水工混凝土施工质量缺陷处理技术
摘要
关键词
水工混凝土;质量缺陷;处理技术
正文
引言:在水工混凝土施工过程中,会产生一些质量缺陷。这些缺陷会削弱混凝土的强度、耐久性和防渗性,甚至会导致工程事故。为了保证水工混凝土的质量,必须对这些缺陷进行及时的检测和处理。
1 水工混凝土施工常见缺陷
1.1裂缝
导致裂缝的形成原因较为复杂,水工混凝土在浇筑、养护和使用过程中,会受到环境温度的影响,产生温度变化,从而导致混凝土内部的应力不均匀,超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝[1]。在施工过程中操作不当,也会导致的明显裂缝。
1.2蜂窝麻面
蜂窝麻面是混凝土表面或内部出现不密实的空洞,形似蜂窝或麻点,会影响混凝土的强度和耐久性。蜂窝麻面可能由于混凝土配合比不合理导致,水灰比过大会导致材料流动性差,难以充实模板内空间,进而形成蜂窝麻面。
1.3渗漏错台
渗漏错台是水工混凝土结构中出现的水流穿透或绕过混凝土的现象,引发这种问题的原因可能与浇筑不均匀有关,不均匀问题会导致混凝土内部出现空隙或裂缝,使水流从中渗透或冲刷,造成混凝土表面或内部的错台。
2 处理水工混凝土施工质量缺陷的技术
2.1灌浆法
灌浆法主要适用于混凝土内部裂缝、空隙、架空等缺陷的修补。在施工过程中,项目部需要首先根据混凝土缺陷的位置、形状和大小,沿缺陷方向钻设灌浆孔,孔径一般为10~20mm,孔深一般为缺陷深度的80%~90%,孔间距一般为0.5~1.0m,孔与缺陷的夹角一般为30°~45°[2]。随后,用高压水或压缩空气清除缺陷内的松散物质,保持缺陷内部的干净和湿润。若存在宽度大于0.2mm的裂缝,则应先用水泥砂浆或其他嵌缝材料进行嵌缝处理,以减少灌浆材料的消耗和提高灌浆效果。
2.2喷涂法
喷涂法是利用压缩空气或其他动力,将液态或粉末状的修补材料喷涂到混凝土表面的方法。在施工过程中需要进行基面处理,使其达到清洁、干燥、坚实的状态。随后,在基面上涂刷一层与修补材料相容的界面剂,如环氧树脂,以增强与修补材料的粘结强度,材料每层厚度一般为1~3mm。
2.3置换法
置换法是将旧混凝土部分或全部替换为新混凝土的方法,用于修复混凝土的结构性缺陷。置换法施工过程中需要根据混凝土的损伤情况和结构受力情况合理确定范围、深度,一般不宜超过混凝土截面的1/3,以免影响结构的整体性和稳定性[3]。置换时还应尽量减少对原有混凝土和钢筋的破坏,如有必要,工程项目部可采用锯切、钻孔等方法进行边缘处理。
表2 置换法关键步骤一览
关键步骤 | 关键要点 | 处理细节 |
确定置换范围和深度 | 不宜超过混凝土截面的1/3 | 置换范围应根据缺陷混凝土的位置、形状和程度确定,一般不小于0.5 m x 0.5m,置换深度应根据缺陷混凝土的厚度确定,一般不小于50mm |
剔除缺陷混凝土 | 尽量减少对原有混凝土和钢筋的破坏 | 剔除缺陷混凝土时,应保持边缘垂直或略倾斜,边缘平整,不得有毛刺和裂缝,剔除范围应超出缺陷混凝土的边缘20 mm左右 |
连接界面处理 | 用高强度树脂砂浆或其他密封材料封堵灌浆孔和缝隙 | 连接界面应清除浮尘、油污等杂物,用水冲洗干净,保持湿润,不得有积水,用高压空气吹干后,涂刷界面剂,厚度约为1 mm,然后用高强度树脂砂浆或其他密封材料封堵灌浆孔和缝隙,厚度约为10 mm |
钢筋整理、修复 | 对露出的钢筋进行防腐处理 | 露出的钢筋应除锈、除油,用水冲洗干净,用高压空气吹干后,涂刷防腐剂,厚度约为0.5 mm,如有必要,增加或更换钢筋时,应采用焊接或机械连接,连接处应满足强度和耐久性要求 |
浇注新混凝土 | 用高强度、高流动性、高耐久性的混凝土进行填充 | 新混凝土的强度等级应高于原有混凝土的强度等级,一般不低于C40,新混凝土的配合比应根据置换部位的形状和尺寸确定,一般水灰比不大于 0.4,新混凝土应采用机械灌浆,灌浆压力应控制在0.2 MPa以下 |
3 案例分析
以新疆阿克苏河艾里西引水枢纽除险加固工程为例,该工程采用钢筋混凝土结构,闸底板厚1.1m,由0.2m厚C60硅粉混凝土与0.9m厚C30混凝土组成。在施工过程中,由于混凝土浇筑不均匀,导致C60和C30混凝土之间的界面处产生了裂缝,影响了闸底板的整体性能。为了解决这一问题,项目部采用了有效的缺陷处理技术。首先,在裂缝处打开V型槽,清除了松散物和灰尘,用水冲洗干净,然后用高压灌浆机进行灌浆,灌浆料为C60硅粉混凝土,灌浆压力为0.5MPa,灌浆时间为30分钟。在灌浆后,用钢筋网片加固了裂缝处的混凝土,钢筋网片的规格为6mm×6mm×200mm×200mm,同时还用膨胀螺栓固定在闸底板上,并应用C60硅粉混凝土覆盖了钢筋网片,厚度为0.2m,与原混凝土表面平齐。在后续的混凝土养护期间,每天用水喷淋保持湿润,养护时间达到了28天,最后进行了强度检测,检测结果表明,裂缝处的混凝土强度达到了设计要求,且与原混凝土结合牢固,无渗漏现象。
另外,在泄洪冲沙闸的混凝土施工过程中,发现部分混凝土表面出现了不同程度的裂缝。经过现场调查和试验分析,确定了混凝土表面裂缝的原因与气温较高有关,混凝土浇筑后的温度升高和水分蒸发导致混凝土内部和外部的温度和湿度差异较大,产生了温度应力,使混凝土表面产生了收缩裂缝。检查过后,项目部发现裂缝较细、较深、分布较广,遂采用灌浆法进行处理。采用环氧树脂浆进行处理,在清理去除杂物和水分后,完成了裂缝两侧的钻孔,并安装了灌浆管。灌浆采用从下而上、逐段进行的方式,并做好了灌浆口封堵,有效防止了灌浆料流失,实现了良好的缺陷处理效果。
总结:
文章介绍了三种处理水工混凝土施工质量缺陷的技术方法,通过这些技术方法的应用,可以有效地改善水工混凝土的性能,提高工程的安全性和耐久性,为水利工程的建设和管理提供保障。
参考文献
[1]曹国金,苏超,王文君.基于深度学习的灌区水工混凝土结构表面裂缝自动检测方法[J].吉林水利,2022,(12):14-17.
[2]王国逵.水工混凝土表面及内部封堵修补材料的性能综合比选[J].水利技术监督,2022,(11):142-146.
[3]贺晶晶,周恒,狄圣杰,胡炜,卢浩丹.渗透结晶材料对水工混凝土性能影响的试验研究[J].水利与建筑工程学报,2022,20(05):24-29.
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