混凝土结构裂缝诊治技术.pdf

混凝土结构裂缝诊治技术混凝土结构裂缝诊治技术概述一、概述一、概述1.裂缝的危害2.裂缝分类3.裂缝调查（外观、现场资料）4.裂缝原因分析5.裂缝控制与防治（开裂前）6.裂缝修补方法（开裂后）二、典型裂缝形态二、典型裂缝形态三、工程实例分析三、工程实例分析近年来，很多混凝土结构在建设阶段和使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。裂缝对混凝土建筑的危害主要表现在结构耐久性和正常使用功能的降低。裂缝的存在及超限会引起钢筋锈蚀，降低结构使用年限；裂缝对建筑正常使用功能的影响，主要是降低了结构的防水性能和气密性，影响建筑美观，给人们造成一种不安全的精神压力和心理负担。裂缝危害性大小与裂缝性状、结构使用功能要求、环境条件及结构抗腐蚀能力有关。1 概述概述1.1 裂缝的危害裂缝的危害混凝土结构的裂缝按其形态可分为静止裂缝、活动裂缝、尚在发展的裂缝三类。1）静止裂缝：尺寸和数量均已稳定不再发展的裂缝。修补时，仅需依裂缝粗细选择修补材料和方法。2）活动裂缝：在现有环境和工作条件下始终不能保持稳定、易随着结构构件的受力、变形或环境温、湿度的变化而时张、时闭的裂缝。1 概述概述1.2 裂缝的分类裂缝的分类修补时，应先消除其成因，并观察一段时间，确认已稳定后，再按静止裂缝的处理方法修补；若不能完全消除其成因，但可确认对结构、构件的安全性不构成危害时，可使用具有弹性和柔韧性的材料进行修补，并根据裂缝特点确定修补时机。3）尚在发展的裂缝：长度、宽度或数量尚在发展，但经历一段时间后将会终止的裂缝。对此类裂缝应待其停止发展后，再进行修补或加固。1 概述概述1.2 裂缝的分类裂缝的分类裂缝外观调查是裂缝成因分析和危害性评定必不可少的基本条件，依据不同情况调查的主要工作有：裂缝的位置、裂缝走向、裂缝宽度、裂缝深度、裂缝长度、出现裂缝的时间及发展过程，裂缝是否已经稳定等。1 概述概述1.3 裂缝调查（外观调查）裂缝调查（外观调查）混凝土材料性能：水泥、砂、石、外加剂种类，材质单，是否存在水泥安定性问题，碱性骨料等。施工质量控制情况：混凝土表观质量、密实性、养护条件，钢筋布置位置及数量，支撑刚度及支撑质量情况等。设计计算与构造：重点检查结构方案，荷载取值，计算分析方法（包括温度收缩应力、结构差异沉降等），结构抗裂计算，配筋，以及构造措施等是否满足规范。使用环境与荷载：主要是结构在使用中的温度、湿度条件，以及实际荷载是否超标等。1 概述概述1.3 裂缝调查（现场资料调查）裂缝调查（现场资料调查）材料问题：水泥的安定性，碱骨料反应，混凝土的收缩等。施工问题：混凝土配合比或外加剂失误，振捣不足或过振，养护条件不够，过早拆模或受荷，模板变形，支撑下沉等。设计问题：结构计算失误，温度及收缩应力考虑不足，不均匀沉降考虑不足，冻胀等。环境问题：环境温、湿度条件变化，冻融，火灾，酸或盐的化学腐蚀，钢筋的锈胀等。1 概述概述1.4 裂缝成因分析裂缝成因分析水泥的安定性水泥的安定性水泥的安定性即体积安定性，是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。如果水泥硬化后产生不均匀的体积变化，即为体积安定性不良，会使水泥制品或混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量，甚至引起事故。引起水泥安定性不良的原因有很多，主要有：熟料中所含的游离氧化钙/游离氧化镁过多或掺入的石膏过多。熟料中所含的游离氧化钙或氧化镁都是过烧的，熟化很慢，在水泥硬化后才进行熟化，这是一个体积膨胀的化学反应，会引起不均匀的体积变化，使水泥石开裂。当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，它还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙，体积约增大1.5倍，也会引起水泥石开裂。1 概述概述1.4 裂缝成因分析裂缝成因分析 碱骨料反应碱骨料反应碱骨料反应是指混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应，引起混凝土内部自膨胀应力而开裂的现象。碱骨料反应开始是在30年代美国西部地区的堤坝、公路、桥梁等混凝土结构物发生异常膨胀，产生裂缝而发现的。进入70年代后，不断从欧洲、南非等地传来碱骨料反应引起的结构损伤报告，碱骨料反应作为个世界性的普遍问题被提了出来。1 概述概述1.4 裂缝成因分析裂缝成因分析碱骨料反应碱骨料反应由于碱骨料反应一般是在混凝土成型后的若干年后逐渐发生，其结果造成混凝土耐久性下降，严重时还会使混凝土丧失使用价值，且由于反应是发生在整个混凝土中，因此，这种反应造成的破坏既难以预防，又难于阻止，更不易修补和挽救，故被称为混凝土的“癌症”。碱骨料反应发生需要具有三个条件：混凝土的原材料水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高；骨料中有相当数量的活性成分（不定型二氧化硅、硅酸盐矿物、碳酸盐矿物）；潮湿环境，有充分的水分或湿空气供应。1 概述概述1.4 裂缝成因分析裂缝成因分析混凝土的收缩混凝土的收缩混凝土收缩是指在混凝土凝结初期