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探讨钢筋混凝土结构的裂缝分类与处治措施
发布时间:2014-08-05

  许多混凝土结构物在投用后会不同程度的出现各类裂缝,对其进行鉴定分析时必须对裂缝进行评估分析。然而裂缝有很多类型,其产生的原因不同,特点也不尽相同,对结构的耐久性和安全使用影响也不同。不是所有的裂缝都会危及结构的安全和承载能力,就结构的受力裂缝而言,钢筋混凝土在受拉区可以有小于0.2mm裂缝,因而受拉区出现的裂缝不会直接影响构件的承载力,然而这些裂缝给腐蚀气液体浸入形成一条通道,降低构件的防腐能力。但在构件受压区出现的受力裂缝往往会导致结构的极限破坏。预应力结构中,当出现重复荷载作用时,会出现预料不到疲劳裂缝的破坏。然而,混凝土结构物出现的裂缝不仅是由于受力引起的。一条裂缝的出现可能是由一种或几种原因同时作用的结果。当进行结构物耐久性和安全性分析时,必须分清裂缝类型,调研裂缝特征,通过裂缝来鉴别结构体问题。

  1.裂缝划分方法及裂缝特征

  1.1施工期间形成的裂缝

  (1)塑性沉降裂缝:在施工过程中,混凝土在塑性阶段无任何强度时,由于基础和混凝土自身沉降、模板略胀动或混凝土表面出现较厚泌水情况时发生的。这种裂缝一般较宽且深,对于沿着水平筋出现的这种纵间裂缝,是引起钢筋锈蚀的一个主要原因,对结构存在一定的不安全隐患,需要进行处理。

  (2)塑性收缩裂缝:是在混凝土即将凝固前,当多余水从混凝土表面以极快的速度蒸发掉时而形成的。这种裂缝一般较宽且深,对于沿着水平筋出现的这种纵间裂缝,是引起钢筋锈蚀的一个主要原因,对结构存在一定的不安全隐患,需要进行处理。

  (3)收缩裂缝:是混凝土在硬化期间或硬化后在表面出现的裂缝。由于受到周围结构件的约束或因养护不足,收缩不一致而引起的裂缝,多在构件表面成垂直状,应根据裂缝的大小和深度来判估对结构物的影响程度,在裂缝较浅时,一般不作处理。

  (4)龟裂裂缝:这种裂缝是由于没有进行合理的表处和及时养护引起的。此种缝较浅,常容易在初凝时发生,这种缝对结构影响不大,可不作处理。

  (5)因配筋不当引起的开裂:上层钢筋网空隙太大、数量较少、钢筋被踩踏下沉、支撑拆除过早、预应力张拉不良等均会引起裂缝,对因这种原因产生裂缝的结构需进行加固处理。

  (6)温差应力产生的裂缝:在施工期间引起的温度裂缝,一般是由于水泥水化热或因环境温度过高而引起的,一般与结构截面垂直。在使用期间因环境温度过高产生的裂缝,一般贯穿于整个截面;也有仅产生表面的情况,应区别情况根据实际深度和宽度的不同,采取不同的处理方法。

  1.2使用中随时间延长而出现的裂缝

  (1)锈蚀裂缝:是在结构物投用一定时期后,沿主筋方向出现的纵向裂缝,这是钢筋出现生锈初期的膨胀结果。这种裂缝的产生不是因收缩、温度及荷载作用引起的,而是钢筋自身腐蚀产生的,如不及时进行处理,将会导致混凝土开裂,保护层脱落,更加快钢筋锈蚀破坏。

  (2)盐类及酸类浸蚀引起的裂缝:对环境产生的盐类及酸类气液体的浸蚀,在对结构处理前,应首先清除结构内已浸蚀的介质,然后根据结构重要性和对结构的影响进行处理,在处理的表面涂覆、防腐涂料保护。

  (3)碱骨料反应形成的裂缝:根据原材料碱骨料反应的程度大小,区别不同情况处理。

  1.3荷载作用引起的裂缝

  (1)投用后重物堆放安置的不均匀和结构自重所产生的弯矩作用、剪力作用、拉力作用和扭转作用等。

  (2)一个或几种不同外力的共同作用。对于结构在荷载作用下出现的裂缝,在宽度小于规范允许值时,一般不作处理;当超过规范允许时,应进行加固补强处理。

  1.4按裂缝特征分类处理

  (1)横向裂缝:结构件截面出现的横向裂缝,一般是由于荷载、收缩及温度作用所致。

  (2)剪切裂缝:因结构的荷载作用或错移位所引起的轻微裂缝。

  (3)交叉裂缝:在外力作用下,一般在柱端部和墙面出现X形的交叉裂缝,处理前按结构的实际分析评估后进行。

  2.调查分析裂缝的项目和采取的方法

  在分析裂缝产生的原因时,需要对裂缝产生的形态、规律、分布部位和区域调查,有代表性的宽度和深度、长度应仔细测量,并对产生原因分析。调查项目和方法:如材料使用不当方面,可查阅原始施工记录,核实材料配合比、水泥品种、用量、外加剂、骨料含杂质情况、碱反应等。

  3.裂缝修补一般性方法

  钢筋混凝土建筑或构件出观裂缝。当对裂缝的原因了解后,应针对各不同时期引起开裂的不同原因采取预防措施,避免裂缝的发展。当一旦发现裂缝,则应根据发生的原因、性质、大小、所处部位和结构重要程度区别情况及时治理。在治理时可按下列原则和方法。

  (1)对承载力无影响的表面裂缝和一些细小裂缝,为预防渗漏和观感时可采用表面修理补平方法。采用表处时可用涂抹砂浆、薄层环氧胶泥、凿浅槽嵌补和贴条法等。

  (2)当分析裂缝对结构体有影响时,或结构有防水抗渗要求时。可采用内部修补处理,一般采用水泥灌浆和化学灌浆方法加固。

  (3)当对结构整体承载力有一定影响的裂缝,一般采用对结构加固方法,通常用钢箍、围套、粘结钢板或预应力加固,也可用喷浆加固等。

  4.结束语

  钢筋混凝土工程在施工过程和使用过程中都会产生不同性质的裂缝,有些对结构影响不大;有些则严重影响使用。钢筋混凝土结构中裂缝出现的类型特征较多,产生裂缝的原因也是情况各异:因而对现已投用建筑物进行鉴定时,必须找出形成裂缝的原因,测量裂缝的形状大小,找出裂缝变化的形态,分析辨别对结构的影响程度,然后采取不同的处理措施以保证结构的安全,延长其使用寿命。



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