水溶性聚氨酯灌浆技术在混凝土船闸裂缝处理中的应用.pdf

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1、水溶性聚氨酯灌浆技术在混凝土船闸裂缝处理中的应用■王坚【摘要1混凝土船闸裂缝是一种船闸工程的常见病和多发病，裂缝的产生不仅会对船闸结构的耐久性、美观性造成影响，裂缝严重时还会危及船闸的安全，因此，积极处理控制混凝土船闸裂缝也是十分重要的。本文就以某船闸项目为例，探讨了混凝土船闸裂缝的成因，并分析了其应用水溶性聚氨酯灌浆技术处理裂缝的原理、施工工艺及处理效果。【关键词】船闸裂缝水溶性聚氨酯灌浆处理效果混凝土船闸作为一种通航水工建筑物，在长期使用的过程中，受内部、外部等多种因素作用，会出现船闸开裂的现象，影响船闸的正常、安全使用。

2、因此，做好混凝土船闸的裂缝检查工作，针对已发生的裂缝问题，采取有效措施处理，以控制裂缝的进一步蔓延，也是需注意的重点。一、船闸裂缝成因混凝土船闸裂缝作为船闸建筑物的常见病害之一，从表现形态上讲，可以分为微观船闸裂缝与宏观船闸裂缝，两种裂缝的成因分别如下：1．微观船闸裂缝混凝土船闸出现微观裂缝，主要是由于混凝土施工问题以及混凝土变形，受自身相关约束限制等因素而引起的。在这些因素的作用下，导致船闸施工时，混凝土硬化成型后，会产生很多的微小孔隙、微小裂缝以及一些气穴。微观船闸裂缝一般对混凝土船闸建筑不会造成影响，但若是这些裂缝不断地

3、发生扩展和连通，最终也会影响混凝土的承重、防渗等基本功能，最终混影响凝土船闸建筑的正常、安全使用，因此理当引起重视。2．宏观船闸裂缝混凝土船闸发生宏观裂缝，通常是指在载荷、温差等多种原因的内、外影响下，导致原本就存在的混凝土船闸微观裂缝不断地发生扩展、连通，最终形成的一种比较严重的裂缝，即宏观裂缝。宏观裂缝相较于微观裂缝而言，前者在肉眼下通常可以直接看到，依照裂缝的深度可分为表层宏观裂缝、深层宏观裂缝以及贯穿型宏观裂缝等几类。其中，表层裂缝产生在表层，一般危害性较小：深层裂缝部分地切断了结构断面，对混凝土船闸的危害较大：而贯穿

4、裂缝是由表层裂缝发展为深层裂缝。深层裂缝又发展终成为贯穿裂缝。宏观裂缝的产生，与温度、约束应力、施工工艺缺陷、后期养护不力、混凝土配比不合理等因素有关。二、水溶性聚氨酯灌浆处理裂缝的原理目前对于混凝土船闸宏观裂缝(一般指宽度大于0．2into的裂缝)多采用水溶性聚氨酯浆进行灌浆处理，水溶性聚氨酯灌浆处理裂缝的工作原理如下：利用压力作用，使水溶性聚氨酯灌浆材料进入到船闸裂缝中，该水溶性降氨酯催化媒介会与船闸裂缝中的水(水汽)充分结合，快速地发生化学反应并不断膨胀，最终形成一种十分紧实、充满弹性的胶凝体，对裂缝现象进行填塞与有效修

5、补，从而获得防渗，保证船闸建筑正常使用的满意效果。采用水溶性聚氨酯灌浆材料处理混凝土船闸建筑的裂缝时，裂缝的宽度与材料进入裂缝的深度呈正相关性，若浆液材料的流速大，则表示裂缝宽，反之，若浆液材料的流速小，则表示裂缝较小。而浆液材料流速越大，表示其进入裂缝时也会越快、越深，所起到的裂缝灌注填塞效果也会越好，因此这一物点在具体操作中需引起重视，水溶性聚氨酯灌浆材料的抗拉强度>20，0MPa，粘结强度在0．6～1．5MPa之间，膨胀率>100％，耐久性为30年。三、施工工艺1．工程概况某混凝土船闸属II级通航建筑物，船闸尺寸为25I

6、ilX5m×250m。船闸由上闸首、下闸首、闸室等主体所组成。其中，上闸首与下闸首均采用现浇混凝土空箱结构，闸室采用坞式结构。该船闸施工建设时，采取了有效的抗裂措施，但经多年使用，受多种因素作用，船闸已出现很多裂缝。实际观察可见，该混凝土船闸的上、下闸首的多处已出现与主筋受力方向相平行的裂缝，裂缝统计共有27条之多，其中，有23条裂缝经测量>O．2mm，且观察发现多数的裂缝已经呈贯穿状态，对船闸的正常使用造成了一定威胁。因此，我们采用水溶性聚氨酯灌浆材料对混凝土船闸裂缝进行处理。2．灌浆施工步骤将水溶性聚氨酯灌浆材料应用于混凝

7、土船闸裂缝的填塞处理施工中时，具体施工步骤为：全面、彻底地清理裂缝，清除裂缝内杂物；固定水溶性聚氨酯灌浆咀；封闭裂缝，为灌注浆液打好基础；进行通气试验，以观察灌浆孔与裂缝之间的通畅性；进行灌注用浆液的配制；灌浆；做好环境保护。3．施工工艺及关键技术(1)裂缝清理将船闸裂缝周围的残留物、析出物等杂物清理干净，裂缝两边各5cm内的混凝土表面均打磨出均匀的新鲜面，以保证裂缝处理的质量。(2)固定灌浆咀为了能获得满意的灌浆效果，根据水溶聚氨酯灌浆材料的特性与施工经验，当裂缝宽度在0．2～O．3mm左右时，灌浆咀跨度应该在0．2[fl左

8、右；裂缝宽度在0．3～O．4mm时，灌浆孔距应控制在0．3m左右；若裂缝宽度在0．4～O．5nlm左右时，灌浆孔距应该控制在0．4m左右；若裂缝宽度超过0．5咖，则灌浆孔距应该控制在0．5m左右。若是船闸产生的裂缝较窄。则灌浆时易出现堵塞问题，此时需注意使灌浆咀的孑L距越小，