北京加固公司淺析混凝土結構裂縫種類及處理措施
- 發布時間:2022-04-24 23:18:06
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混凝(ning)土(tu)結(jie)構裂(lie)縫的成因(yin)復雜、繁多(duo),有時多(duo)種(zhong)因(yin)素互(hu)相影響,但每(mei)一條裂(lie)縫均(jun)有其產(chan)生的一種(zhong)或幾種(zhong)主(zhu)要(yao)因(yin)素。根據混凝(ning)土(tu)橋梁(liang)裂(lie)縫的種(zhong)類,就其產(chan)生的原(yuan)因(yin),把混凝(ning)土(tu)結(jie)構裂(lie)縫大致(zhi)劃分如下幾種(zhong):
一(yi)、荷載(zai)引起的裂(lie)縫(feng)。混凝土橋梁在(zai)靜、動荷載(zai)及次(ci)應(ying)力(li)下(xia)產(chan)生的裂(lie)縫(feng)稱荷載(zai)裂(lie)縫(feng),主要(yao)有(you)直(zhi)接(jie)裂(lie)縫(feng)、次(ci)應(ying)力(li)裂(lie)縫(feng)兩種。直(zhi)接(jie)應(ying)力(li)裂(lie)縫(feng)是指外(wai)荷載(zai)引起的直(zhi)接(jie)應(ying)力(li)產(chan)生的裂(lie)縫(feng);次(ci)應(ying)力(li)裂(lie)縫(feng)是指由外(wai)荷載(zai)引起的次(ci)生應(ying)力(li)產(chan)生裂(lie)縫(feng)。
二、溫度(du)(du)變(bian)(bian)化引(yin)起(qi)的裂(lie)縫。混(hun)凝土具有(you)熱脹冷縮性質,當(dang)外部環境(jing)或(huo)內(nei)部溫度(du)(du)發生(sheng)(sheng)變(bian)(bian)化,混(hun)凝土將(jiang)發生(sheng)(sheng)變(bian)(bian)形,若變(bian)(bian)形遭到約束,則在結構(gou)內(nei)將(jiang)產生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力,當(dang)應(ying)(ying)(ying)力超(chao)過混(hun)凝土抗拉(la)強(qiang)度(du)(du)時即產生(sheng)(sheng)溫度(du)(du)裂(lie)縫。在某些大跨徑橋梁中,溫度(du)(du)應(ying)(ying)(ying)力可以達到甚至超(chao)出活(huo)載(zai)應(ying)(ying)(ying)力。溫度(du)(du)裂(lie)縫區別其他裂(lie)縫最主要牲是將(jiang)隨溫度(du)(du)變(bian)(bian)化而擴(kuo)張或(huo)合(he)攏。引(yin)起(qi)溫度(du)(du)變(bian)(bian)化主要因(yin)素有(you):年(nian)溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養護(hu)或(huo)冬(dong)季施(shi)工措施(shi)不當(dang)等。
三、收(shou)(shou)(shou)縮(suo)引(yin)起的裂(lie)縫(feng)。在(zai)實際工程(cheng)中,混凝土(tu)(tu)因(yin)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)所引(yin)起的裂(lie)縫(feng)是最常見(jian)的。在(zai)混凝土(tu)(tu)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)種類(lei)中,塑(su)性收(shou)(shou)(shou)縮(suo)和縮(suo)水收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(干縮(suo))是發生(sheng)混凝土(tu)(tu)體積變形(xing)的主要原因(yin),另外還(huan)有(you)自生(sheng)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)和炭化(hua)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)。研究表明,影響混凝土(tu)(tu)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)裂(lie)縫(feng)的主要因(yin)素有(you):水泥品種、標號及用(yong)量、骨料品種、水灰比、外摻劑、養護方法、外界環境(jing)、振搗方式及時間。
四、地基(ji)(ji)變形引起的裂(lie)縫。由于基(ji)(ji)礎(chu)(chu)豎向不均勻(yun)沉(chen)(chen)降或水平方向位移,使結(jie)構(gou)中產生(sheng)附加應(ying)力(li),超出混(hun)凝土結(jie)構(gou)的抗拉能力(li),導致(zhi)結(jie)構(gou)開裂(lie)。基(ji)(ji)礎(chu)(chu)不均勻(yun)沉(chen)(chen)降的主要原(yuan)因有(you):地質(zhi)(zhi)勘察精(jing)度(du)不夠、試驗(yan)資(zi)料不準(zhun);地基(ji)(ji)地質(zhi)(zhi)差(cha)異太(tai)大(da);結(jie)構(gou)荷(he)載差(cha)異太(tai)大(da);結(jie)構(gou)基(ji)(ji)礎(chu)(chu)類(lei)型差(cha)別(bie)太(tai)大(da);地在凍(dong)脹、橋(qiao)梁基(ji)(ji)礎(chu)(chu)基(ji)(ji)于滑坡體、溶洞(dong)或活(huo)動斷層等不良地質(zhi)(zhi)時,可能造成不均勻(yun)沉(chen)(chen)降。
五、鋼(gang)筋(jin)銹蝕引(yin)起(qi)的(de)(de)裂(lie)縫。要防止(zhi)鋼(gang)筋(jin)銹蝕,設計時應根據規范要求控制(zhi)裂(lie)縫寬度(du)、采用(yong)足夠(gou)的(de)(de)保(bao)護層(ceng)厚度(du)(當然保(bao)護層(ceng)亦(yi)不能(neng)太厚,否則構件有(you)效高(gao)度(du)減小,受(shou)力(li)時將加大裂(lie)縫寬度(du));施工(gong)時應控制(zhi)混(hun)凝土的(de)(de)水灰比,加強振搗,保(bao)證混(hun)凝土的(de)(de)密實性,防止(zhi)氧氣侵(qin)入(ru),同(tong)時嚴格(ge)控制(zhi)含(han)氯鹽(yan)的(de)(de)外加劑用(yong)量,沿(yan)海地區或其它存在腐蝕性強的(de)(de)空氣、地下(xia)水地區尤其應慎重。
六、凍(dong)(dong)脹引起的(de)裂縫。大氣氣溫(wen)低(di)于零度(du)時,吸(xi)水飽和的(de)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)出(chu)現冰(bing)凍(dong)(dong),游離的(de)水轉(zhuan)變成冰(bing),體積膨脹9%,因而混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)產生(sheng)(sheng)膨脹應力(li);同時混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)凝(ning)(ning)膠孔中(zhong)的(de)過(guo)冷水(結(jie)冰(bing)溫(wen)度(du)在-78度(du)以下)在微觀結(jie)構中(zhong)遷移和重(zhong)(zhong)分布引起滲透(tou)壓,使混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)中(zhong)膨脹力(li)加大,混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)強度(du)降(jiang)低(di),并導致(zhi)裂縫出(chu)現。尤其是混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)初凝(ning)(ning)時受凍(dong)(dong)最嚴重(zhong)(zhong),成齡(ling)后混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)強度(du)損(sun)失可(ke)達30%-50%。冬季施工時對預應力(li)孔道(dao)(dao)灌漿后若不(bu)采取保溫(wen)措(cuo)施也可(ke)能發生(sheng)(sheng)沿管道(dao)(dao)方向的(de)凍(dong)(dong)脹裂縫。
七、施工(gong)材(cai)料(liao)質量(liang)引起的(de)裂(lie)縫(feng)。混凝土(tu)主要由水(shui)泥、砂、骨料(liao)、拌和水(shui)及外(wai)(wai)加(jia)劑組成(cheng)。配置混凝土(tu)所采用(yong)材(cai)料(liao)質量(liang)不合格,可能(neng)導致結構出現裂(lie)縫(feng)。如:水(shui)泥、砂、石骨料(liao)、以及拌和水(shui)及外(wai)(wai)加(jia)劑等。
八、施(shi)(shi)工工藝(yi)質量引起的裂縫。在(zai)混凝(ning)土結構澆筑(zhu)、構件(jian)制作、起模、運輸、堆放、拼(pin)裝(zhuang)及吊裝(zhuang)過程中,若(ruo)施(shi)(shi)工工藝(yi)不合(he)理、施(shi)(shi)工質量低劣,容(rong)易(yi)產生(sheng)縱向的、橫向等各種裂縫,特(te)別是細長(chang)薄壁結構更容(rong)易(yi)出現。
對混凝土裂縫的(de)處理措施
一、表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)處理法:包括(kuo)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)涂(tu)(tu)抹和(he)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)貼補法,表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)涂(tu)(tu)抹適用范圍是漿材難(nan)以灌入的(de)(de)細(xi)而淺的(de)(de)裂(lie)縫(feng)(feng),深度未達到鋼筋表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)發絲裂(lie)縫(feng)(feng),不(bu)漏(lou)水的(de)(de)裂(lie)縫(feng)(feng),不(bu)伸(shen)縮的(de)(de)裂(lie)縫(feng)(feng)以及不(bu)在活動的(de)(de)裂(lie)縫(feng)(feng)。表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)貼寂(木工膜或其它防(fang)水片)法適用于(yu)大面(mian)(mian)積漏(lou)水(蜂窩麻面(mian)(mian)等或不(bu)易確定具體(ti)漏(lou)水位置(zhi)、變形縫(feng)(feng))的(de)(de)防(fang)滲堵漏(lou)。
二、填充(chong)(chong)法:用修補材料直(zhi)接填充(chong)(chong)裂(lie)縫(feng)(feng),一般用來修補較(jiao)寬的裂(lie)縫(feng)(feng)(0.3mm),作(zuo)業簡單,費(fei)用低(di)。寬度小(xiao)于0.3mm,深度較(jiao)淺的裂(lie)縫(feng)(feng)、以及小(xiao)規模裂(lie)縫(feng)(feng)的簡易處(chu)理可采用取開(kai)V型槽,然后作(zuo)填充(chong)(chong)處(chu)理。
三、灌漿法:此法應用范圍廣,從細微(wei)裂縫到大裂縫均可適(shi)用,處理效果好。
四、結構(gou)補強(qiang)(qiang)法(fa):因超荷載產生(sheng)的裂縫(feng)(feng)、裂縫(feng)(feng)長時間不處理導致(zhi)的混凝(ning)土耐久性降低、火災造成裂縫(feng)(feng)等影響(xiang)結構(gou)強(qiang)(qiang)度可采(cai)取結構(gou)補強(qiang)(qiang)法(fa)、錨(mao)固補強(qiang)(qiang)法(fa)、預應(ying)力(li)法(fa)等。
五、混凝(ning)土裂縫處理效果的檢查(cha):包(bao)括修補材料(liao)試驗;鉆芯取樣試驗;壓(ya)水試驗;壓(ya)氣試驗等。
由上(shang)述可知(zhi),設計疏漏(lou)、施(shi)工(gong)低劣、監(jian)理(li)不力,均可能(neng)使混(hun)凝(ning)土橋(qiao)梁(liang)出(chu)現(xian)裂縫。因此,嚴(yan)格(ge)按照(zhao)國家有關規(gui)范、技術標準進行設計、施(shi)工(gong)和(he)(he)監(jian)理(li),是保證結構安全耐用的(de)前提(ti)和(he)(he)基礎(chu)。在運營(ying)管理(li)過程中,進一步加(jia)強巡查和(he)(he)管理(li),及時發現(xian)和(he)(he)處理(li)問題,也是相(xiang)當(dang)重要(yao)的(de)環節。