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裂缝:钢筋混凝土结构最大的敌人

  钢筋混凝土如今已成为建筑行业中最普遍的组合材料,很大程度上取决于钢筋与混凝土之间存在良好的粘结力使二者能够共同受力,同时混凝土会在钢筋表面形成保护膜有效地防止钢筋锈蚀。然而混凝土总会出现各种病害,其中影响最大的就是裂缝。

  混凝土结构裂缝大致可归类为两类:结构性裂缝以及非结构性裂缝。结构性裂缝由于结构在荷载的作用下,混凝土内部产生的拉应力达到混凝土极限抗拉强度时产生的裂缝。主要表现为弯曲裂缝以及剪切裂缝两种形式。混凝土的非结构性裂缝根据形成的时间可以分为三种,包括混凝土硬化前裂缝、硬化过程裂缝、硬化后裂缝。非结构性裂缝产生的原因,多半是受混凝土材料的组成、浇筑方法、养护条件和使用环境等多种因素影响所致。

  

混凝土裂缝.png


  不论出现哪种裂缝,都将对混凝土的耐久性产生影响。首先,混凝土开裂后,钢筋锈蚀的速度会加快,形成钢筋腐蚀以及裂缝之间的相互作用的恶性循环,最终将会导致混凝土结构耐久性的进一步退化,致使结构破坏。其次,混凝土裂缝会降低混凝土的表层保护作用。混凝土表面出现裂缝后,混凝土与水分接触的机会增加,裂缝越深,水分接触距离越广,侵蚀就会越严重。内部的水分在受冻时会体积膨胀,致使裂缝增大从而进入更多水分。如此进行循环,最终将导致混凝土的耐久性降低直至结构破坏。

  为了预防混凝土表面裂缝的出现,首先可以在施工中进行控制,主要可采用以下的方式:

  1)控制好混凝土原材料的质量和混凝土配合比。

  (1)选择合适的原材料,如选择中低热水泥、缓凝型减水剂、掺用纤维、采用低热高性能混凝土。同时应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响;对于砂石材料应控制其级配、含泥量、针片状含量、压碎值指标、有害物质含量在规范允许范围。

  

混凝土原材料.jpg


  (2)有针对性地进行混凝土配合比设计,如减少混凝土单位水泥用量、适当增加粉煤灰或磨细矿渣的掺量、适当掺加高效缓凝减水剂,可以有效降低混凝土的水化热,从而减小混凝土因水化热导致温差过大而产生的裂缝。施工过程中要注意混凝土变形特性恰好是混凝土产生裂缝的主要原因所在。

  2)加强夏季与冬季施工时混凝土桥梁结构施工的保护措施。

  桥梁在夏季和冬季施工中最容易出现裂缝问题,因此要积极巡查,发现小的裂缝及时处理,不留隐患,同时研究制定妥善方案,确保工程的顺利施工。

  3)施工过程中的控制措施

  混凝土施工中采取相应的措施,如降低混凝土的浇筑温度,无筋或少筋混凝土中埋放块石、混凝土早期升温阶段采取散热降温措施、混凝土降温阶段采取保温措施、合理设置施工缝、采取二次抹面、加强混凝土养护等措施;进行混凝土温度应力计算,对薄弱部位采取加强措施。

  

卡本裂缝胶,封缝胶.png


  当混凝土结构已经出现裂缝时,则需要对其进行修补处理。利用卡本裂缝胶及封缝胶可以很有效的封闭裂缝以延缓混凝土的裂缝发展,并预防混凝土开裂导致的病害发生。施工工艺主要分为七步:裂缝标注、表面处理、预埋注胶嘴、封缝胶封缝、配置裂缝胶、低压灌注以及固化。此种方法具有易施工、施工效果优良、不影响交通等优点。已经成功用于四惠桥等工程的加固施工,质量在同行业中首屈一指,对于处理桥梁混凝土结构在使用过程中出现的裂缝具有很明显的效果。

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