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混凝土裂缝是通病?我们有方法加固!

文章出处:人气:-发表时间:2022-01-12 16:45【

混凝土对人类文明进程产生了巨大影响。


1849年,法国园丁Joseph Monier 将铁丝与混凝土结合制作花盆,解决了混凝土抗拉强度低的问题,也正是这个花盆,改变了世界建筑格局;30年后,世界上第一幢按现代钢框架结构原理建造的高层建筑——芝加哥家庭保险大楼诞生,开摩天大楼建造之先河,现代混凝土开始进入快车道。


随着各类混凝土的出现,高楼大厦越来越高,同时,一些混凝土的外加剂也不断地被发明出来,使得混凝土的性能越来越优良。


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当然,在这期间,混凝土的质量问题也一直伴随着人类。


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混凝土结构由于内外因素的作用不可避免地存在裂缝,而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。


混凝土裂缝已经变成了质量通病,混凝土裂缝导致的屋面、地下室墙板、顶板裂缝、渗水更是变成了工程顽疾,屡见不鲜。


在施工和使用过程中,引起建筑混凝土结构开裂的原因很多:


01

设计构造

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在设计时考虑不周,结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中;

在构造处理不当时,现浇主梁在搁次梁处如果没有设置附加箍筋或附加吊筋;

各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。

02

地基变形

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建筑工程基础不均匀沉降是造成钢筋混凝土开裂的主要原因:

1)房屋建于土质差别较大或软弱土质上。

2)建筑物基础深浅不一。

3)房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大。

4)建筑物平面形状复杂、立面变化过大、长度过大等原因造成基础不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向与地基变形的情况有关,由于地基变形的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的,危害较大。

03

施工不当

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1)水泥、砂、石等质量不好是引起裂缝较常见的因素。

2)混凝土成型后混凝土的均匀性和密实程度。混凝土的搅拌、运输、浇灌各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接原因。

3)水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝关系密切。早期表面干燥可使其内外湿度较大从而更容易产生裂缝。

4)模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都有可能造成混凝土开裂。施工过程中,钢筋表面污染,混凝土保护层太大或太小,浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。

04

结构受荷

早期受震、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。

普通钢筋混凝土构件在承受了30-40%的设计荷载,就可能出现裂缝,肉眼一般不能察觉,而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝也称为无害裂缝)。

在钢筋混凝土设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2-0.3mm,对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许开裂的构件上出现裂缝则是有害的,需加以认真分析,慎重处理。

05

温湿度变化

当温度变化时,由于材料热胀冷缩,房屋各部分构件将产生各自不同的变形,引起彼此制约而产生应力。

因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致,屋面变形较大,当屋盖和墙体之间构造处理不当,会使墙体受拉,当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时,产生温差裂缝。

普通混凝土在空气中硬结,湿度发生变化时,体积会有所收缩,由此而在构件内产生拉应力,在早期混凝土强度较低时,混凝土收缩值最大。

因此,若构件早期养护不良,极易产生收缩裂缝。

针对混凝土开裂问题,人类一直在想办法。

为应对早期塑性收缩裂缝,我们采用了如增加构造筋以及缩小施工缝的方法。但是效果并不明显。

01
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增加构造筋


例如地下室墙板,缩小了水平钢筋的间距,想以此来防止混凝土墙板的开裂,发现裂缝并没有减少,说明目前采用加密钢筋的措施,来应对混凝土墙板非荷载的裂缝是无效的。钢筋加到一定程度以后,约束超过其它方面的作用,使得混凝土更容易开裂。

02
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缩小施工缝


以前我们的施工缝,40m,后来缩小到30m、20m。有用吗?几乎没用。即使减少到3m,3m的板不好好养护,该开裂的还是会开裂。

所以,单靠原有设计、技术措施来应对目前的早期塑性收缩裂缝是没有作用的。

更好或者说更常见的解决办法是使用胶粘剂。

01

结构灌缝胶


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对于裂缝宽度较细较深,且以周期性活动裂缝居多,可采用粘度低、粘结性好、弹性模量较小且柔性较好的结构灌缝胶进行灌注。

02

封缝胶


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对于裂缝深度尚未达到保护层深度,并且裂缝已经处于静止状态,为确保建筑物的安全性能和使用年限的耐久性,就必须进行修补恢复,其修复方法可采用表面封闭法,使用封缝胶

从古到今,混凝土伴随着人类走了9000多年的岁月,创造了无可替代的经济与文化价值。从古罗马建筑的辉煌走到现在的钢筋混凝土城市,无数的摩天大厦、跨海大桥不断的刷新着人类建筑史的奇迹,它见证了人类文明的进步,成为社会发展的物质基础。

钢筋混凝土的发展造就了现代社会基建工程的快速发展,混凝土文明将不断延续,相信未来,掌握砼本质科学原理的人类,将会将混凝土再次推向高峰。




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