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探討鋼筋混凝土結構的裂縫分類與處治措施
發布時間:2014-08-05

  許多混凝土結構物在投用后會不同程度的出現各類裂縫,對其進行鑒定分析時必須對裂縫進行評估分析。然而裂縫有很多類型,其產生的原因不同,特點也不盡相同,對結構的耐久性和安全使用影響也不同。不是所有的裂縫都會危及結構的安全和承載能力,就結構的受力裂縫而言,鋼筋混凝土在受拉區可以有小于0.2mm裂縫,因而受拉區出現的裂縫不會直接影響構件的承載力,然而這些裂縫給腐蝕氣液體浸入形成一條通道,降低構件的防腐能力。但在構件受壓區出現的受力裂縫往往會導致結構的極限破壞。預應力結構中,當出現重復荷載作用時,會出現預料不到疲勞裂縫的破壞。然而,混凝土結構物出現的裂縫不僅是由于受力引起的。一條裂縫的出現可能是由一種或幾種原因同時作用的結果。當進行結構物耐久性和安全性分析時,必須分清裂縫類型,調研裂縫特征,通過裂縫來鑒別結構體問題。

  1.裂縫劃分方法及裂縫特征

  1.1施工期間形成的裂縫

  (1)塑性沉降裂縫:在施工過程中,混凝土在塑性階段無任何強度時,由于基礎和混凝土自身沉降、模板略脹動或混凝土表面出現較厚泌水情況時發生的。這種裂縫一般較寬且深,對于沿著水平筋出現的這種縱間裂縫,是引起鋼筋銹蝕的一個主要原因,對結構存在一定的不安全隱患,需要進行處理。

  (2)塑性收縮裂縫:是在混凝土即將凝固前,當多余水從混凝土表面以極快的速度蒸發掉時而形成的。這種裂縫一般較寬且深,對于沿著水平筋出現的這種縱間裂縫,是引起鋼筋銹蝕的一個主要原因,對結構存在一定的不安全隱患,需要進行處理。

  (3)收縮裂縫:是混凝土在硬化期間或硬化后在表面出現的裂縫。由于受到周圍結構件的約束或因養護不足,收縮不一致而引起的裂縫,多在構件表面成垂直狀,應根據裂縫的大小和深度來判估對結構物的影響程度,在裂縫較淺時,一般不作處理。

  (4)龜裂裂縫:這種裂縫是由于沒有進行合理的表處和及時養護引起的。此種縫較淺,常容易在初凝時發生,這種縫對結構影響不大,可不作處理。

  (5)因配筋不當引起的開裂:上層鋼筋網空隙太大、數量較少、鋼筋被踩踏下沉、支撐拆除過早、預應力張拉不良等均會引起裂縫,對因這種原因產生裂縫的結構需進行加固處理。

  (6)溫差應力產生的裂縫:在施工期間引起的溫度裂縫,一般是由于水泥水化熱或因環境溫度過高而引起的,一般與結構截面垂直。在使用期間因環境溫度過高產生的裂縫,一般貫穿于整個截面;也有僅產生表面的情況,應區別情況根據實際深度和寬度的不同,采取不同的處理方法。

  1.2使用中隨時間延長而出現的裂縫

  (1)銹蝕裂縫:是在結構物投用一定時期后,沿主筋方向出現的縱向裂縫,這是鋼筋出現生銹初期的膨脹結果。這種裂縫的產生不是因收縮、溫度及荷載作用引起的,而是鋼筋自身腐蝕產生的,如不及時進行處理,將會導致混凝土開裂,保護層脫落,更加快鋼筋銹蝕破壞。

  (2)鹽類及酸類浸蝕引起的裂縫:對環境產生的鹽類及酸類氣液體的浸蝕,在對結構處理前,應首先清除結構內已浸蝕的介質,然后根據結構重要性和對結構的影響進行處理,在處理的表面涂覆、防腐涂料保護。

  (3)堿骨料反應形成的裂縫:根據原材料堿骨料反應的程度大小,區別不同情況處理。

  1.3荷載作用引起的裂縫

  (1)投用后重物堆放安置的不均勻和結構自重所產生的彎矩作用、剪力作用、拉力作用和扭轉作用等。

  (2)一個或幾種不同外力的共同作用。對于結構在荷載作用下出現的裂縫,在寬度小于規范允許值時,一般不作處理;當超過規范允許時,應進行加固補強處理。

  1.4按裂縫特征分類處理

  (1)橫向裂縫:結構件截面出現的橫向裂縫,一般是由于荷載、收縮及溫度作用所致。

  (2)剪切裂縫:因結構的荷載作用或錯移位所引起的輕微裂縫。

  (3)交叉裂縫:在外力作用下,一般在柱端部和墻面出現X形的交叉裂縫,處理前按結構的實際分析評估后進行。

  2.調查分析裂縫的項目和采取的方法

  在分析裂縫產生的原因時,需要對裂縫產生的形態、規律、分布部位和區域調查,有代表性的寬度和深度、長度應仔細測量,并對產生原因分析。調查項目和方法:如材料使用不當方面,可查閱原始施工記錄,核實材料配合比、水泥品種、用量、外加劑、骨料含雜質情況、堿反應等。

  3.裂縫修補一般性方法

  鋼筋混凝土建筑或構件出觀裂縫。當對裂縫的原因了解后,應針對各不同時期引起開裂的不同原因采取預防措施,避免裂縫的發展。當一旦發現裂縫,則應根據發生的原因、性質、大小、所處部位和結構重要程度區別情況及時治理。在治理時可按下列原則和方法。

  (1)對承載力無影響的表面裂縫和一些細小裂縫,為預防滲漏和觀感時可采用表面修理補平方法。采用表處時可用涂抹砂漿、薄層環氧膠泥、鑿淺槽嵌補和貼條法等。

  (2)當分析裂縫對結構體有影響時,或結構有防水抗滲要求時。可采用內部修補處理,一般采用水泥灌漿和化學灌漿方法加固。

  (3)當對結構整體承載力有一定影響的裂縫,一般采用對結構加固方法,通常用鋼箍、圍套、粘結鋼板或預應力加固,也可用噴漿加固等。

  4.結束語

  鋼筋混凝土工程在施工過程和使用過程中都會產生不同性質的裂縫,有些對結構影響不大;有些則嚴重影響使用。鋼筋混凝土結構中裂縫出現的類型特征較多,產生裂縫的原因也是情況各異:因而對現已投用建筑物進行鑒定時,必須找出形成裂縫的原因,測量裂縫的形狀大小,找出裂縫變化的形態,分析辨別對結構的影響程度,然后采取不同的處理措施以保證結構的安全,延長其使用壽命。



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