淺談混凝土結構裂縫及加固處理|墻體混凝土裂縫加固案例

發布時間:2019-08-28 01:30:09 來源: 文章閱讀 點擊:

  摘要:本文論述了加強混凝土結構設計及維修加固的社會經濟意義與作用,鋼筋凝土結構施工過程中存在的一些常見問題及其原因分析,提出了加強混凝土結構施工管理的處理對策和加強混凝土結構日常管理維護的具體措施。并對樓板碳纖維布加固方法進行了詳細的介紹。
  關鍵詞:混凝土裂縫;原因;對策
  中圖分類號:TU375 文獻標識碼:A
  引言:混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。混凝土結構是以混凝土為主要材料建造的工程結構。包括素混凝土結構、鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構等。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現出一些非均質的特性。在實際工程中要區別對待,根據實際情況解決問題。由于裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴重者將會威脅到人們的生命財產安全。因此,解決混凝土結構裂縫意義重大。
  1.做好混凝土結構裂縫加固的社會經濟意義
  我國幅員遼闊,各地經濟發展水平差異很大,氣候、地理、人文等自然環境和文化背景各異,建筑物的用途也千差萬別,難以一一規定其配置要求。各地區只能從安全、適用、經濟、美觀的角度出發,根據相關規范、專業標準的規定以及建筑物的實際類別、地域狀況綜合考慮確定設置合理和適用的建筑結構體系。隨著我國建筑事業的蓬勃發展,建筑結構的安全和耐久性愈加重要。由于各種原因,建筑工程經常出現病害問題,甚至出現坍塌事故,國家相關部門對此極為重視。1990年我國成立了“全國建筑物鑒定與加固標準技術委員會”,開展多項建筑物鑒定與加固方面的科研工作,對該行業工作與發展起了重要的作用,使該工作有章可循、有法可依,使本領域不斷成熟。專職的鑒定、設計、施工單位不斷成立,并互相滲透,形成一體,在理論上逐步形成一門學科,在實踐中形成一門新的專業技術,滿足社會的需要,為社會主義建設服務,發揮越來越大的作用。建筑物鑒定與加固這門學科發展迅速,一些工程技術人員跟不上形勢,對加固設計規范不熟悉、理解不全面,對加固工程施工不專業,沒有掌握加固工程的特點,在加固工程設計、施工過程中暴露出許多弊病,給加固工程留下隱患,甚至返工。為此,我們工程技術人員應高度重視。
  2.鋼筋混凝土結構裂縫的原因分析
  混凝土中產生裂縫的形式和種類很多,主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性,以及結構不合理,原材料不合格,模板變形,基礎不均勻沉降等等。要根本解決混凝土中裂縫問題,還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑。
  2.1設計不當
  設計結構中的斷面突變而產生的應力集中所產生的構件裂縫,設計中對構件施加預應力不當,造成構件的裂縫(偏心、應力過大等),設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫(如墻板、樓板),設計中未充分考慮混凝土構件的收縮變形,設計中采用的混凝土等級過高,造成用灰量過大,對收縮不利。設計中水泥等級或品種選用不當,配合比中水灰比(水膠比)過大,單方水泥用量越大、用水量越高,表現為水泥漿體積越大、坍落度越大,收縮越大。配合比設計中砂率、水灰比選擇不當造成混凝土和易性偏差,導致混凝土離淅、泌水、保水性不良,增加收縮值。另外就是配合比設計中混凝土膨脹劑摻量選擇不當。
  2.2材料選用不合規
  粗細集料含泥量過大,造成混凝土收縮增大,集料顆粒級配不良或采取不恰當的間斷級配,容易造成混凝土收縮的增大,誘導裂縫的產生,骨料粒徑越細、針片含量越大,混凝土單方用灰量、用水量增多、收縮量增大,混凝土外加劑、摻和料不當、或摻量不當,嚴重增加混凝土收縮,水泥品種原因,礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大,水泥等級及混凝土強度等級原因:水泥等級越高、細度越細、早期強度越高對混凝土開裂影響很大。混凝土設計強度等級越高,混凝土脆性越大、越易開裂。
  2.3施工及現場養護不當
  現場澆搗混凝土時,振搗或插入不當,漏振、過振或振搗棒抽撤過快,均會影響混凝土的密實性和不均勻性,混凝土收縮值大。高空澆筑混凝土,風速過大、烈日暴曬,混凝土收縮值大。現場養護措施不到位,混凝土早起脫水,引起收縮裂縫。現場模板拆除不當或拆模過早,引起拆模裂縫。現場預應力張拉不當,引起混凝土張拉裂縫。
  2.4使用不合理等外界因素
  構筑物基礎不均勻沉降,產生沉降裂縫。使用荷載超負,野蠻裝修,隨意拆除承重墻或鑿洞等,引起裂縫。周圍環境影響,酸、堿、鹽等對構筑物的侵蝕,引起裂縫。意外事件,火災、輕度地震等引起構筑物的裂縫。
  3.鋼筋混凝土結構裂縫的加固措施
  3.1鋼筋混凝土結構裂縫加固工作程序
  結構加固一般應遵循下列工作程序:1.結構可靠性鑒定,2.加固方案選擇3.結構加固設計,4.加固工程施工和驗收。
  (1)結構可靠性鑒定,依據現行國家標準GB50292-1999《民用建筑可靠性鑒定標準》、GBJ144-1990《工業廠房可靠性鑒定標準》和GB50023-2009《建筑抗震鑒定標準》等對房屋結構安全性、正常使用性及抗震能力進行鑒定,并提供加固設計需要的數據。
  (2)加固方案選擇,根據可靠性鑒定結果、可靠性差異程度及其原因,結合現場結構特點、施工條件及使用要求,按安全可靠、經濟合理的原則,設計幾個方案并進行對比、優化,從中選擇出一個最優方案。
  (3)加固工程設計,混凝土結構加固設計依據與GB50010-2010《混凝土結構設計規范》有許多雷同之處,但加固結構不同于新建結構,它屬于二次受力結構和二次組合結構,有自己的特點,不能簡單地按現行國家標準GB50010-2010《混凝土結構設計規范》進行計算,而應按現行國家標準《加固設計規范》進行設計計算,且施工圖應滿足規范構造要求。
  (4)加固工程施工與驗收。施工是對加固工程設計的實施。由于加固工程有許多特殊性,為了保證加固工程的質量與安全,施工隊伍應有加固資質及相應的施工經驗,嚴格按設計圖紙和有關規范進行操作,保證施工質量。施工完畢必須按有關程序和規范進行驗收,確保加固工程質量,確保資料齊全備案。
  3.2樓板碳纖維布加固說明
  3.2.1基本要求, 當樓板承載力不足時,可在樓板的受拉表面粘貼碳纖維布加固。板加固的混凝土結構構件,其現場實測混凝土強度等級不得低于C15。本加固法其長期使用的環境溫度不應高于60°C。所用的膠粘劑應與碳纖維布有可靠的粘結,并能相互協調變形。碳纖維布纖維方向應與受拉方向一致,轉角處表面曲率半徑不應小于20mm。碳纖維布與粘結劑的各項性能指標應滿足《加固設計規范》的要求。碳纖維布加固混凝土板的構造措施,應滿足《加固設計規范》的要求。
  3.2.2碳纖維布加固施工工藝流程。(1)施工準備; (2)表面處理 ;(3)涂刷底膠樹脂;(4)找平處理; (5)裁剪碳纖維布配制浸漬膠;(6)涂刷浸漬樹脂: (7)粘貼碳纖維布;(8)表面防護處理。
  3.2.3現澆樓板碳纖維布加固,當板長度與寬度比大于2時,按單向板單向雙面加固;當板長度與寬度比小于等于2時,按雙向板雙向雙面加固。支座負彎矩區加固,碳纖維布外伸長度為L/4,L為相鄰板凈跨度較大值。碳纖維布端部應設壓條或錨栓進行附加錨固。
  3.2.4預制樓板碳纖維布加固,預制鋼筋混凝土樓板屬于簡支板,一般只需在板底單面單向粘貼碳纖維布加固,一般碳纖維布粘貼在主肋部位。當預制樓板支承長度不夠,可附設托角鋼加固。
  3.2.5碳纖維布加固施工應按國家行業標準CECS146-2003《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》進行操作。碳纖維布的規格由設計計算確定。
  4.結語
  綜上所述,對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題,需要經過精心設計、嚴格監理、按圖施工、合理使用方等多環節的配合,又需要建筑主管部門加大對施工過程中的監管力度,嚴格執行現行的國家規范和行業標準,又要施工方和建設方加強對這些結構的日常維護管理工作。隨著對混凝土耐久性研究的不斷深入,材料科學的不斷發展和建筑技術水平的不斷提高,我們相信:混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地解決。
  參考文獻:
  [1]鋼筋混凝土結構設計規范.中國建筑工業出版社,2010.8. 
  [2]建筑抗震設計規范.中國建筑工業出版社,2010.5. 
  [3]高層建筑混凝土結構技術規程.中國建筑工業出版社,2010.10.
  

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