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混凝土常見裂縫種類和分析示意圖(參考版)

2025-06-30 01:06本頁面
  

【正文】 專業(yè)整理分享 。在實踐中,不斷總結(jié)經(jīng)驗,用科學(xué)系統(tǒng)的方法研究混凝土工程裂縫,才能得到控制混凝土裂縫有效的最優(yōu)方法。有簡支變連續(xù)、簡支變剛構(gòu)、單一結(jié)構(gòu)變組合結(jié)構(gòu)、輕型材料結(jié)構(gòu)替換等方法。施加體外預(yù)應(yīng)力,提高結(jié)構(gòu)的承載能力??刹捎娩摪澹摻?,鋼纖維、芳綸纖維織物等與構(gòu)件混凝土粘接或焊接成一體,對結(jié)構(gòu)進(jìn)行補強。對活動裂縫的修補,處于繼續(xù)開展而未穩(wěn)定的裂縫,應(yīng)在分析并控制裂縫開展使其穩(wěn)定后,方可進(jìn)行修補加固。a化學(xué)灌漿法此法可使結(jié)構(gòu)重新結(jié)合為整體、阻斷空氣和水分進(jìn)入梁體,避免腐蝕鋼筋。2)結(jié)構(gòu)裂縫這一類裂縫是由于結(jié)構(gòu)受力引起,直接影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。高彈涂膜的作用除了防止水、二氧化碳、氯離子、腐蝕性化學(xué)物質(zhì)侵蝕外,還可以防止基層裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展,防止基層裂縫對涂層的破壞。這些涂裝材料可以起到防水、防有害氣體以及腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的作用。但對結(jié)構(gòu)的耐久性卻構(gòu)成危害,可以通過涂裝保護(hù)法來達(dá)到保護(hù)目的的。表面細(xì)小裂縫混凝土表面的細(xì)小裂縫()多是由于溫度裂縫、水化收縮裂縫以及由于碳化引起的收縮裂縫。1)3 裂縫的處理造成橋梁病害的原因是各種各樣的,這就需要我們在實際工作中針對橋梁的具體缺陷和病害進(jìn)行具體分析,確定該橋存在的缺陷和病害產(chǎn)生的原因,找出影響耐久性的各方面因素,為今后延長橋梁的使用壽命奠定良好的基礎(chǔ)。C;應(yīng)采取措施縮小混凝土的內(nèi)部溫差;還應(yīng)防止混凝土表面溫度受環(huán)境因素影響(如曝曬、氣溫聚降等)而發(fā)生劇烈變化。高性能混凝土的膠凝材料用量較大,應(yīng)注意采取養(yǎng)護(hù)措施防止混凝土因溫度變化而引起的開裂?;炷翝沧⑼戤吅髴?yīng)立即用塑料布或草簾子覆蓋,并在終凝后立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù);立面墻施工時可在澆注2448小時后略微松開模板,并澆水養(yǎng)護(hù)。所有混凝土,一經(jīng)澆筑應(yīng)立即進(jìn)行全面的搗實,使之形成密實、均勻的整體,對引氣混凝土,振搗棒脈沖的頻率應(yīng)不大于6000Hz?;炷恋臐仓?yīng)連續(xù)進(jìn)行,如因故必須間斷,間斷時間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時間或能重塑的時間?;炷猎谶\輸過程中,嚴(yán)禁添加計量外用水,當(dāng)有必要調(diào)整混凝土的塌落度時,必須在專職技術(shù)人員指導(dǎo)下,在卸料前加入外加劑,加入后快速攪拌,外加劑加入量與攪拌時間應(yīng)經(jīng)試驗確定。目前關(guān)于混凝土耐久性設(shè)計的規(guī)范已經(jīng)出臺,混凝土的粗放設(shè)計已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化的定量設(shè)計,從精選原材料、控制水膠比、膠凝材料用量等實現(xiàn)混凝土的低氯離子擴散系數(shù)、高抗凍指數(shù)的目的,通過內(nèi)摻阻銹劑、防腐劑等實現(xiàn)對鋼筋的保護(hù)。高性能混凝土以其良好的工作性,優(yōu)異的耐久性得到人們的普遍認(rèn)可。比如斜拉橋的橋塔,借助施工期間的腳手架進(jìn)行保護(hù)十分容易,而一旦投入使用,再進(jìn)行修補幾乎不可能。6)采取預(yù)防性的保護(hù)措施[2]。橋面防水非常重要,但最關(guān)鍵的是雨水泄水口,伸縮縫,伸縮縫處的梁端部位以及帽梁頂面,下部結(jié)構(gòu)水位浮動處等,都要特殊處理。過去的橋梁設(shè)計對此考慮的不周,雨水通過欄桿外側(cè)流向邊梁,所以邊梁外側(cè)病害最嚴(yán)重。所以設(shè)計必須對防凍設(shè)計提出嚴(yán)格的要求,施工時對混凝土的配比設(shè)計嚴(yán)格控制,應(yīng)采用引氣工藝混凝土,達(dá)到防凍要求。3)對地處北方地區(qū)的橋梁應(yīng)有完善的防凍設(shè)計。因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要任務(wù)之一就是考慮如何使傳力路徑盡可能短,越是簡捷,效率越高,混凝土材料盡可能受壓,同時應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中,可最大限度避免裂縫的產(chǎn)生??刂屏芽p,主要從設(shè)計、原材料的選擇、混凝土配合比和施工工藝等方面入手。5)基礎(chǔ)不均勻下沉,將使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生向下沉方向傾斜方向的裂縫。3)鋼筋銹蝕將沿鋼筋方向產(chǎn)生裂縫。圖11 超過設(shè)計外力引起的裂縫1)由于混凝土表面溫度變化,常常導(dǎo)致構(gòu)件在垂直于受彎方向產(chǎn)生裂縫,或在懸臂梁最大負(fù)彎矩處產(chǎn)生裂縫。最大寬度在中性抽上,如圖ll所示。如圖10所示。收縮裂縫多為貫通裂縫。這類裂縫往往在開口、角網(wǎng)等部位容易產(chǎn)生,特別是當(dāng)澆筑斷面很薄,硬化后經(jīng)過較長一段時間,更容易產(chǎn)生由于約束引起的收縮裂縫。在新舊混凝土接頭等處,沿著與接縫面的垂直方向產(chǎn)生裂縫。混凝土沉降產(chǎn)生的裂縫7)大體積混凝土、使用了早強水泥的混凝土,由于技術(shù)措施不當(dāng),常因混凝土的水化熱作用,在澆筑后2—3天導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生裂縫,裂縫經(jīng)常以直線等間距出現(xiàn)。圖7如圖7所示。6)在振搗不充分,或析水多的混凝土,斷面高度急變的部位,以及鋼筋、導(dǎo)管等的保護(hù)層小的時候,常因混凝土的沉降,導(dǎo)致在混凝土剛澆筑之后產(chǎn)生深度較淺的裂縫,通常裂縫沿鋼筋或?qū)Ч芊较虍a(chǎn)生。這類型經(jīng)常出現(xiàn)在混凝土剛澆筑之后,裂縫深度較淺,約為鋼筋保護(hù)層厚度,特別是在風(fēng)大的天氣,空氣干燥時澆筑的混凝土更容易產(chǎn)生。支架下沉、脫模過早不均勻下沉引起的裂縫4)接頭部位處理得不好,將造成預(yù)制混凝土構(gòu)件裝配時的施工接縫和現(xiàn)澆混凝土?xí)r的新舊混凝土施工縫變?yōu)槌尚涂p(圖5所示)。圖4裂縫寬度比較大,有的達(dá)12mm。2)模板移動或鼓出,將會使混凝土在澆筑后不久產(chǎn)生與模板移動方向平行的裂縫。如圖2所示。圖 2骨料問題引起的裂縫當(dāng)骨料含泥量過大時,將隨著混凝土干燥、收縮,出現(xiàn)不規(guī)則花紋狀裂縫。如圖l所示。另—種是施工時由于質(zhì)量缺陷而出現(xiàn)的裂縫,這類裂縫通常產(chǎn)生在鋼筋混凝土橋梁中及石拱橋的灰縫部位[1]。一般裂縫有兩種類型,一種是由于橋梁結(jié)構(gòu)的承載力或剛度不足,在荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。更要指出的是,有些橋梁在設(shè)計時存在一些構(gòu)造上的缺陷,以及施工中的質(zhì)量問題,加速了這些病害的形成和發(fā)展,病害的主要體現(xiàn)之一就是混凝土裂縫的發(fā)生與發(fā)展。對既有橋梁的裂縫,根據(jù)不同情況,采取的有針對性的治理方案進(jìn)行治理,保障了結(jié)構(gòu)的安全運營。要:提高混凝土橋梁的耐久性,控制結(jié)構(gòu)的裂縫,是橋梁建設(shè)工程的一個重點和難點。在惡劣的天氣下,應(yīng)隨時關(guān)注混凝土表面情況,若表面發(fā)現(xiàn)滲出水分完全消失,有細(xì)小的收縮裂縫出現(xiàn),即表示已到開始養(yǎng)護(hù)的時間,應(yīng)立即給予水分的補充并在出現(xiàn)細(xì)小裂縫的部位進(jìn)行二次搓抹、拍打,以消除出現(xiàn)的微小裂縫。雖然混凝土未完全凝結(jié)硬化,但此時已經(jīng)可以上人,養(yǎng)護(hù)所澆在混凝土表面的水分,也基本上不會將混凝土中水泥漿帶出來。開始養(yǎng)護(hù)的時間不管采用哪種方法,應(yīng)在初凝前大約1小時,即混凝土表面泌水即將蒸發(fā)完畢,經(jīng)過二次振搗二次抹面后的混凝土。但是,因為木模板有較大的吸水能力,在進(jìn)行混凝土澆筑前,必須將模板用水澆透,以防止?jié)仓r吸水使混凝土脫水。木模板和竹膠板也是一種養(yǎng)護(hù)材料,對垂直方向的結(jié)構(gòu)可以起到一定的防護(hù)作用,但竹膠板吸水能力差,起到的防護(hù)作用較松木等木模板要差一些。塑料薄膜也是一種良好的保溫、保濕材料,在不要求表面光潔的情況下,澆筑后立即在表面覆蓋塑料薄膜,既起到防止水分蒸發(fā)的作用,又能起到混凝土保濕的作用。但表面覆蓋后的保濕層需要定期灑水。麻袋和其他吸水材料在覆蓋保濕中被廣泛應(yīng)用,并且其對水平或垂直而都適用。噴霧壓力不應(yīng)太大,否則混凝土表面會被沖刷。這種方法在垂直和水平表面都能使用。常用的養(yǎng)護(hù)方法除自然養(yǎng)護(hù)外,有在混凝土構(gòu)筑物表面蓄水、噴霧、灑水,噴水蒸汽或用水飽和的覆蓋層麻布、棉毛毯、砂土、木屑、稻草浸水覆蓋,或在混凝土構(gòu)筑物表面敷蓋紙、塑料膜或隔水涂料防止水分的蒸發(fā)。自然養(yǎng)護(hù)是目前現(xiàn)澆混凝土工程中常用的養(yǎng)護(hù)方式,是指在自然條件允許情況下,不采用過多的措施就能維持一定的潮濕環(huán)境進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)的原則是保持澆注后的混凝土的合理的水分和溫度。蒸發(fā)減少和在混凝土構(gòu)筑面上灑水會明顯降低溫度,也會有利于后期強度的增長。就后期強度而言,在較低溫度下養(yǎng)護(hù)比較高溫度養(yǎng)護(hù)更為有利。混凝土各項指標(biāo)正常發(fā)展需要有合理的溫度。合理濕度是指澆筑過程中,會保留一定的水分供養(yǎng)護(hù)之用,但由于構(gòu)筑物周圍環(huán)境干燥,混凝土包含的用于水化以外的水分會被蒸發(fā)逸出,從而導(dǎo)致混凝土養(yǎng)護(hù)所需的水分不足,并引起混凝土后期性能發(fā)展減緩甚至中斷。當(dāng)構(gòu)筑物周圍自然條件不能滿足養(yǎng)護(hù)要求的溫度和濕度時,就要人為創(chuàng)造相應(yīng)的溫度和濕度條件,即創(chuàng)造合理溫度和合理濕度,盡量避免急劇干燥、溫度急劇變化、振動以及外力的擾動,保證混凝土各項指標(biāo)的正常發(fā)展。養(yǎng)護(hù):養(yǎng)護(hù)是混凝土強度正常增長及防止混凝土產(chǎn)生裂縫最有效的措施,必須充分重視,并制定養(yǎng)護(hù)方案,派專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)工作。如圖13示,某工地梁板結(jié)構(gòu)的裂縫情況,當(dāng)時天干風(fēng)大,澆筑后未及時覆蓋,混凝土表面迅速失水開裂,當(dāng)時混凝土并未初凝,但用壓抹的方法已無法使裂縫閉合,操作人員采用木榔頭敲砸的方法企圖使裂縫閉合,出現(xiàn)了圖示三種情況。a) 二次抹面(振搗)無效的裂縫; b)、c) 二次抹面(振搗)消除和減小了的裂縫預(yù)拌混凝土在澆灌入模后,可終抹的時機較短,往往是大面積的混凝土表面需抹面。終抹的時機:開始初凝前,混凝土泌水結(jié)束,指按有淺痕。中間的溫度濕度計顯示:從混凝土入模起4h試驗期間,溫度3239℃,濕度4060%,一周后檢查, mm,總長220 mm, mm,總長1850 mm,塑料薄膜覆蓋的板無裂縫出現(xiàn)。圖11 用平板測試法進(jìn)行混凝土抗裂性能試驗圖12 不同保濕條件下混凝土試件的裂縫情況左圖:同一環(huán)境中不同保濕條件下的試件; 右圖:未覆蓋的試件裂縫開展情況(實測描繪)[Page]試驗用混凝土按初凝8h配制,初始坍落度/擴展度=245/650mm,無離折、泌水、板結(jié)情況,和易性良好、成型后用塑料膜嚴(yán)密覆蓋的試件,入模4h還具有塑性且未見任何肉眼可見裂縫。圖10 施工荷載引起的樓板底裂縫4 梁板結(jié)構(gòu)澆筑時的二次振搗和保濕養(yǎng)護(hù):梁板結(jié)構(gòu)表面積大,水分容易蒸發(fā),水化容易散失,溫升不高,因此,水分散失和二次振搗壓實抹平不足是導(dǎo)致梁板結(jié)構(gòu)早期裂縫的重要因素,隨著混凝土齡期的增長和環(huán)境的變化,會加劇早期裂縫的擴展,有可能成為有害的貫穿裂縫。“模板拆除時,不應(yīng)對樓層形成沖擊荷載,拆除時模板和支架宜分散堆放并及時清運。在終凝后上人作業(yè)(澆筑完畢剛踩不出腳印),或往工作面上吊運材料,人員和材料的重量通過本身還需要模板支撐的混凝土傳到模板上,不但攪動了澆筑的混凝土,而模板和模板支撐特別是板的模板支撐在集中的、不均勻的、過大的施工荷載作用下,混凝土?xí)騽偠炔蛔愣l(fā)生撓曲,特別是吊運材料時產(chǎn)生集中的沖擊荷載,更會使剛度不足的模板產(chǎn)生振動,即使輕微的振動也會對初凝前后的混凝土產(chǎn)生嚴(yán)重的
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