摘要:由于各种因素的影响,导致混凝土建筑物出现不同程度的裂缝。这种裂缝给人们的正常生活、工作带来了不便。严重的情况下,还会危及到人类的生命健康。所以,为了保证建筑物的安全性、稳定性,必须加强对混凝土裂缝的控制。本文先分析了维修工程中常见混凝土裂缝类型及成因,然后阐述了建筑物维修中混凝土裂缝修补方法与加固处理措施。
关键词:混凝土裂缝;修补;加固处理
1 维修工程中常见混凝土裂缝类型及成因
1.1 干缩裂缝
混凝土浇筑完成后一周内或在养护结束时,表面的水分会很快地蒸发,水泥浆体会产生收缩进而产生变形,而内部由于水分减少的速度慢,收缩变形不是很大,这样表面变形和内部变形不同步,而相互产生制约,内外产生了具有一定强度的拉应力,拉应力的作用会使得混凝土表面产生裂缝,这些裂缝一般相对细小,多为平行线状或网状浅细裂缝。这种裂缝降低混凝土的抗渗性,引起内部钢筋的锈蚀,从而影响混凝土的使用寿命,而且淹没在水中的建筑物会因水的压力而产生水力劈裂,导致承载力下降,存在安全隐患。水泥的成分、用量及水灰比例、集料和外加剂的用量、性质等因素都是混凝土干缩裂缝产生的主要原因。
1.2 温度应力裂缝
此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土浇筑后,聚积在内部的水泥水化热不易散发,造成混凝土的内部温度升高,而混凝土表面散热较快,这样形成较大的内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度,就会引起较大的表面拉应力,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,如果温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。这种裂缝一般产生很早,多呈不规则状态,深度较浅,属表面性质。表面裂缝易产生应力集中,能促使裂缝进一步开展。
1.3 混凝土中构件也会受到外力的影响,致使出现裂缝
当在外界集中荷载的作用下,构件就会出现弯曲变形的状况,进而产生纵轴形态的裂缝;或者当混凝土保护层较薄或密度不好的状况下,构件就会受到外界的挤压,是的体积膨胀,最终会产生非常严重的裂缝危害,会对工程质量造成不利的影响。
1.4 施工过程控制不当
浇筑混凝土时失误造成坍落度等控制不好从而产生裂缝、麻面、蜂窝等现象。我们严格施工过程的控制,遵循施工工艺流程。另外施工养护不良时,混凝土表面干燥过快,而内部温度变化小,表面收缩变形受到收缩慢的内部混凝土约束,在构件表面产生较大的拉应力,当拉应力大于混凝土的极限抗拉强度时,即产生干缩裂缝。干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。
1.5 沉陷裂缝
是由于建筑物发生不均匀沉降而引起的,多为贯穿性的,其位置与沉陷方向一致。建筑物在使用过程中,地基被雨水、生活用水长期浸泡等原因,都将引起建筑物的不均匀沉降,从而引起建筑物开裂。在混凝土施工中,因模板刚度不足、支撑间距过大或过早拆模等因素,也会出现沉陷裂缝。
2 裂缝修补方法选择
2.1 表面修补法
这是一种在微细裂缝(一般宽度小于0.2mm)的表面上涂膜,以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,防护同时为防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可采用在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2.2 预应力修补法
既采用外加预应力的钢拉杆(分平拉杆、下撑式拉杆和组合式三种)或撑杆,对结构进行修补的方法。 适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及修补后占用空间小的混凝土承重结构。此法不宜用于处在温度高于60℃环境下的混凝土结构,否则应进行防护处理。
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2.3 外包钢修补法
即在混凝土构件包以型钢的修补方法(分干式、湿式两种形式)。适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构的修补。当采用化学灌浆外包钢修补时,型钢表面温度不应高于60℃;当环境具有腐蚀性介质时,应有可靠性的防护措施。
2.4 充填法
用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大,最终凿成V形或梯形槽,分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭裂缝。其中v形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。
3 补强加固方法
3.1 对混凝土自身的配合比进行严格的控制,同时还要保证整个计量过程更加的精准,同时还要按照实验室确定的配合比对其进行配制,还要加入适量的外加剂。在施工的过程中一定要加强对施工人员的教育工作,同时在这一过程中还要让施工人员清楚混凝土结构操作规范,端正施工人员的工作态度。
3.2 预应力加固法
预应力加固法是采用高强度钢筋或型钢等,对被加固构件增设预应力拉杆或撑杆。根据预应力筋的工作情况,一种是在原构件的体外,通过锚固端与支撑点传递力,另一种是张拉后再浇混凝土,通过新旧混凝土之间的粘结传递力。加固时,通过施加预应力,使体外的拉杆或压杆与被加固构件共同受力,克服被加固构件的应力超前现象,改变原有截面的受力特征,提高加固后体系的承载能力和刚度。
3.3 外部粘贴加固法
用粘结剂将钢板或纤维增强复合材料等粘贴到构件需要加固的部位上,以提高构件承载力和刚度的一种加固方法,如在钢筋混凝土受弯构件的受拉区所粘贴的钢板或纤维布起到了受拉钢筋的作用。因此,可以提高构件的抗弯能力和刚度。又如在混凝土柱截面周边粘贴封闭钢板或纤维箍,在提高柱抗剪承载能力的同时,还可以约束核心混凝土,提高混凝土的强度和构件的延性。目前外部粘贴加固法主要有粘钢加固法和纤维加固法两种。
3.4 碳纤维布加固法
对于通长、贯通的危险结构裂缝,宜委托专业加固单位采用复合增强纤维等材料对裂缝做粘贴加强处理(如碳纤维粘贴加强)。复合增强纤维的粘贴宽度以350一400~为宜,既能起到良好的抗拉裂补强作用,又不影响粉刷和装饰效果。
辅助结构加固法。辅助结构加固法是一种体外加固方法。它是直接用设置在被加固构件位置处的型钢、钢构架或其他预制构件分担作用在被加固构件上的荷载。辅助结构与原构件形成组合结构,原有结构通过变形把荷载转嫁给后加辅助结构,使两者共同抗力,以达到提高结构承载力的目的。
3.5 增加结构整体性加固法
增加结构整体性加固是通过增设支撑等一些构造措施使多个结构构件形成整体共同工作。由于整体结构破坏的概率明显小于单位构件,因此在不加固原有构件中任一构件的情况下,整体结构可靠度提高了,达到了结构加固的目的。
结束语:
随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入,材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高,相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。
参考文献:
[1]钢筋混凝土结构改造加固设计的特点和应用[J]. 李湛. 有色金属设计. 2014(02)
[2]混凝土裂缝防治与处理[J]. 袁学强. 科技资讯. 2014(30)
[3]混凝土裂缝分析及其防治措施研究[J]. 张永存,李青宁. 混凝土. 2014(12)
[4]浅析建筑物维修加固技术[J]. 张呈利. 科技资讯. 2014(32)
论文作者:郑亚辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 构件论文; 表面论文; 结构论文; 应力论文; 建筑物论文; 《基层建设》2017年第14期论文;