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裂缝分析及常用方法处理

裂缝分析及常用方法处理

混凝土已经有一百多年的发展历史,如今混凝土结构依然是建筑中最常用的结构。混凝土具有很多优良的性能,例如较高的抗压强度、施工和易性等。但由于混凝土的抗拉强度较低,在使用的过程中容易出现裂缝。裂缝的出现对结构本身安全性能会产生很严重的影响,因此我们要及时进行加固处理。
 
裂缝的出现,破坏了混凝土结构的整体性。在对裂缝加固时,我们应当明白裂缝形成的原因,来进行对症下药。即使同样看起来都是裂缝,结构性裂缝与非结构性裂缝处理起来应采用不同的方式。裂缝可分为两种,一种是由于混凝土结构内部收缩变形、温度引起应变等结构自身原因而非荷载所引起的裂缝,即非结构性裂缝(也叫非荷载裂缝)。相对而言,非结构性裂缝处理起来比较简单,对其进行加固主要针对现有裂缝的处理。
 
根据裂缝的宽度,我们可以采用表面封闭法与压力注浆法。裂缝宽度小于0.2mm时,可以采用封缝胶对裂缝表面直接进行封闭作用,防止裂缝继续扩大。压力注浆法适用于0.1mm至1.5mm的裂缝处理,采用封缝胶配合裂缝胶进行施工。施工时首先预埋注胶嘴,再利用封缝胶封缝,最后裂缝胶注胶即可完成对裂缝的修补。
 
另一种,是由于承受荷载,混凝土结构承受的拉应力超过了抗拉强度而出现裂缝,即结构性裂缝(也叫荷载裂缝)。当混凝土结构由于荷载作用产生结构性裂缝时,进行加固处理就不能仅仅停留在封闭裂缝的表面。
 
我们可以举一个简单的例子对这个问题进行分析:裂缝胶与混凝土之间的正拉粘结强度为2.5MPa,若结构裂缝深20mm,长1000mm,则二者之间的拉应力仅为2.5×20×1000=5000N,也就是说,裂缝胶在深20mm的裂缝中,每延米能提供的拉应力仅为5000N,若将此换算成质量则仅为0.5吨,远远达不到加强混凝土结构承载力的要求。
 
所以在处理结构性裂缝时,首先要采用上面提到的表面封闭法以及压力注浆法。裂缝封闭无误后,可以采用主动加固与被动加固的方法加固结构。
 
被动加固属于比较常见的技术,我们所说的纤维复合材料加固,包括碳纤维布、碳纤维板、芳纶纤维布等等,都属于这种方法。纤维复合材料质量轻、抗拉强度高,尤其适用于混凝土受弯及受拉构件,配合专用浸渍胶能够与混凝土形成一个整体共同受力,充分地利用纤维复合材料的抗拉强度。其他的被动加固方法例如粘钢法、碳纤维网格都可以对结构性裂缝起到加固作用。

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