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【午晟智造】混凝土裂缝修复与检测
时间:2017-06-20 11:37 来源:未知 点击:

裂缝问题已经成為(wèi)最常见的房屋质量问题,对混凝土结构而言,裂缝的存在是十分(fēn)普遍的现象。大量科(kē)研和实践都证明了混凝土结构出现裂缝是不可(kě)避免的,裂缝出现时荷载常為(wèi)极限荷载的15%-25%。在正常使用(yòng)荷载作用(yòng)下,钢筋混凝上结构一般是带裂缝工作的,一般肉眼可(kě)见的裂缝范围為(wèi)0.02- 0.05mm,裂缝宽度小(xiǎo)于0.05mm 的属无害裂缝,对防水、防腐蚀与承重的影响均可(kě)忽略不计。我國(guó)现行规范对一般正常使用(yòng)条件下混凝土结构构件最大裂缝宽度的控制标准為(wèi)0.3mm。因此就经济及科(kē)學(xué)观点,一定程度的裂缝是可(kě)以接受的。 


    但有(yǒu)的裂缝会造成结构承载能(néng)力降低,结构的可(kě)靠度下降;有(yǒu)的虽对承载力无多(duō)大影响,但会出现诸如混凝上保护层脱落、钢筋锈蚀加速和混凝土碳化,降低结构的耐久性或发生渗漏,影响使用(yòng)。当裂缝宽度达到一定的数值时,还可(kě)能(néng)危及结构的安全。因此,如何对混凝土结构中的裂缝进行评价、鉴定、修复,对结构的使用(yòng)和维护具有(yǒu)十分(fēn)重要的现实意义。

 
—— 裂缝原因与类型 ——

裂缝形成的原因一般分(fēn)成两类:结构性裂缝和非结构性裂缝。 


    【结构性裂缝】由于直接施加的各种静力和动力荷载所引起的裂缝。由于结构承载力不足应力达到限值引起的,是结构开始破坏的特征。这种裂缝是比较危险的,如果不对这类裂缝进行处理(lǐ)将对结构的安全带来隐患。 

    【非结构性裂缝】由于温度变化、收缩、不均匀沉降等间接作用(yòng), 结构的变形受到约束而引起的裂缝。这种裂缝对结构承载力的影响不大,可(kě)根据结构耐久性、抗渗、抗震、使用(yòng)等方面要求采取修补措施。
 
    在实际工程结构中,由于荷载所引起的裂缝只占总数的20%左右,而由于间接作用(yòng)所产生的裂缝,大约占裂缝总数的80%。裂缝成因复杂,对结构的影响差异也较大。只有(yǒu)在弄清结构受力状态和裂缝对结构影响的基础上,才能(néng)确定相应的修复措施。 

 
—— 裂缝调查与分(fēn)析 ——
 
    裂缝成因调查包括对【材质与施工质量】、【设计计算与构造】、【使用(yòng)环境与荷载】等方面的调查,是為(wèi)裂缝分(fēn)析提供依据的。 


    通过裂缝现状观测、成因调查判明是结构性裂缝还是非结构性裂缝。裂缝的宽度、長(cháng)度保持恒定不变的属于稳定裂缝,只要其宽度不大,符合规范要求,其危险性较小(xiǎo),属安全构件;裂缝的宽度和長(cháng)度随时间不断扩展,说明钢筋应力可(kě)能(néng)接近或达到流限,对承载力有(yǒu)严重的影响,应及时采取措施。 


—— 裂缝的检测 ——

    裂缝检测就是裂缝现状检查,通过现状检测并绘制裂缝分(fēn)布图,為(wèi)进行裂缝分(fēn)析和危害性评定提供依据。

    裂缝外观检测常用(yòng)的仪器有(yǒu)刻度放大镜、裂缝对比卡等,裂缝深度主要采用(yòng)超声波法探测或直接钻芯法检测。检测的一般步骤如下: 


01 绘制裂缝分(fēn)布图

    先画出产生裂缝构件的形状, 然后将裂缝的位置、長(cháng)度标于图上,并对每条裂缝进行编号和注明裂缝出现时间。為(wèi)便于研究分(fēn)析,裂缝图应根据构件逐一绘制展开图,并在图上标明方位。当裂缝数量较多(duō)时,可(kě)在构件有(yǒu)裂缝的表面画上方格,方格尺寸依据构件的大小(xiǎo)以200- 500mm 為(wèi)宜,在裂缝的一侧用(yòng)毛筆(bǐ)或粉筆(bǐ)沿裂缝画線(xiàn),然后依据同样的位置翻样到记录本上,对于特殊形状的裂缝还要拍照和摄像。 

02 测定裂缝宽度

    测定时把裂缝全長(cháng)分(fēn)為(wèi)四等分(fēn),中央点和两端,以及中央点和中间的第三分(fēn)点。测定裂缝方向上的垂直宽度,使用(yòng)带有(yǒu)刻度的专用(yòng)显微镜,将刻度与缝口垂直,量出缝口宽度,记下读数并标于图上。也可(kě)以采用(yòng)裂缝卡通过放大镜估计裂缝宽度,但这种方法误差较大。裂缝長(cháng)度可(kě)用(yòng)钢尺测量,在裂缝的端部要有(yǒu)标志(zhì),标上年月日,以观测裂缝的发展。在测定裂缝長(cháng)度和宽度的同时,须同时确认保护层厚度,保护层混凝土厚度不宜用(yòng)錾凿开时,可(kě)用(yòng)钢筋探测器找出其厚度。 

03 测定裂缝深度

    检测裂缝的深度通常用(yòng)超声波法,通过所测得的声时与探头之间的关系推算出裂缝的深度。用(yòng)超声波测试裂缝深度,要在避开钢筋的位置上进行,且仅对一些受力裂缝比较合适,因為(wèi)这种裂缝两边的混凝土一般是完全分(fēn)离的。如果两边的混凝土并未完全分(fēn)离,用(yòng)超声波检测是不太准确的。对于裂缝不深且其走向大致成一直線(xiàn)的构件,可(kě)以采用(yòng)直接取芯的方法进行检测。这种方法是在有(yǒu)裂缝的位置,沿深度方向钻取混凝土芯样,这样可(kě)以在芯样侧面直接测量裂缝深度,其缺点是对构件有(yǒu)一定的破损。 

04 裂缝发展情况观测

    对于活动裂缝,应进行定期观测,专用(yòng)仪器有(yǒu)接触式引伸仪、振弦式应变仪等,最简单的办法是骑缝涂抹石膏饼观察。在典型裂缝位置处抹50mm左右见方的石膏饼,观察石膏饼是否沿原裂缝开裂,就可(kě)确定裂缝是否在继续发展。石膏饼开裂宽度大,说明裂缝增長(cháng)也大,将裂缝的变化情况亦记于图上。通过以上观测绘制形成的裂缝图,即可(kě)作為(wèi)裂缝分(fēn)析的依据。 

 
—— 裂缝修复措施 ——

裂缝处理(lǐ)的原则:
    1)首先应能(néng)保证裂缝处理(lǐ)后结构原有(yǒu)的承载能(néng)力、整體(tǐ)性以及防水、抗渗性能(néng);
    2)其次要考虑温度、收缩应力较長(cháng)时间的影响,以免处理(lǐ)后再出现新(xīn)的裂缝;
    3)再次应防止进一步的人為(wèi)损伤结构和构件,尽量避免大动大补,并尽可(kě)能(néng)保持原结构的外观。 

裂缝的类型不同,修复处理(lǐ)的方法也不相同,裂缝一般的处理(lǐ)方法有(yǒu)如下几种: 


01 表面修补

    通过密封裂缝表面以提高其防水性及耐久性。适用(yòng)于对结构承载力无影响的浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的微细裂缝(一般宽度小(xiǎo)于0.2mm)。修补用(yòng)的材料必须具有(yǒu)密封性、抗渗性和耐老化性,与混凝土的变形要相适应, 大面积处理(lǐ)时应注意防止空鼓、起皮。

    表面修补法主要有(yǒu)表面涂抹环氧树脂、聚氨酯、聚合物(wù)砂浆等,表面粘贴常采用(yòng)玻璃丝布、碳纤维布、土工膜。修补处理(lǐ)前应将裂缝附近的灰尘浮渣清除干净,采用(yòng)表层粘贴封闭时应对结构面进行打磨处理(lǐ)。 

02 内部修复

    采用(yòng)压浆泵将粘合剂及密封剂浆液灌入裂缝深部,由于胶结料在裂缝内部凝结、硬化而起到补缝作用(yòng),从而达到恢复结构的整體(tǐ)性、耐久性及防水性的目的。灌浆材料一般要求具有(yǒu)较好的流动性,且具有(yǒu)一定的粘结强度。

    常用(yòng)的灌浆材料有(yǒu)水泥和化學(xué)材料,可(kě)按裂缝的性质、宽度、施工条件等具體(tǐ)情况选用(yòng)。一般对宽度大于0.5mm 的裂缝,可(kě)采用(yòng)水泥灌浆;对宽度小(xiǎo)于0.5mm 的裂缝,宜采用(yòng)化學(xué)灌浆,化學(xué)灌浆材料主要為(wèi)环氧树脂和聚氨酯等。

    压力灌浆分(fēn)為(wèi)低压注入和高压注入两种方式,应根据修复的结构类型和裂缝种类选择适合的注入方式。低压注入适合宽度较细,深度较浅的建筑物(wù)裂缝;高压注入适合宽度较宽,深度很(hěn)深的建筑物(wù)裂缝。

    “午晟智造公司推出的 - 自动压力灌浆技术”,是一项包括材料、机具、施工的综合技术,利用(yòng)低压原理(lǐ),依靠内部弹簧压力和毛细管作用(yòng)将树脂注入微细裂缝。 

03 加固补强

    结构加固补强是為(wèi)了防止裂缝再出现和扩展,保证结构安全。结构补强的方法很(hěn)多(duō),主要有(yǒu)加大截面法、外包角钢法、粘钢法、粘贴碳纤维法以及预应力加固法等。加固方法的选择,应根据检测分(fēn)析结果、结构功能(néng)降低及加固原因,结合结构特点、当地具體(tǐ)条件、新(xīn)的功能(néng)要求等因素综合分(fēn)析后确定。与修补处理(lǐ)不同,由于加固处理(lǐ)目的在于恢复因裂缝降低的混凝土构件的承载力,涉及到建筑物(wù)的结构安全和使用(yòng)功能(néng)的改变,因此必须在确认安全的基础上计算承载力,提出合理(lǐ)的详细的方案。 


—— 结语 ——

    混凝土结构中裂缝类型很(hěn)多(duō),成因复杂,在实践中,应根据裂缝的不同特点分(fēn)析其产生的具體(tǐ)原因,采取相应的方法进行修复处理(lǐ),有(yǒu)效地控制裂缝的产生和发展,减少工程事故的发生,延長(cháng)结构的使用(yòng)寿命,最终达到保证建筑物(wù)安全和耐久的目的。