fā)， 尤其是在 于熱、風較大的季節(jié)以及在空中的薄壁結構板混凝土拌合物那么更容易出現(xiàn)失水干 縮而發(fā)生裂縫。 這種裂縫出現(xiàn)的時間較早， 一般混凝土在初凝前就已經(jīng)發(fā)生， 假設 不加以處理和養(yǎng)護， 局部裂縫將會貫穿整個混凝土結構， 局部裂縫也將到達結構1.3 1.2 的深度。像這樣的裂縫假設在混凝土還沒到達初凝之前，對其外表用木抹 子進行再次拍壓抹平， 并立即在外表覆蓋養(yǎng)護，

6、 即可消除該種裂縫的再發(fā)生。 這 種裂縫在實際的旆工過程中會經(jīng)常遇到， 但只要引起注意， 像混凝土早期出現(xiàn)初 凝前的裂縫完全可以防止。3.3 貫穿性毛細孔和微細裂縫在一般大流動性混凝土工程結構上容易產(chǎn)生貫穿性的毛細孔。 因為泵送混凝 土的流動性大， 相應地混凝土單位用水量也要比普通混凝土用水要多。 在混凝土 澆搗完后，一局部水泌掉，一局部蒸發(fā)，一局部在水泥水化時被水泥吸收，那么 另外一局部攪拌用水就存在混凝土內(nèi)部， 在一定的時間內(nèi)， 水慢慢揮發(fā)， 原來水 所占的體積就形成了一條毛細孔隙， 在混凝土結構外部地下水的壓力下， 這種貫 通性的毛細孔就很容易產(chǎn)生滲漏。 微細裂縫主要反映在大流動性混凝土

7、內(nèi)部， 由 于在振搗時漏振或振搗不夠， 在混凝土硬化前， 尤其是在鋼筋下方的骨料仍在繼 續(xù)下沉，而鋼筋上部的混凝土中的骨料被鋼筋所支撐不能下沉， 在鋼筋的下外表 就形成了一道微細的水膜， 日后它那么會形成一條孔隙， 地下水便會從此縫隙滲漏 到混凝土結構物內(nèi)部。3.4 混凝土應力裂縫3.4.1 混凝土溫度應力裂縫在混凝土硬化過程中， 混凝土構筑物可能要承受各種溫度和濕度及其它原因 引起變形而產(chǎn)生應力裂縫， 因為混凝土在內(nèi)、 外約束應力作用的情況下， 混凝土 構件的自約束應力是由于非線性的不均勻變形引起， 它產(chǎn)生了局部裂縫， 而混凝 土構件 f 結構 1 在外部的約束應力由于結構與結構的相互約束，

8、 這種約束變形可 能使混凝土構件 f 結構 1 產(chǎn)生貫穿性斷裂和局部裂縫。 在混凝土出現(xiàn)溫度應力裂 縫的情況時，一般往往會發(fā)生在混凝土結構物的變截面和混凝土斷面較小的部 位，為此，在施工大體積混凝 土或者較厚的混凝土墻板時，施工單位要予以注、八 意。3.4.2 混凝土自應力裂縫在混凝土硬化后， 即使在混凝土上方?jīng)]有任何荷重的作用， 也因其自身的收 縮而產(chǎn)生裂縫。 尤其是在夏季的混凝土施工， 更容易發(fā)生該方面的裂縫。 這種裂 縫往往是在混凝土墻板上容易產(chǎn)生， 它的形式一般為上下貫穿的裂縫， 在整個混 凝土墻壁上呈現(xiàn)出有規(guī)律性的裂縫，一般在 1. 82、2m道。如我們在地下室 的墻板的混凝土施工中

9、，混凝土的養(yǎng)護到 7d 后，澆灌地下室混凝土頂板，施工 完后，發(fā)現(xiàn)地下室墻壁呈現(xiàn)規(guī)律性的裂縫，裂縫寬度為0. 15mn左右，長度為整個墻壁的高度。 經(jīng)請局部專家分析， 該種裂縫是混凝土的自應力引起的， 原因是 混凝土在水泥水化熱到達一定的溫度的時候， 混凝土的膨脹應力開始消失而此時 的混凝土開始產(chǎn)生收縮。 這種收縮是均勻的收縮， 所以在此種條件下， 混凝土墻 板的裂縫呈現(xiàn)出有規(guī)律性的裂縫。 但是，假設墻板與地下室承重相聯(lián)結的地方， 往 往會在柱與墻的交點處裂縫以及在墻板的變截面發(fā)生裂縫。3.5 荷載變形裂縫這種裂縫一般可分為兩種情況造成： 一是在混凝土結構還未到達設計要求 的強度時， 被車輛或

10、重物的碾壓或撞、 砸而造成的變形縫； 二是即使混凝土已經(jīng) 到達了設計強度，而在混凝土墻壁或薄壁結構物上撞擊或超荷載堆放而造成的裂 縫。后者出現(xiàn)的裂縫一般較為明顯，屬于貫穿性的裂縫。3.6 混凝土結構的漏水現(xiàn)象 混凝土的漏水現(xiàn)象往往會發(fā)生在以下幾個方面：(1) 蜂窩麻面滲水現(xiàn)象；(2) 伸縮縫、沉降縫滲、漏；(3) 新舊混凝土接茬 f 縫) 的滲、漏；(4) 對拉螺栓鋼筋端頭處漏水現(xiàn)象。4 裂縫滲、漏的處理方法 根據(jù)混凝土滲、漏的特點，要進行分析該滲、漏的原因和滲水形成的部位， 以及滲、漏的程度， 根據(jù)不同的形式可采取不同的堵漏方法， 我們實際的堵漏方 法如下：對混凝土的堵漏的方法一般是采用四種

11、方法， 在日常的實施中這四種方法是 比擬適宜的，也是可行的，這些方法是：化學灌漿法；嵌縫堵漏法；堵封堵漏法；涂模(布)堵漏法。以上四種堵漏方法是根據(jù)不同的滲、 漏情況而選擇不同堵漏方式來解決混凝 土滲、漏問題，下面筆者根據(jù)不同滲、漏按不同的堵漏方法予以介紹。41 化學灌槳法化學灌漿堵漏， 是采用一種化學灌漿料來解決混凝土形成的線型摻、 漏的部 位，一般這種滲、 漏是一條線， 堵漏時要采取化學灌漿料與快速凝結水泥和無收 縮水泥砂漿配合使用，才能真正到達堵漏效果；化學灌漿料一般分為四種型號， 它們的技術指標見表 1?；瘜W灌漿堵漏， 一般是對漏水較為嚴重的部位， 它們的裂縫一般均是貫穿性 的，在堵漏

12、處理上是比擬困難的一種滲、 漏，為此需要采取化學灌漿的方法進行 堵漏，堵漏時，先將滲、漏水的裂縫部位予以確定，研究處理的方法，然后確定 堵漏方案，對該種裂縫漏水的處理方法如下：(1) 在漏水處鑿出一道“ V'型槽，用摻入速凝劑的水泥凈漿埋設灌漿嘴， 用 聚合物水泥砂漿PCCM寸縫；(2) 對混凝土基層面用鋼絲刷清理浮灰，并用清水沖洗干凈；(3) 在混凝土基層外表無浮水時，噴涂 5ram厚的PCCMjg合物水泥砂漿。 PCCMR合物水泥砂漿主要力學性能見表 2；(4) 對噴涂的聚合物養(yǎng)護 5d 后，用 LW 水溶性聚氨脂漿液進行化學灌漿，灌 漿的壓力一般為0. 3(MPa)，防止在灌漿時

13、的壓力過大，造成進塑料管的爆裂。在實際的堵漏的處理中， 采用油氈或鋁箔的目的是為了防止水泥漿進入金屬 閥r金屬閥端連接透明塑料注漿軟管作為引水管， 在混凝土外表到達一定的強 度后又作為化學灌漿的輸送管 )的注漿孔使堵塞。用油氈或者鋁箔套住金屬閥， 然后在油氈或鋁箔四周用快速凝結水泥凈漿予以密封， 然后用上述介紹的材料進 行面層處理。4. 2嵌縫堵漏法采用該種堵漏方法， 一般是混凝土外表只出現(xiàn)映水現(xiàn)象， 在長時間后， 能把 混凝土墻面映濕成大片的水跡和地下存有積水， 如果不處理， 將會影響整個外表 的美觀及室內(nèi)的使用效果，為此，本方法對滲水的處理應采用嵌縫的方法進行，嵌縫的處理方法是：(1) 沿

14、著混凝土滲水的縫隙鑿出“ V'型槽，去除槽內(nèi)的雜物，然后用清水沖 洗干凈；(2) 在清潔、枯燥的縫面上均勻涂刷 SR塑料止水材料專用基液；(3) 在基液實干前，嵌填SR塑性止水材料；(4) 修理及保護：密封膠在外表枯燥以前，用小刮刀等工具抹平，將外表修 理平整；(5) 在經(jīng)過嵌縫的縫面上用噴水壺撤上水，保持縫面的潮濕：(6) 將按比例配制的PCCM砂漿用刮刀將其嵌入縫中，并用抹刀將其抹平；(7) 待PCCM砂漿凝結后，采用潮濕的方法養(yǎng)護 35d;(8) 按比例配制HK 964增厚型環(huán)氧涂料，反復攪拌均勻后使用；(9) 在枯燥、平整的縫外表上，均勻涂刷 964彈性涂料二道，要一刷壓一刷

15、操作，防止漏刷；(10) 在整個堵漏工作完畢后， 對所使用 SR、 964涂料的工具， 要及時用溶劑 清洗干凈待用。4 3 封堵堵漏法 該種堵漏的方法，主要是應用在水下或地下混凝土在涌水的條件下的孔隙、 孔洞和裂縫的快速封堵。 在封堵這樣的漏水部位， 往往要比其它的滲、 漏要困難 得多，且堵水效果要略差一些， 但只要在處理時按要求操作， 可保證混凝土外表 不摻水。這種材料有的叫快速堵漏劑，也有的稱為PBM聚合物，其聚合物混凝土 的水下性能見表 2。采用本方法堵漏時一定先把基底處理干凈， 在混凝土外表不得留有混凝土雜 物和粉末，假設是點涌水，先把漏水處鑿一個直徑為80150mm深 5080mm勺

16、工作坑，在坑中的漏水處預放一個導水管， 作為排水之用， 待先抹上去的聚合物混 凝土(或砂漿)到達一定的強度后， 再用聚合物砂漿用力給堵上。 在處理滲漏時， 一般要根據(jù)漏水的流水量的大小來采取不同的堵漏方法， 假設是有水向外涌， 可采 取上述方法進行 假設漏水量很小，可以在漏水處按上述的方法先鑿除一個堵漏工 作坑，用清水沖洗干凈后， 立即用聚合物混凝土或聚合物砂漿一次封堵， 并用力 將聚合物混凝土或聚合物砂漿壓實 f 這種聚合物拌入混凝土或水泥砂漿后， 其凝 結時間一般在 35min) ，待混凝土或砂漿凝結硬化后，在其外表用高標號砂漿 抹平，在 5d 內(nèi)保持外表潮濕即可。注意，在有涌水的堵漏過程

17、中，一定要對鋼管或竹筒混凝土或砂漿在硬化 f 凝結)前進行轉動，防止混凝土或砂漿在硬化后無法取出，造成在最后堵流時發(fā) 生困難或返工現(xiàn)象。另外，如果漏水呈上下裂縫， 在堵這種形式的裂縫時， 要注意從上至下進行 操作，在比擬容易操作的高度設置排水管， 待整個裂縫所封堵的材料到達設計要 求后，再對排水的位置進行封堵。也可以分段封堵，方法同上。44 涂膜 ( 布) 堵漏法 涂膜堵漏是將混凝土結構物外表有滲漏的地方經(jīng)過處理后， 直接在其外表上 進行防水處理。 這種方法一般適用于混凝土結構在施工時振搗不密實， 有的是漏 振而形成的混凝土內(nèi)部不密實而造成的大面積滲水情況， 這種滲水現(xiàn)象一般無法 用壓力灌漿和

18、嵌入法解決，只能用涂膜法進行外表防水處理。在選用以上四種涂膜材料時， 一定要根據(jù)不同的漏水方式， 選擇不同的涂膜 材料。如某種在繼續(xù)沉降的結構，但沉降量很小，這時要選擇有彈性的涂料，不 能選擇硬脆性涂膜材料，防止結構物在沉降時發(fā)生不脆裂而起不到防水效果。5 對堵漏工作的幾點看法對混凝土堵漏只是一種事后的解決方法， 首先在混凝土施工時要加強對混凝 土的施工管理工作， 防止和減少混凝土結構的裂縫， 這才是我們的唯一目的。 堵 漏堵得再好， 它不過是一種消極的方法， 它不但要造成浪費， 而且要投入大量的 人力和物力， 在工程投入使用后也會發(fā)生種種意想不到的問題。 為此，我們的精 力首先要放在混凝土的施工管理上， 嚴格把好混凝土的施工質量關。 但是，由于 混凝土是由多種材料組成的一種脆性材料， 在施工過程中往往很難保證混凝土結 構不出現(xiàn)裂縫，但一定要控制混凝土盡量少出現(xiàn)裂縫。 在萬不得已時出現(xiàn)的裂縫， 再進行對裂縫滲漏進行封堵或進行壓力灌漿的方法。通過實踐得出以下結論：(1) 要確定混凝土滲、 漏部位的情況， 確定堵漏方案， 選擇合理的堵漏材料， 防止堵漏達不到預期的效果。(2) 堵漏前，不管