¿Diseño y métodos para reparar grietas en la construcción de estructuras de hormigón?
El hormigón es un material heterogéneo y quebradizo compuesto por áridos de arena y grava, cemento, agua y otros materiales adicionales. Debido a una serie de problemas como la construcción, deformación y restricción del hormigón, las grietas del hormigón se han convertido en las enfermedades de ingeniería más comunes en ingeniería civil, conservación de agua, puentes, túneles y otros proyectos. En casos leves, corroerá las barras de acero internas y otros materiales, reducirá la capacidad de carga y la durabilidad de los materiales de hormigón armado y amenazará gravemente la vida y la propiedad de las personas. Desde una perspectiva microscópica, el hormigón es una combinación de varias fases de cemento, arena, piedra, aire y agua. Hay muchas razones por las que el hormigón se agrieta debido a diferencias en los materiales del hormigón, la microestructura y las influencias externas. 1Las grietas en estructuras de hormigón se pueden dividir en las tres categorías siguientes según las causas de su formación. 1.1 Las grietas estáticas se refieren a grietas que son estables en forma, tamaño y cantidad y que ya no se desarrollarán. Al reparar, solo necesita seleccionar materiales y métodos de reparación según el grosor de la grieta, sin considerar otros factores. 1.2 Las grietas activas se refieren a grietas cuyo ancho no puede permanecer estable y abrirse y cerrarse fácilmente debido a la deformación por tensión de los componentes estructurales o cambios en la temperatura y humedad ambiente. Al reparar, la causa debe eliminarse primero y observarse durante un período de tiempo antes de reparar de acuerdo con el método de tratamiento estático de grietas. Si la causa no se puede eliminar por completo, se deben utilizar materiales con suficiente flexibilidad para la reparación. 1.3 Las grietas que aún se están desarrollando se refieren a grietas que aún se están desarrollando en longitud, ancho o número, pero que terminarán después de un período de tiempo. Una vez que estas grietas hayan dejado de desarrollarse, deben repararse o reforzarse. Antes de reparar grietas en el hormigón, se debe investigar la causa de la grieta. Si las grietas son causadas por una capacidad de carga insuficiente, además de repararlas con los métodos correspondientes, también se deben seleccionar métodos de refuerzo adecuados. 2. Diseño de reparación En principio, el diseño de reparación debe basarse en el criterio de si se necesitan reparación y refuerzo en el Capítulo 4, y se debe llevar a cabo el diseño funcional y de durabilidad de los componentes estructurales agrietados. Más importante aún, se deben seleccionar los materiales de reparación, los métodos de reparación y el diseño de reparación adecuados en función del tiempo de reparación. Al llevar a cabo el diseño de restauración, se deben considerar los siguientes asuntos: ① Con base en los resultados del juicio sobre si es necesaria la restauración, establecer el alcance y la escala de la restauración y examinar el sitio nuevamente según sea necesario. (2) Comprender las causas y condiciones de las grietas (ancho, profundidad y tipo de grietas, etc.), la importancia del edificio y las condiciones ambientales (ambiente general, área de fábrica, ambiente salino, área de aguas termales, área fría, propósito especial). ). (3) Para definir claramente el propósito y los objetivos de la restauración, considerar las condiciones ambientales y seleccionar los materiales de restauración, los métodos de restauración y el tiempo de restauración más apropiados. La elección del método de reparación puede basarse en la ubicación y la causa de la grieta. Además, cuando la estructura se encuentra en ambientes hostiles como la sal, se deben seleccionar materiales y métodos de construcción que sean superiores a las condiciones ambientales ordinarias. Si es posible, es mejor reparar las grietas después de que estén estables; para las grietas de temperatura que cambian con las condiciones ambientales, es mejor repararlas cuando las grietas sean más anchas. Los objetivos de reparación y rehabilitación de edificios y elementos de concreto variarán según el desempeño inicial al finalizar, la durabilidad del edificio, la causa del agrietamiento, el grado y extensión del deterioro, y los períodos de garantía variarán. En términos generales, los objetivos de reparación y recuperación se pueden dividir en las siguientes tres etapas: ①Restaurar al mismo rendimiento que el componente sonoro. (2) Restaurar a un nivel que no obstaculice su uso. (3) Restaurar a un nivel que pueda garantizar la seguridad personal. Generalmente, esto es para trabajos de reparación de emergencia para garantizar la seguridad personal. (4) Deberán estudiarse exhaustivamente los materiales mecánicos, los andamios necesarios para los trabajos de reparación y la seguridad del personal en el lugar del proyecto. 3 Métodos de reparación 3.1 Métodos de reparación de superficies ① Utilice la acción capilar de pequeñas grietas independientes (ancho de grieta ω ≤ 0,2 mm) o grietas en red en la superficie del concreto para absorber el pegamento de reparación y sellar los canales de las grietas. Para piezas como pisos que deben ser impermeables, se deben pegar materiales compuestos de fibra sobre la superficie del concreto para mejorar el efecto de sellado. Los métodos comúnmente utilizados incluyen recubrimiento, adición de una capa de superficie sólida, prensado de mortero epoxi, lechada epoxi, pegado de tela de fibra de vidrio, costura de superficies, etc. (2) Método de recubrimiento: cuando aparece una gran cantidad de grietas en la superficie del concreto, los materiales de reparación se aplican a la superficie del concreto mediante pulverización manual o mecánica para sellar la superficie. El espesor del recubrimiento es de entre 0,3 y 2,5 mm. Cuanto más grueso sea el recubrimiento, mejor se adaptará a los cambios en las grietas. Al seleccionar los materiales de reparación, se deben considerar las condiciones de uso (interior, exterior, cambios de temperatura y humedad ambiental, corrosión media) y la actividad de las grietas. Los recubrimientos rígidos como el recubrimiento de asfalto epoxi, el recubrimiento en frío de poliuretano y el recubrimiento de asfalto en frío de poliuretano se pueden usar para pisos resistentes al desgaste, mientras que los recubrimientos elásticos como el elastómero de poliuretano en frío y el recubrimiento en frío de caucho acrílico se pueden usar para reparar grietas inestables. ③ Agregar una capa superficial general: cuando hay una gran cantidad de grietas en la superficie del concreto y el área de distribución es amplia, a menudo se usa el método de agregar una capa de mortero de cemento o una capa superficial general de concreto de piedra fina. En la mayoría de los casos, toda la superficie debe estar equipada con una malla de acero de doble cara. Cuando las condiciones lo permitan, se debe utilizar el método de pulverización para construir la capa superficial general de mortero de cemento o hormigón. 3.2 Método de reparación parcial ① Método de llenado: use un taladro de acero, un pico neumático o un disco de corte giratorio de alta velocidad para expandir la grieta y finalmente corte una ranura en forma de V o trapezoidal, y use mortero epoxi, mortero de cemento, cemento de PVC o Grasa asfáltica y otros materiales para sellar la grieta. Se cierra la grieta. Entre ellos, las ranuras en forma de V son adecuadas para reparar grietas generales; las ranuras trapezoidales se utilizan para reparar grietas de penetración; el mortero epoxi es adecuado para reparaciones con requisitos de resistencia estructural; el cemento de PVC y la pasta asfáltica solo son adecuados para reparaciones a prueba de fugas. (2) Método de pretensado: utilice un taladro para perforar agujeros en el componente, prestando atención para evitar las barras de acero, luego inserte pernos (barras de acero pretensado), aplique pretensado y apriete las tuercas para reducir o cerrar grietas.
Cuando las condiciones lo permitan, la dirección de perforación debe ser perpendicular a la dirección de la grieta. Cuando la dirección de perforación no es perpendicular a la grieta, se debe utilizar pretensado bidireccional. (3) Los accidentes que involucran grietas causadas por transporte, apilamiento e izado inadecuados de vigas prefabricadas de concreto reforzado y otros componentes ocurren de vez en cuando después de desconchar y refundir parcialmente el concreto. A veces, estas grietas se pueden reparar quitando el concreto cerca de la grieta, limpiándolo y humedeciéndolo completamente, vertiendo concreto más fuerte y curando hasta la resistencia especificada. Los componentes reparados todavía se pueden utilizar en el proyecto. Tenga mucho cuidado al reparar piezas dañadas de esta manera. Además, antes de realizar la reparación se deben comprobar la tensión y la deformación reales de las barras de acero. El hormigón de reparación debe ser del tipo microexpansión. Los trabajos de reparación deben realizarse con mucho cuidado; de lo contrario, una mala unión del hormigón nuevo y viejo provocará fallos. 3.3 Método de lechada: Inyecte cemento o lechada química en las juntas de concreto para extenderse y solidificarse. La lechada curada tiene una alta fuerza de unión y puede adherirse bien al concreto, mejorando así la integridad del componente, restaurando su función, mejorando la durabilidad y logrando los propósitos de tapar fugas, prevenir la oxidación y fortalecer. Hay dos tipos principales de lechadas químicas que se utilizan para la reparación estructural: una es lechada de resina epoxi y la otra es solución de metacrilato de metilo (abreviada como condensado de metilo). Las principales lechadas químicas utilizadas para evitar filtraciones y taponamientos incluyen: vidrio soluble, acrilamida, poliuretano, acrilato, etc. Estos insolubles llenan los huecos, haciéndolos impermeables y añadiendo resistencia.
3.4 El método de reparación por inyección lenta a baja presión (método de inyección) inyecta el pegamento de reparación en la cavidad de la grieta bajo una cierta presión, este método es adecuado para procesar y mejorar 0,2
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