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详解混凝土裂缝维修、加固、改造技术

更新时间:2017-10-27 点击数:1620

详解混凝土裂缝维修、加固、改造技术

混凝土产生裂缝是人们普遍关注的问题,大量的工程实例证明混凝土构件出现裂缝是不接避免的,且混凝土裂缝对构件承载力有较大的影响,有裂缝的混凝土构件其承载力大小为极限承载力的60%~90%。所以本文围绕钢筋混凝土构件裂缝的维修、加固与改造技术进行编写,以供从事加固行业的技术人员作为参考。

 

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混凝土裂缝检测流程图

 

结构在正常使用过程中,钢筋混凝土一般都是带裂缝工作的,一般肉眼可见的裂缝范围是0.02mm~0.05mm,对于裂缝宽度小于0.05的裂缝一般被认为是无害裂缝(仅仅指对于荷载作用)。我国现行规范对一般正常使用条件下混凝土结构构件最大裂缝宽度的控制标准为0.3mm,因此就经济及科学观点,一定程度的裂缝是可以接受的,但并不是说我们就可以对混凝土裂缝视而不见,任其发展。

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裂缝导致混凝土脱落部分钢筋裸露

 

裂缝对混凝土构件的危害:

 

裂缝会造成结构承载能力降低,结构的可靠度下降;有些细小裂缝虽对承载力无直接影响,任其发展可能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;并使人们产生较大的心理压力。

 

裂缝修复原则:

 

1、确保裂缝处理后原混凝土构件承载能力,整体性以及防水防渗作用;

 

2、避免出现二次裂缝;

 

3、防止对原有构件进行大范围改动,尽量保持其原有结构外观。

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封缝胶处理

 

裂缝修复措施:

 

1、表面修复,利用混凝土表层细微独立裂缝,裂缝宽度小于0.2mm或网状裂纹的毛细作用吸收低粘度且具有良好渗透性的裂缝胶,封闭裂缝通道。对楼板和其它需要防渗部位,应根据其使用环境在混凝土表面粘贴碳纤维布或者芳纶纤维布(在需绝缘环境使用)以增强封护作用。

 

2、内部修复,在裂缝宽度为0.1mm~1.5mm的静止独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状局部缺陷的补强和封闭时,先使用封缝胶将裂缝便面封闭,安装上注胶嘴以一定的压力将低粘度、高强度的裂缝胶注入裂缝腔内,已达到修补裂缝的效果。

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裂缝封闭之后用粘贴芳纶纤维布防止二次开裂

 

在进行裂缝完成之后,为了防止裂缝出现二次开裂和扩展,保证原有构件的结构安全,我们还可以采用增大截面法对混凝土构件进行加固补强,根据建筑使用性能我们可以采取粘贴碳纤维布、芳纶纤维布等加固方法,或是使用碳纤维网格加固系统对结构进行加固补强。

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碳纤维网格加固系统

 

碳纤维网格加固系统是一种由经过特殊处理过后的碳纤维网格和特制活性聚合物砂浆组成的新型混凝土结构加固补强技术,在提高混凝土构件承载力的同时可以增强混凝土构件的耐火性,可以对混凝土起到良好的保护作用。

 

混凝土裂缝形成的原因有很多种,在实际工作中我们应根据不同裂缝的产生原因,采取相应的加固措施,有效的控制裂缝发展,以达到延长建筑物使用寿命,确保结构安全的目的。

(四)砖混结构如何加固?

今天为什么要把砖混结构加固单独拿出来谈?

 

因为中国砖混结构的房屋基数实在庞大的吓人。二十世纪七八十年代,中国兴建的六层以下的住宅楼几乎清一色的运用了砖混结构。

 

何为砖混结构?

 

砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙采用砖或者砌块砌筑,构造柱以及横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。也就是说砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。

 

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我们知道,建筑结构犹如人的骨架,支撑着整个建筑物,所以一旦砖混结构的承重墙受到破坏,就危及建筑物的安全。

 

而砖混结构被认为是中国目前最危险的短命建筑。

 

梁思成曾言,对待建筑“要让它延年益寿,不要返老还童”,所以对待老旧砖混结构,我们要做的是加固,而不是盲目拆除重建。

 

 砖混结构加固方法

 

 

1.地基基础常用加固方法

 

加大基础底面积法、基础补强注浆法、锚杆静压桩法、树根桩法等。加大基础底面积法适用于当既有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求的加固, 可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积; 基础补强注浆法适用于基础因受不均匀沉降、冻胀或其它原因引起的基础裂损时的加固;锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土和人工填土等地基土加固及纠倾加固;树根桩法也称压浆灌注桩, 适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土和人工填土等地基土加固。

 

2.墙体常用加固方法

 

砂浆面层法、钢筋网砂浆面层法、钢筋混凝土板墙法。砂浆面层法适用于较小幅度提高承载力的静力加固和抗震加固;钢筋网砂浆面层法适用于较大幅度提高承载力的静力加固和抗震加固;钢筋混凝土板墙法, 形成砌体—混凝土组合墙, 适用于大幅度提高承载力的静力加固和抗震加固。后两种加固方法还能较大幅度提高墙体的变形性能。

 

3.砖柱常用加固方法

 

混凝土围套加固法、外包钢加固法。当截面抗弯承载力和抗剪承载力不足时, 可采用混凝土围套加固法;当截面抗弯承载力严重不足, 且不允许增大截面尺寸时, 可采用外包钢加固法。

 

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4.混凝土梁常用加固方法

 

混凝土梁正截面粘钢加固、正截面加筋法加固、简支梁正截面碳纤维片材加固。这3种方法适用于提高正截面承载力;预应力螺杆加固梁斜截面: 这种方法适用于提高斜截面承载力;外包钢加固简支梁、预应力拉杆加固混凝土梁:这两种方法适用于同时提高正截面和斜截面承载力。

 

5.混凝土楼( 屋面) 板常用加固方法

 

在楼板受拉区粘钢加固、贴碳纤维片材加固, 这两种方法适用于提高正截面受弯承载力;当洞口边有集中荷载, 以及洞宽或直径>1000mm, 洞口边应设梁。楼( 屋面) 板裂缝修补: 裂缝有已稳定、未稳定两种稳定状况, 应根据裂缝成因、裂缝宽度、裂缝深度、稳定状况、钢筋是否锈蚀、修补目的等, 选用不同的加固方法。裂缝加固方法有:表面处理法、灌浆法、填充法、表面涂渗透性防水剂。裂缝修补的目的增强防水性能、增强承载力、增强耐久性。

 

 砖混结构抗震加固

 

砖混结构加固最多的还是抗震加固,因为老的砖混房子里面很多没有圈梁构造柱,所以它们抗侧向力和整体性都很差。

 

砖混结构为什么抗震性能差,我们来跟框架结构比较一下就知道了。

 

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框架结构柱、梁、板承重,为杆系结构,混凝土保证其刚性,钢筋保证其延性,刚柔

 

结合,能够很好的抵抗和吸收地震能量。其结构抗变形能力强,即使被破坏也是延性破坏,从发生可见裂缝到破坏会产生很大的变形,提供充足的时间撤离。但是砖混房屋是脆性破坏,遇到地震一下子就倒了。

 

砖混结构抗震加固可尝试:减小地震作用加固法、增大结构抗震能力加固法、多道防线抗震加固法。

 

1.减小地震作用。它主要是通过增大结构周期或加大结构阻尼来实现,一般应用于大型公共建筑的抗震加固。

 

2.增大结构抗震能力。如增大墙体抗震性能的外包钢筋混凝土面层(俗称夹板墙加固法)、钢筋网水泥砂浆面层加固法、及砖柱外包加固等构件加固法;增设圈梁、构造柱及钢拉杆的整体加固法;通过增设抗震墙的区段加固法来提高房屋的抗震能力等。这些方法施工相对简单,大量应用于多层的砖混结构当中,尤其是民用建筑中。

 

增设圈梁的加固机理有如下几个方面:

 

1)加强房屋的整体性。由于圈梁的约束作用,减小了预制板散开及墙体出平面倒塌的危险性,使纵、横墙能保持为一个整体的箱形结构,可充分发挥各片墙体的平面内抗剪强度,有效抵御来自任何方向的水平地震作用;

 

2)圈梁作为楼盖的边缘构件,提高了楼盖的水平刚度,同时箍住楼(屋)盖,增强了楼盖的整体性;

 

3)圈梁可限制墙体斜裂缝的开展和延伸,使墙体裂缝仅在两道圈梁之间的墙段内发生,使墙体的抗剪强度得以充分发挥,使墙体的稳定性得到提高;

 

4)圈梁可减轻地震时地基不均匀沉陷对房屋的影响;

 

5)圈梁可减轻和防止地震时的地表裂隙将房屋撕裂。