摘要:近年來,混凝土結構構件的加固施工問題得到了業內的廣泛關注,研究其相關課題有著重要意義。本文首先介紹了鋼筋混凝土構件中裂縫的分類及其產生原因,分析了混凝土結構構件加固技術,并結合相關實踐經驗,分別從多個角度與方面就其受力裂縫的治理展開了研究,闡述了個人對此的幾點看法與認識,望有助于相關工作的實踐。
關鍵詞:混凝土結構;構件加固;施工技術
1、前言
作為混凝土結構應用中的一項重要方面,對其構件加固施工技術的探討占據著極為關鍵的地位。該項課題的研究,將會更好地提升對混凝土結構構件加固施工技術的分析與掌控力度,從而通過合理化的措施與途徑,進一步優化該項施工工作的最終整體效果。
2、鋼筋混凝土構件中裂縫的分類及其產生原因分析
2.1結構性裂縫
結構性裂縫是指由于靜荷載和動荷載的應力(包括次應力)引起的裂縫,這種裂縫的形成主要是由于結構的承載力不夠、構件受荷超載、構件剛度或強度不足、構造不當、原材料質量不佳、施工順序不當或施工質量欠佳等原因,這種裂縫也是建筑破壞開始的特征,有一定的危險性。
2.2非結構性裂縫
非結構性裂縫可以分為塑性裂縫、收縮裂縫、溫度裂縫和地基不均勻沉降裂縫。塑性裂縫是指混凝土澆筑好后由流態逐漸變為塑態再硬化變為固態的過程中塑態階段產生的裂縫,是各類鋼筋混凝土結構中普遍存在的一種裂縫。產生這種裂縫的原因包含兩方面:一是由于混凝土骨料沉落裂縫,這種裂縫與混凝土材料本身的坍落度、干燥度以及模板粗糙度和鋼筋密度有關,二是收縮裂縫,這種裂縫是混凝土在塑態階段時由于風速過大、烈日暴曬等使其表面水分蒸發過快而導致的,此類裂縫主要在結構外觀存在,對內部結構基本無影響。收縮裂縫主要出現在混凝土表面上,裂縫的特點是淺、細。溫度裂縫的產生是由于鋼筋混凝土結構因外界溫度變化產生熱脹冷縮變形,當變形受到約束時混凝土內部會產生應力,若應力超過混凝土的抗拉強度就會導致混凝土產生裂縫。
3、混凝土結構構件加固技術研究
3.1外包鋼加固技術
外包鋼加固是混凝土結構構件加固技術的重要組成部分,該技術主要是在混凝土梁、柱等構件的四周包型鋼,并以型鋼的形式來實現對混凝土構件的加固,從而有效的提高混凝土結構構件的質量。從當前外包鋼的加固技術使用情況來看,主要分為干式、濕式等兩種方式。通過大量的實踐調查發現,外包鋼加固技術在實施的過程中,主要是對柱構件進行加固,而且,具有施工簡單、加固效果好、工期短的特點,適用于不允許增大混凝土截面尺寸,而且不需要提高承載力的混凝土結構的加固中,其加固效果極為顯著。
3.2加大截面加固技術
通過對加大截面加固技術的實施情況的調查發現,該加固技術的實施主要適用于梁、板、柱以及一般的構筑物的結構加固上,具有適用性范圍廣的特點。當然,在對該技術進行深度研究的過程中發現,加大截面加固技術的實施也存在一定的缺點,例如,現場的工作量較大,而這樣就會造成工程的養護期過長,對生產以及生活等都會產生一定的影響,甚至會對房屋的凈化空氣、美觀等產生一定的影響,因此,應結合混凝土的實際情況來選擇適當的加固技術,將其優勢充分的發揮出來,合理的規避其劣勢,確保對混凝土結構構件的合理加固。
3.3外部粘鋼加固技術
外部粘鋼加固技術的主要材料是鋼板材料,在混凝土結構構件的外部粘貼鋼板,以此來提高混凝土結構構件的承載力。該加固技術主要應用在受拉構件、一般受彎中,該技術實施的主要優點是能夠有效的提高加固構件的抗裂性、剛度,并可以結合構件的實際施工進行粘貼,與加大截面加固技術有著很大差異性,其對建筑結構外觀的影響極低,并不會影響到混凝土結構構件的使用空間,具有施工方便的優點。
3.4預應力加固技術
預應力加固技術在實施的過程中,主要通過預應力方法來實現反向荷載,如,采用鋼絞線、拉桿、撐桿等來對混凝土結構構件進行加固。該技術的主要優勢在于能夠大幅度的提高混凝土結構構件的承載力,同時,加固后的結構并不會影響到構筑物的外觀,不會占用建筑的空間,并可以對其進行不停產施工。當然,該技術也有著一定的缺點,不適用于溫度過高的環境中,如果溫度過高會影響到加固技術的效果,大大的增加了工程的成本投入,因此,與其他加固方法一樣,預應力的加固方法在使用的過程中也需根據工程的實際情況進行選擇。
3.5碳纖維加固技術
碳纖維加固技術主要是在混凝土構件外部粘貼相應的碳纖維版、碳纖維布,以提高混凝土結構構件的承載力,具有防腐、高強輕質、施工簡單方便等優勢。當然,在應用碳纖維加固技術的過程中也存在一定的缺點,如,由于碳纖維材料直到拉斷時仍舊表現為彈性性質,而在碳纖維拉斷時,該材料則呈現出脆性的特征,因此,碳纖維加固技術不應應用于混凝土強度不到C20結構構件的加固中,這樣才能夠確保該技術應用的合理性。
4、鋼筋混凝土受力裂縫的治理方法
4.1表面處理法
表面處理法包括涂膜封閉法、噴涂聚合物水泥砂漿法和開槽填補裂縫法。涂膜封閉法通常是在混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂保護膜。在裂縫寬度有可能變動時,可采用具有跟蹤性的焦油環氧樹脂等材料。在裂縫多而且密集或者混凝土老化、砂漿離析的結構物上也可大面積涂抹保護膜。混凝土表面的微細裂縫可以采用涂刷混凝土涂料形成防水膜的方法來封閉裂縫。這種方法施工簡單,成本較低,而且還有裝飾效果,適合于寬度小于0.2mm的微細裂縫。涂膜封閉法適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫,深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫,不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。噴涂聚合物水泥砂漿法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏。該方法是在水泥砂漿中摻入ZV型混凝土修補膠成為聚合物水泥砂漿。由于其中聚合物材料對水泥砂漿的改性作用,聚合物水泥砂漿粘結強度、抗拉強度大幅度提高,防水性和抗裂性增強,特別適用于混凝土缺陷縫的修補。采用快硬硫鋁酸鹽水泥和ZV型修補膠配制的聚合物快硬水泥砂漿,由于早期強度很高,收縮量很小,更適合于快速施工。
4.2壓力灌漿法
此法應用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。先將結構物的裂縫或孔隙與外界封閉,僅留出進漿口及排氣孔,然后將配制的較低粘度的漿液通過壓漿泵以一定的壓力壓入縫隙內并使其擴散、膠凝固化,以達到恢復整體性、強度、耐久性及抗滲性的目的。通常有水泥灌漿修補法和化學灌漿修補法兩種。
4.3碳纖維布加固法
對于通長、貫通的危險結構裂縫,宜委托專業加固單位采用復合增強纖維等材料對裂縫做粘貼加強處理(如碳纖維粘貼加強)。復合增強纖維的粘貼寬度以350一400~為宜,既能起到良好的抗拉裂補強作用,又不影響粉刷和裝飾效果。
5、結束語
綜上所述,加強對混凝土結構構件加固施工技術的研究分析,對于其良好施工效果的取得有著十分重要的意義,因此在今后的混凝土結構構件加固施工過程中,應該加強對其關鍵環節與重點要素的重視程度,并注重其具體實施措施與方法的科學性。
參考文獻:
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