在建設(shè)中,我們應(yīng)該選擇合適的加固方法,同時還應(yīng)考慮其是否具有良好的施工性、是否經(jīng)濟等方面。隨著現(xiàn)代建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進步,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。
一、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因
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;水灰比過大;基礎(chǔ)不均勻沉降和模板變形;養(yǎng)護不及時等。綜合混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因,大致可劃分如下幾類:
1、施工引起的裂縫
在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、制作、拆模、運輸、吊裝等過程中,若施工不規(guī)范,工藝不合理,容易產(chǎn)生裂縫。比較常見的有:
1.1混凝土保護層過厚,或現(xiàn)場施工時踩塌已綁扎的上層鋼筋沒有進行修復(fù),使承受負(fù)彎矩的受力筋保護層加厚,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,出現(xiàn)空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源點。
1.3混凝土攪拌、運輸時間過長,使水分蒸發(fā)過多,引起塌落度過低,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)計方面,計算模型不合理;內(nèi)力與配筋計算錯誤;設(shè)計斷面或結(jié)構(gòu)剮度不足等。在施工方面,對設(shè)計意圖理解不清,改變結(jié)構(gòu)受力模式;預(yù)制構(gòu)件起吊、運輸、安裝、現(xiàn)場搗制等不規(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)計外荷載作用下,由于結(jié)構(gòu)物的實際工作狀態(tài)與常規(guī)計算有出入,從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。
結(jié)構(gòu)中的鑿槽、開洞、設(shè)置牛腿等,在常規(guī)計算中難以用準(zhǔn)確的圖式進行模擬計算,一般根據(jù)經(jīng)驗設(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。實際工程中,次應(yīng)力裂縫是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見原因。
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即會產(chǎn)生裂縫。
二、混凝土裂縫的處理
在現(xiàn)實工程實踐中,裂縫是不可能避免的。對裂縫的處理,首先要分析其形成原因,是由設(shè)計、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。第一類是很細小的裂縫,或者說是規(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)安全問題的裂縫,這種裂縫一般需經(jīng)處理后才能滿足使用功能以及結(jié)構(gòu)耐久性等;第三類是裂縫較大,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)氧樹脂以及現(xiàn)在所應(yīng)用的一些化學(xué)聚合物等。
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