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混凝土的裂縫成因 混凝土裂縫的處理辦法
在建設(shè)中,我們應(yīng)該選擇合適的加固方法,同時(shí)還應(yīng)考慮其是否具有良好的施工性、是否經(jīng)濟(jì)等方面。隨著現(xiàn)代建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,新型建筑材料不斷出現(xiàn),混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)會(huì)有更大發(fā)展,加固方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。
結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，比如：溫濕度的變化;混凝土的不均勻性;結(jié)構(gòu)不合理;原材料不符合要求;水灰比過(guò)大;基礎(chǔ)不均勻沉降和模板變形;養(yǎng)護(hù)不及時(shí)等。綜合混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因，大致可劃分如下幾類(lèi)：
1、施工引起的裂縫
在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、制作、拆模、運(yùn)輸、吊裝等過(guò)程中，若施工不規(guī)范，工藝不合理，容易產(chǎn)生裂縫。比較常見(jiàn)的有：
1.1混凝土保護(hù)層過(guò)厚，或現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)踩塌已綁扎的上層鋼筋沒(méi)有進(jìn)行修復(fù)，使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚，而形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。
1.2混凝土振搗不密實(shí)，出現(xiàn)空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源點(diǎn)。
1.3混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使水分蒸發(fā)過(guò)多，引起塌落度過(guò)低，或加大水灰比，出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
1.4混凝土初期養(yǎng)護(hù)不到位，使得混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
1.5支架預(yù)壓不夠;模板剛度不夠;拆模過(guò)早等，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
2、荷載引起的裂縫
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生直接應(yīng)力和次應(yīng)力兩種裂縫。
2.1直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫
在設(shè)計(jì)方面，計(jì)算模型不合理;內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤;設(shè)計(jì)斷面或結(jié)構(gòu)剮度不足等。在施工方面，對(duì)設(shè)計(jì)意圖理解不清，改變結(jié)構(gòu)受力模式;預(yù)制構(gòu)件起吊、運(yùn)輸、安裝、現(xiàn)場(chǎng)搗制等不規(guī)范。
2.2次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫
在設(shè)計(jì)外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)與常規(guī)計(jì)算有出入，從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。
結(jié)構(gòu)中的鑿槽、開(kāi)洞、設(shè)置牛腿等，在常規(guī)計(jì)算中難以用準(zhǔn)確的圖式進(jìn)行模擬計(jì)算，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置受力鋼筋。研究表明，受力構(gòu)件挖孔后，力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，在孔洞附近密集，產(chǎn)生大的應(yīng)力集中。在這些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件形狀突變處容易出現(xiàn)裂縫。實(shí)際工程中，次應(yīng)力裂縫是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見(jiàn)原因。
2.3溫度變化和混凝土收縮引起的裂縫
混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程中，由于水泥釋放大量的水化熱，在表面和內(nèi)部先后出現(xiàn)較大的溫差變化而引起拉應(yīng)力;外部氣溫驟降也會(huì)在混凝土表面引起較大的拉應(yīng)力，當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)即會(huì)產(chǎn)生裂縫。
二、混凝土裂縫的處理
在現(xiàn)實(shí)工程實(shí)踐中,裂縫是不可能避免的。對(duì)裂縫的處理,首先要分析其形成原因,是由設(shè)計(jì)、施工、材料還是其它因素引起的。混凝土構(gòu)件的裂縫大致分三類(lèi)。第一類(lèi)是很細(xì)小的裂縫,或者說(shuō)是規(guī)范所允許范圍內(nèi)的裂縫，這種裂縫一般不需要處理;第二類(lèi)是超出規(guī)范允許范圍內(nèi)的,但并不影響結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題的裂縫，這種裂縫一般需經(jīng)處理后才能滿(mǎn)足使用功能以及結(jié)構(gòu)耐久性等;第三類(lèi)是裂縫較大,影響到結(jié)構(gòu)安全性的裂縫,這種裂縫的構(gòu)件往往需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理或拆除重建。
處理方法大致兩種,一是抹面處理,材料可為高強(qiáng)微膨脹砂漿、抗?jié)B聚合物砂漿或用環(huán)氧玻璃封閉;二是壓力灌漿法,材料可為水泥灌漿、水泥—水玻璃灌漿、環(huán)氧樹(shù)脂以及現(xiàn)在所應(yīng)用的一些化學(xué)聚合物等。
結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，比如：溫濕度的變化;混凝土的不均勻性;結(jié)構(gòu)不合理;原材料不符合要求;水灰比過(guò)大;基礎(chǔ)不均勻沉降和模板變形;養(yǎng)護(hù)不及時(shí)等。綜合混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因，大致可劃分如下幾類(lèi)：
1、施工引起的裂縫
在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、制作、拆模、運(yùn)輸、吊裝等過(guò)程中，若施工不規(guī)范，工藝不合理，容易產(chǎn)生裂縫。比較常見(jiàn)的有：
1.1混凝土保護(hù)層過(guò)厚，或現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)踩塌已綁扎的上層鋼筋沒(méi)有進(jìn)行修復(fù)，使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚，而形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。
1.2混凝土振搗不密實(shí)，出現(xiàn)空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源點(diǎn)。
1.3混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使水分蒸發(fā)過(guò)多，引起塌落度過(guò)低，或加大水灰比，出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
1.4混凝土初期養(yǎng)護(hù)不到位，使得混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
1.5支架預(yù)壓不夠;模板剛度不夠;拆模過(guò)早等，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
2、荷載引起的裂縫
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生直接應(yīng)力和次應(yīng)力兩種裂縫。
2.1直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫
在設(shè)計(jì)方面，計(jì)算模型不合理;內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤;設(shè)計(jì)斷面或結(jié)構(gòu)剮度不足等。在施工方面，對(duì)設(shè)計(jì)意圖理解不清，改變結(jié)構(gòu)受力模式;預(yù)制構(gòu)件起吊、運(yùn)輸、安裝、現(xiàn)場(chǎng)搗制等不規(guī)范。
2.2次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫
在設(shè)計(jì)外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)與常規(guī)計(jì)算有出入，從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。
結(jié)構(gòu)中的鑿槽、開(kāi)洞、設(shè)置牛腿等，在常規(guī)計(jì)算中難以用準(zhǔn)確的圖式進(jìn)行模擬計(jì)算，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置受力鋼筋。研究表明，受力構(gòu)件挖孔后，力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，在孔洞附近密集，產(chǎn)生大的應(yīng)力集中。在這些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件形狀突變處容易出現(xiàn)裂縫。實(shí)際工程中，次應(yīng)力裂縫是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見(jiàn)原因。
2.3溫度變化和混凝土收縮引起的裂縫
混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程中，由于水泥釋放大量的水化熱，在表面和內(nèi)部先后出現(xiàn)較大的溫差變化而引起拉應(yīng)力;外部氣溫驟降也會(huì)在混凝土表面引起較大的拉應(yīng)力，當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)即會(huì)產(chǎn)生裂縫。
二、混凝土裂縫的處理
在現(xiàn)實(shí)工程實(shí)踐中,裂縫是不可能避免的。對(duì)裂縫的處理,首先要分析其形成原因,是由設(shè)計(jì)、施工、材料還是其它因素引起的。混凝土構(gòu)件的裂縫大致分三類(lèi)。第一類(lèi)是很細(xì)小的裂縫,或者說(shuō)是規(guī)范所允許范圍內(nèi)的裂縫，這種裂縫一般不需要處理;第二類(lèi)是超出規(guī)范允許范圍內(nèi)的,但并不影響結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題的裂縫，這種裂縫一般需經(jīng)處理后才能滿(mǎn)足使用功能以及結(jié)構(gòu)耐久性等;第三類(lèi)是裂縫較大,影響到結(jié)構(gòu)安全性的裂縫,這種裂縫的構(gòu)件往往需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理或拆除重建。
處理方法大致兩種,一是抹面處理,材料可為高強(qiáng)微膨脹砂漿、抗?jié)B聚合物砂漿或用環(huán)氧玻璃封閉;二是壓力灌漿法,材料可為水泥灌漿、水泥—水玻璃灌漿、環(huán)氧樹(shù)脂以及現(xiàn)在所應(yīng)用的一些化學(xué)聚合物等。
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