钢筋混凝土梁裂缝处理

关键词：裂缝

钢筋混凝土梁裂缝处理（精选十篇）

钢筋混凝土梁裂缝处理篇1

某办公楼工程, 建筑面积6300平方米, 为一幢6层框架结构建筑。六层局部楼面及屋面为井字梁结构。于2001年3月发现 (1) - (5) 轴、A-D轴间井字梁两侧屋面板底以下部位出现多道肉眼可见的垂直裂缝。在清除表面楼层后发现裂缝沿构件截面高度呈上宽下窄状, 宽度约0.5-1mm, 多为表面裂缝基本未贯穿梁底, 且大都分布在跨中区域, 同时井字梁的周边梁与其下砌体结构产生了明显的错位。

2 裂缝原因分析

2.1 该楼共设8个沉降观测点。

根据基础沉降观测结果, 由于为桩基础, 沉降量均较小, 最大沉降量10.4mm, 最小沉降量9.3mm, 最大差异沉降仅1.1mm。故可排除基础沉降量过大引起梁体裂缝的可能。

2.2 对梁体进行回弹测得混凝土强度等级达到C20, 我们符合

原设计要求, 故可罚≥除梁身混凝土强度等级不足引起梁体开裂的可能。

2.3 该井字梁结构系夏季施工, 屋面防水材料已老化变质, 该

层面保温材料较薄, 故保温性较差, 梁体的室内外温差无论冬夏至少在10℃以上。

3 设计计算的复核

现对梁进行裂缝宽度复核。构件的裂缝控制等级就为三级, 最大裂缝允许宽度为0.3mm。复核工作分两部分进行。

3.1 接受弯构件验算梁体裂缝宽度, 其最不利情况就是荷载效应与温度效应产生的弯矩叠加。

因该梁是夏季施工的, 冬季则产生收缩变形, 梁顶与梁底的温度使梁顶收缩大于梁底, 因此, 冬季温度效应产生的跨中弯矩与荷载效应产生的跨中弯矩是同号的, 且冬季二者的影响是叠加的。

经计算得屋面综合荷载q=7.58k N/m2, 区格的长a和宽b分别为3.4m和3m, 则荷载效应产生的巧矩M1=0.34qa2b=0.34×

而由构件上下表面温差产生的温度弯矩Mt:Mt=EIaΔt/h=Ebh2aΔt/12=2.55×104×250×700×700×10-5×10/12=26000000N·mm=26 k N·m其中E为C20混凝土弹性模量取2.55×104N/m2;a为C20混凝土线膨胀系数, 取1×10-5, I为构件截面惯性矩, 矩形时为bh3/12, (b为构件宽250mm, h为构件高度mm) ;Δt为构件上、下表面温差, 取为10℃。

因而M=M1+Mt=89.4+26=115.4 k N·m

按《混凝土设计规范 (GBJ0-89) 》受弯构件公式算得取大裂缝宽度Wmax=0.215mm<0.3mm。

3.2 按受拉构件验算梁体裂缝宽度。

由于该梁为夏季施工, 冬季则产生收缩受支座的约束, 在混凝土内产生拉应力。如的温度为35℃, 冬季按0℃计算, 则冬夏温差将达35℃左右。如近似按轴心受拉构件验算, 则可算得取大裂缝宽度Wmax=0.82mm>0.3mm。

由计算过程中得知, 温度变形产生的伸缩应力很大 (本例为781k N) , 虽然计算中已考虑了钢筋混凝土件同砖混结构的协同变形因素, 但由于两者的线膨胀系数不同, 砖混部分还是对构件产生国较大的约束。

3.3 很明显, 本工程屋面井字梁侧面出现裂缝的主要原因是由

于冬夏季温差引起的混凝土收缩变形以及冬季室内外产生内力效应的影响叠加于荷载效应的综合作用结果。因该梁是在夏季施工的, 而且保温隔热措施较差, 在冬季的低温下, 沿梁长方向产生收缩。当收缩变形受受到支座的约束时, 在梁体内产生了拉应力。由于混凝土的抗拉低, 当拉应力超过抗拉, 便产生裂缝。此外, 设计中没有按构件由于温度收缩变形引起的拉应力进行抗强度验算, 抗拉筋明显不足, 也是导致井字梁构件裂缝的主要原因之一。

4 处理措施

该工程从竣工到发现裂缝已经过一年多时间, 此后又经过近三个月的现场裂缝发展的观测, 证实裂缝的开展已处于稳定状态。引起构件裂缝的主要因素-混凝土收缩变形由于各种井字梁及其支承系统的协调变形已趋于稳定, 同时按温度效应与荷载效应组合验算构件抗弯强度证明梁截面承载力能够满足使用要求, 故工程上仅按温度裂缝的因素对构件作了如下处理。

4.1 改善屋面保温性能。

原有屋面防水材料已老化变质, 为防止屋面渗漏, 揭去重做。同时重新在屋面上铺设架空层, 以降低梁体的冬夏温差与室内外温差。

4.2 鉴于构件裂缝宽度较小, 故采用表面处理法施工。

具体方法为:凿去裂缝侧各宽50cm范围的粉刷层, 对裂缝处用水冲洗, 然后刷掺有107胶的水泥浆, 最后用1:2水泥砂浆抹平凿出的凹槽。对井字梁边梁与支承墙体间的错位处, 先贴上宽300mm的铅丝网, 再用水泥砂浆进行重新粉刷。同时在构件修补后经过一年左右的跟踪观测, 没有发现新裂缝产生, 因此可以认定以上分析结果以及裂缝处理方法是正确的。

结束语

对于象井字梁构件这类体量较大, 相互之间约束又较多的混凝土构件, 为防止产生温度裂缝可采取如下一些措施:

(1) 选择适宜的季节浇混凝土。因为混凝土的抗拉强度较低, 为防止其收缩变形使梁体内产生拉应力, 应尽量选择温度低的季节浇注。必须在热天浇筑时, 可采用冰水或深水拌制, 或设置简易的遮阳装置, 并对骨料进行喷水预冷却, 以降低混凝土的搅拌和浇筑温度。

(2) 选用水化热小和收缩小的水泥 (如矿渣水泥、粉煤灰水泥) , 选用级配良好的骨料, 并严格控制砂、石子的含热量, 尽量降低水灰比, 合理使用减水剂, 加强振捣, 以减少水化热, 提高混凝土的密实性和抗拉强度) 。

(3) 做好保温隔热工作, 尽量减少构件的冬夏温差和室内外温差。

(4) 加强设计验算工作, 对构件因冬夏季温差引起的伸缩变形和室内外温差引起的弯曲变形进行裂缝宽度验算, 配足抗拉钢筋。

(5) 尽量采用独立的结构形式, 使构件能够进行自由的伸缩变形。

摘要：结合实际工作, 谈谈钢筋混凝土井字梁裂缝的分析与处理。

钢筋混凝土梁为什么会出现裂缝？篇2

1 墩台下沉而形成梁端局部支承压力增大，产生梁的顶端裂缝，

2 由于受张拉区域布筋不够，在梁的中部发生一路向上消失的裂缝。

3 由于在主拉应力方向的钢筋不足，在梁的两端发生与梁轴成45°的裂缝，最大宽度在中轴上，而不裂到梁的顶部和底部。

4 由于施工时分段浇筑混凝土在接头处产生细缝。

5 由于混凝土凝固过程中体积变化不均匀，混凝土表面上发生方向不定的收缩缝，

6 由于分层浇筑混凝土会发生近似水平方向的裂缝。

7 由于梁预制时搁点受力不均匀或在未达到一定凝固期而移动位置产生裂缝。

8 由于安装时支座设置工作粗糙，使支点处于与桥轴垂直方向上形成倾斜而扭裂。

9 因拆模时强度不够，不慎震动，接头处产生细小裂缝。

10 施工运梁时，支承点偏向跨中，因而上部产生裂缝。

11 混凝土养护不好，因而表面产生裂缝。

12 梁在运输过程中，因路途颠簸，左右扭动，会引起梁的斜面裂缝。

钢筋混凝土井字梁裂缝的分析与处理篇3

某办公楼工程，建筑面积6300平方米，为一幢6层框架结构建筑。六层局部楼面及屋面为井字梁结构。于2001年3月发现①-⑤轴、A-D轴间井字梁两侧屋面板底以下部位出现多道肉眼可见的垂直裂缝。在清除表面楼层后发现裂缝沿构件截面高度呈上宽下窄状，宽度约0.5-1mm，多为表面裂缝基本未贯穿梁底，且大都分布在跨中区域，同时井字梁的周边梁与其下砌体结构产生了明显的错位。

2.裂缝原因分析

（1）该楼共设8个沉降观测点。根据基础沉降观测结果，由于为桩基础，沉降量均较小，最大沉降量10.4mm，最小沉降量9.3mm，最大差异沉降仅1.1mm。故可排除基础沉降量过大引起梁体裂缝的可能。

（2）对梁体进行回弹测得？混凝土强度等级达到C20，我们符合原设计要求，故可罚≥除梁身混凝土强度等级不足引起梁体开裂的可能。

（3）该井字梁结构系夏季施工，屋面防水材料已老化变质，该层面保温材料较薄，故保温性较差，梁体的室内外温差无论冬夏至少在10℃以上。

3.设计计算的复核

现对梁进行裂缝宽度复核。构件的裂缝控制等级就为三级，最大裂缝允许宽度为0.3mm。复核工作分两部分进行。

（1）接受弯构件验算梁体裂缝宽度，其最不利情况就是荷载效应与温度效应产生的弯矩叠加。因该梁是夏季施工的，冬季则产生收缩变形，梁顶与梁底的温度使梁顶收缩大于梁底，因此，冬季温度效应产生的跨中弯矩与荷载效应产生的跨中弯矩是同号的，且冬季二者的影响是叠加的。

经计算得屋面综合荷载q=7.58kN/m2，区格的长a和宽b分别为3.4m和3m，则荷载效应产生的巧矩M1=0.34qa2b=0.34×7.58×3.42×3=4kN·m。

而由构件上下表面温差产生的温度弯矩Mt：Mt=EIaΔt/h=Ebh2aΔt/12=2.55×104×250×700×700×10-5×10/12=26000000N·mm=26kN·m其中E为C20混凝土弹性模量取2.55×104N/m2；a为C20混凝土线膨胀系数，取1×10-5，I为构件截面惯性矩，矩形时为bh3/12，（b为构件宽250mm，h为构件高度mm）；Δt为构件上、下表面温差，取为10℃。

因而M=M1+Mt=89.4+26=115.4kN·m

按《混凝土设计规范（GBJ0-89）》受弯构件公式算得取大裂缝宽度Wmax=0.215mm<0.3mm。

（2）按受拉构件验算梁体裂缝宽度。由于该梁为夏季施工，冬季则产生收缩受支座的约束，在混凝土内产生拉应力。如的温度为35℃，冬季按0℃计算，则冬夏温差将达35℃左右。如近似按轴心受拉构件验算，则可算得取大裂缝宽度Wmax=0.82mm>0.3mm。

由计算过程中得知，温度变形产生的伸缩应力很大（本例为781kN），虽然计算中已考虑了钢筋混凝土件同砖混结构的协同变形因素，但由于两者的线膨胀系数不同，砖混部分还是对构件产生国较大的约束。

（3）很明显，本工程屋面井字梁侧面出现裂缝的主要原因是由于冬夏季温差引起的混凝土收缩变形以及冬季室内外产生内力效应的影响叠加于荷载效应的综合作用结果。因该梁是在夏季施工的，而且保温隔热措施较差，在冬季的低温下，沿梁长方向产生收缩。当收缩变形受受到支座的约束时，在梁体内产生了拉应力。由于混凝土的抗拉低，当拉应力超过抗拉，便产生裂缝。此外，设计中没有按构件由于温度收缩变形引起的拉应力进行抗强度验算，抗拉筋明显不足，也是导致井字梁构件裂缝的主要原因之一。

4.处理措施

该工程从竣工到发现裂缝已经过一年多时间，此后又经过近三个月的现场裂缝发展的观测，证实裂缝的开展已处于稳定状态。引起构件裂缝的主要因素-混凝土收缩变形由于各种井字梁及其支承系统的协调变形已趋于稳定，同时按温度效应与荷载效应组合验算构件抗弯强度证明梁截面承载力能够满足使用要求，故工程上仅按温度裂缝的因素对构件作了如下处理。

（1）改善屋面保温性能。原有屋面防水材料已老化变质，为防止屋面渗漏，揭去重做。同时重新在屋面上铺设架空层，以降低梁体的冬夏温差与室内外温差。

（2）鉴于构件裂缝宽度较小，故采用表面处理法施工。具体方法为：凿去裂缝侧各宽50cm范围的粉刷层，对裂缝处用水冲洗，然后刷掺有107胶的水泥浆，最后用1：2水泥砂浆抹平凿出的凹槽。对井字梁边梁与支承墙体间的错位处，先贴上宽300mm的铅丝网，再用水泥砂浆进行重新粉刷。同时在构件修补后经过一年左右的跟踪观测，没有发现新裂缝产生，因此可以认定以上分析结果以及裂缝处理方法是正确的。

5.结束语

对于象井字梁构件这类体量较大，相互之间约束又较多的混凝土构件，为防止产生温度裂缝可采取如下一些措施：

（1）选择适宜的季节浇混凝土。因为混凝土的抗拉强度较低，为防止其收缩变形使梁体内产生拉应力，应尽量选择温度低的季节浇注。必须在热天浇筑时，可采用冰水或深水拌制，或设置简易的遮阳装置，并对骨料进行喷水预冷却，以降低混凝土的搅拌和浇筑温度。

（2）选用水化热小和收缩小的水泥（如矿渣水泥、粉煤灰水泥），选用级配良好的骨料，并严格控制砂、石子的含热量，尽量降低水灰比，合理使用减水剂，加强振捣，以减少水化热，提高混凝土的密实性和抗拉强度）。

（3）做好保温隔热工作，尽量减少构件的冬夏温差和室内外温差。

（4）加强设计验算工作，对构件因冬夏季温差引起的伸缩变形和室内外温差引起的弯曲变形进行裂缝宽度验算，配足抗拉钢筋。

钢筋混凝土梁裂缝处理篇4

濮阳市一办公楼2004年8月开工,于2005年12月竣工交付使用,建筑面积3643m2,为一幢5层框架及部分砖混结构建筑。钢筋混凝土梁式条基,五层局部楼面及屋面为井格梁结构。于2007年3月发现①〜⑤轴、A～D轴间井字梁两侧屋面板底以下部位出现多道肉眼可见的垂直裂缝。在清除表面粉刷层后发现裂缝沿构件截面高度呈上宽下窄状,宽度约0.5～1mm,多为表面裂缝,基本未贯穿梁底,且大都分布在跨中区域,在LB梁上的分布多于LA1及LA2梁,同时井格梁的周边梁与其下砌体结构产生了明显的错位。

2 裂缝原因分析

(1)该楼共设8个沉降观测点。根据基础沉降观测结果,由于为桩基础,沉降量均较小,最大沉降量10.4mm,最小沉降量9.3mm,最大差异沉降仅1.1mm,故可排除基础沉降量过大引起梁体裂缝的可能。

(2)对梁体进行回弹测得混凝土强度等级达到C20,符合原设计要求,故可排除梁身混凝土强度等级不足引起梁体开裂的可能。

(3)该井格梁结构系夏季施工,原定屋面做法为刚性防水层上用1:10水泥珍珠岩找坡,再做架空层隔热,而后考虑铝白色膜面SBS防水卷材具有反光、防漏的双重作用,而改用铝白色塑膜面SBS防水卷材替代架空层。通过实地检查发现,该防水材料已老化变质,其上铝白色也已退尽。濮阳地区冬季最低室外温度在-10℃左右,室内温度可达到10℃,夏季室外温度可达到38℃左右,在阳光直射处则可达到45℃以上,室内温度为30℃左右。该井格梁层面上虽做有加气混凝土砌块找坡层,但厚度较薄,且其上铝膜面SBS防水卷材已失去原有的反光作用,故该层面保温性较差,梁体的室内外温差无论冬夏季至少在10℃以上。

3 设计计算的复核

现以LB梁为例进行裂缝宽度复核。该构件的裂缝控制等级应为三级,最大裂缝允许宽度为0.3mm.复核工作分两部分进行。

(1)按受弯构件验算梁体裂缝宽度,其最不利情况应是荷载效应与温度效应产生的弯矩叠加。因该梁是夏季施工的,冬季则产生收缩变形,梁顶与梁底的温差使梁顶收缩大于梁底,因此,冬季温度效应产生的跨中弯矩与荷载效应产生的跨中弯矩是同号的,即冬季二者的影响是叠加的。

经计算得屋面综合荷载q=7.58kN/m2,区格的长a和宽b分别为3.4m和3m,则荷载效应产生的弯矩

M1=0.34qa2b=0.34×7.58×3.42×3=4kN。m

而由构件上下表面温差产生的温度弯矩Mt:

其中:

E—C20混凝土弹性模量,取2.55·104N/mm2;

a-C20混凝土线膨胀系数,取1×10-5;

I一构件截面惯性矩,矩形时为bh^3/12,(b构件宽250mm,h构件高度700mm);

Δt—构件上、下表面温差,取为10℃。

因而M=M1+Mt=89.4+26=115.4kN·m

按《混凝土设计规范》GBJ 10-89受弯构件公式算得最大裂缝宽度Wmax=0.215mm<0.3mm。

(2)按受拉构件验算梁体裂缝宽度。由于该梁为夏季施工,冬季则产生收缩变形,但受支座的约束,在混凝土内产生拉应力。如夏季施工时的温度为35℃,冬季按0℃计算,则冬夏温差将达35℃左右。如近似按轴心受拉构件验算,则可算得最大裂缝宽度Wmax=0.82mm>0.3mm,由计算过程中得知,温度变形产生的伸缩应力很大(本例为781kND,虽然计算中已考虑了钢筋混凝土构件同砖混结构的协同变形因素,但由于两者的线膨胀系数不同,砖混部分还是对构件产生了较大的约束。

(3)很明显,本工程屋面井格梁侧面出现裂缝的主要原因是,由于冬夏季温差引起的混凝土收缩变形以及冬季室内外温差所产生内力效应的影响叠加于荷载效应的综合作用结果。因该梁是在夏季施工的,而且保温隔热措施较差,在冬季的低温下,沿梁长方向产生收缩。当收缩变形受到支座的约束时,在梁体内产生了拉应力。由于混凝土的抗拉强度较低,当拉应力超过抗拉强度时,便产生裂缝。此外,设计中没有按构件由于温度收缩变形引起的拉应力进行抗拉强度验算,抗拉筋明显不足,也是导致井格梁构件裂缝的主要原因之一。由于LA1、LA2梁配筋大于LB梁,故裂缝在LB梁上分布较广。

4 处理措施

该工程从竣工到发现裂缝已经过两年多时间,此后又经过近三个月的现场裂缝发展的观测,证实裂缝的开展已处于稳定状态。引起构件裂缝的主要因素——混凝土收缩变形由于各种井字梁及其支承系统的协调变形已趋稳定,同时按温度效应与荷载效应组合验算构件抗弯强度证明梁截面承载力能够满足使用要求,故工程上仅按温度裂缝的因素对构件作了如下处理。

(1)改善屋面保温性能。考虑到原有屋面SBS防水材料已老化变质,为防止屋面渗漏,揭去重做。同时重新在屋面上铺设了架空层,以降低梁体的冬夏季温差与室内外温差。

(2)鉴于构件裂缝宽度较小,故采用表面处理法施工。具体方法为:凿去裂缝两侧各宽5cm范围内的粉刷层,对裂缝处用水冲洗,然后刷掺有107胶的水泥浆,最后用1:2水泥砂浆抹平凿出的凹槽。对井格梁边梁与支承墙体间的错位处,先贴上宽300mm的铅丝网,再用水泥砂浆进行重新粉刷。同时在构件修补后经过一年左右的跟踪观测,没有发现新裂缝产生,因此可以认定以上分析结果以及裂缝处理方法是正确的。

5 结语

对于象井格梁构件这类体量较大,相互之间约束又较多的混凝土构件,为防止产生温度裂缝可采取如下一些措施:

(1)选择适宜的季节浇注混凝土.因为混凝土的抗拉强度较低,为防止其收缩变形使梁体内产生拉应力,应尽量选择温度低的季节浇注。必须在热天浇筑时,可采用冰水或深井水拌制,或设置简易的遮阳装置,并对骨料进行喷水预冷却,以降低混凝土的搅拌和浇筑温度。

(2)选用水化热小和收缩小的水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥),选用级配良好的骨料,并严格控制砂、石子的含热量,尽量降低水灰比,合理使用减水剂,加强振捣,以减少水化热,提高混凝土的密实性和抗拉强度。

(3)做好保温隔热工作,尽量减少构件的冬夏季温差和室内外温差。

(4)加强设计验算工作,对构件因冬夏季温差引起的伸缩变形和室内外温差引起的弯曲变形进行裂缝宽度验算,配足抗拉钢筋。

(5)尽量采用独立的结构形式,使构件能够进行自由的伸缩变形。

参考文献

[1]东南大学，等．混凝土结构(高校土木工程专业教材)

梁裂缝处理方案专家论证会议纪要篇5

2013年10月24日上午10时，由XXXXXXX公司（“以下简称XX房开”）组织有关单位和专家，就XXXXXX花园二期项目XXX#楼梁开裂原因及处理方案，进行专家论证。

会议参加的单位有XXXX研究院、XXX设计院、XXX集团公司、XXX有限公司、XXXX设计有限公司、XXX有限公司、XXXX有限公司等有关领导及专家。现将论证会主要内容纪要如下：

1、监理单位于2013年10月8日例行检查发现，XXXX花园XXX楼一层至三层A轴至E轴，跨度为6.6m的梁中出现细微裂缝。建设单位接到报告后，于2013年10月9日通知XXXXX设计有限公司及相关单位到现场勘察，并于2013年10月11日由XXXX设计有限公司出具初步处理方案。2、2013年10月24日，XXXX开发有限公司邀请浙江省建筑科学设计研究院、XXX设计院、XXXX公司共计5位专家，再次对XXX楼一层至三层A轴至E轴，跨度为6.6m出现细微裂缝的梁进行现场勘察，并在新宏房会议室召开了专家咨询分析会，就裂缝产生的原因及处理方案进行研讨。

3、据监理单位、施工单位、商品混凝土厂家提供的相关信息，综合现场勘察，情况如下：

1）、无楼板处梁上基本没有发现裂缝； 2）、裂缝主要出现在梁正弯矩较大处； 3）、板上很少发现裂缝；

4）、据设计介绍，梁配筋比较经济，梁正截面抗弯设计按“T”型截面计算；

5）、根现场观察，梁底裂缝不如梁侧裂缝明显； 6）、据汇报，拆模时砼强度均达到设计要求；

据上，专家们初步认为设计因素大于施工及材料因素，但也不排除施工及材料因素。由于现场无法即刻对梁配筋进行验算，故无法立即得出确切的结论。请XXXXX有限公司回去后发相关设计文件给王工（专家）对梁的强度、裂缝宽、挠度等指标进行复核。4、2013年10月25日下午王工（专家）对设计文件进行复核后，电话回复：经强度、裂缝宽度、挠度验算，基本满足规范要求。故提出以下处理意见：

1）、对上部未施工楼层的梁，同意按XXXX设计有限公司的方案进行配筋并适当增加腰筋；

2）、在后续施工过程中：（1）施工单位、监理单位需严格控制混凝土拆模时间，一定要等混凝土强度达到规范要求后，才能拆模！（2）建议衢州商品混凝土有限公司在混凝土配制过程中严格控制混凝土坍落度及水胶比，严格执行《混凝土泵送施工技术规程》中的相关要求；（3）考虑到结构平面的特殊性，施工荷载不宜过大，避免施工超载引起开裂； 3）、对于已开裂的梁，建议先砌墙体，待裂缝稳定后，再请相关专家作出处理。

钢筋混凝土梁裂缝处理篇6

【关键字】预应力屋架；裂缝；灌浆树脂

营口某纺织厂厂房为两跨钢筋混凝土排架结构，其建筑面积为3334平方米，南北长90.74m，东西宽为36.74m，檐口高度7米，外围护为370厚承重粘土空心砖，主结构两跨，每跨排架由18m跨预应力钢筋混凝土折线形屋架与预制矩形钢筋混凝土柱构成，屋面为预应力混凝土屋面板。我院于2004年设计，2006年竣工并投入使用。其中屋架选用国标图集04G415-1《预应力混凝土折线形屋架》，屋架型号为YWJ18-2De。屋面板选自国标图集04G410-1《1.5m*6m预应力混凝土屋面板》。

2007年甲方进行屋面维护时未按规程操作，在其中一榀屋架上堆载造成屋架一段上弦两处严重裂缝，裂缝宽度最宽达到0.45mm，现场临时支顶后卸载。然后排查发现在一些屋架端部立杆有水平与竖向裂缝；屋架上弦的大型屋面板支点部位混凝土出现局部开裂与剥落，部分普通钢筋和埋件锈蚀；个别屋面板局部产生斜裂缝，因而进行现场检测与修复。

1、屋架检测

甲方请当地检测部门至现场对屋架进行检测。上、下弦的混凝土依据《回弹法、超声法和综合法检测长龄期混凝土抗压强度技术规程》（DB21/T834-2000），采用回弹测强对其中9榀屋架进行了强度实测，混凝土强度推定值为39.5MPa，测试结果表明混凝土的强度等级基本满足设计的要求。屋架偏斜度的实测，其中屋架的最大偏差为6mm，满足施工规范要求。大型预应力屋面板混凝土强度推定值为30.6MPa，安装最大偏差5mm，满足施工规范要求。施工单位在施工过程中，各种材料、构件及隐蔽工程均有完整的检验记录，施工资料及档案均较完整。

2、损坏屋架的加固处理

（1）裂缝处理：在确认支顶安全的情况下，首先对屋架进行裂缝调查，检测测量裂缝深度、走向、贯穿情况；对于宽度≤0.3mm的裂缝部分，先将缝两侧表面的灰尘等污物用钢丝刷清除，然后用毛刷蘸丙酮沿裂缝两侧20～30mm范围擦洗干净并保持干燥；对于宽度大于0.3mm的裂缝或较深裂缝，为有效封缝，沿缝凿成V形槽，并用钢丝刷及压缩空气将裂缝内碎屑粉尘清除干净。然后对于未凿槽的裂缝，先沿缝两侧涂一层环氧基液，然后抹一层厚约lmm、宽约30mm的环氧胶泥封缝，抹胶注意使其平整、密封；对凿V形槽的裂缝，先在v形槽面上用毛刷涂一层厚1～2mm环氧树脂浆液，再抹水泥砂浆封闭，注意检查封缝质量。最后将环氧树脂浆液用设备灌入缝隙中，灌浆压力控制在0.2Mpa，并用超声波检测灌浆效果。

（2）上弦加固：对混凝土上弦杆进行四面粘钢板加固，由于折线形混凝土屋架上弦主要为受压构件，存在局部弯矩，故加固仅为构造加固。裂缝的环氧树脂完全硬化后，选用4mm厚的Q235钢板，宽度为200mm，长度为1.2米（两个裂缝间距400mm）。首先处理混凝土表面，用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，用磨石将表面磨平，再用硬毛刷蘸洗涤液刷表面并用清水冲洗晾干。然后将配制好的双组分结构胶，用抹刀涂抹在已处理好的混凝土和钢板贴合面，使胶充分浸润、渗透、扩散、粘附于结合面。最后将钢板粘接于混凝土表面，用特制u形夾具夹紧，钢板的端部用膨胀螺栓固定，适当加压钢板表面，使胶液刚从钢板边缘挤出为宜，以膨胀螺栓作为钢板的永久附加锚固。验收合格后钢板外抹20mm厚钢丝网水泥砂浆作为保护层。

3、其它裂缝原因及处理

（1）屋架支座处垂直立杆上、下端的水平裂缝。此裂缝为上端在外侧，下端在内侧，裂缝宽度肉眼可见但很微小，一般在0.2mm以内。产生原因是混凝土屋架吊装前，下弦施加预应力时使下节点内移；吊装后上弦弧形斜杆受压使上节点外移，施工时预应力超张拉控制不好更容易产生此裂缝。此裂缝属于预应力施工过程中裂缝，受荷载稳定后裂缝不会发展，而且端杆仅受半跨屋面板的压力荷重。此种裂缝可以不加处理，考虑厂房有一定的潮湿，建议甲方用水泥浆把裂缝密封即可，较大裂缝可采用灌浆树脂灌注入整个缝隙，封闭处理粘合裂缝。

（2）屋架上弦预埋件位置处如预埋件安放有偏差则此处混凝土有剥落。其严重程度主要与埋件位置和平整度、屋面板的支承长度等有关，根据现场测量，情况一埋件有下移，最多下凹10mm，一般4mm的居多；情况二为埋件侧偏；情况三为埋件沿屋架偏移。无论哪种误差都会造成大型屋面板与钢板埋件接触面积不够，大型屋面板直接压在埋件侧面突出的混凝土上了，而且埋件预埋位置偏差越大，造成的裂缝越大。埋件下凹情况应凿除与磨平埋件外边缘混凝土面层，使混凝土表面低于埋件钢板表面，在原有埋件与大型屋面板之间填充厚度4mm以上的钢板，新填充的钢板与原有埋件和屋面板上的埋件均焊接牢固，其余部分用混凝土灌浆料填充。埋件平面位移情况应凿除与磨平埋件外边缘混凝土面层，并平接相同厚度的钢板埋件，平接钢板与原有埋件和屋面板上的埋件均焊接牢固，其余部分用混凝土灌浆料填充。

（3）大型屋面板在四角出现对角斜裂缝。这是由于板的四角安放不平，使得端横肋对纵肋压缩变形使板面产生空间挠曲，因而在四角出现对角线方向拉应力，加上收缩作用产生的斜裂缝。对轻微裂缝，在构件维护时用素水泥浆涂抹即可，基本上不影屋面板的响承载力。对于较大的裂缝可采用压注灌浆树脂的方法封闭缝隙，经检查合格，即可使用。

4、结束语

锈蚀钢筋混凝土梁的裂缝研究篇7

关键词：锈蚀,耐久性,钢筋混凝土,裂缝,计算方法

影响混凝土结构耐久性的因素有包括混凝土碳化、氯化物和硫酸盐侵蚀、冻融循环和碱集料反应等在内的环境作用、结构设计不合理以及施工与维护不当等, 但最重要的在于所有这些影响因素最终使钢筋产生锈蚀, 钢筋锈蚀是在当今世界引起混凝土结构耐久性损伤或破坏的首要因素。

钢筋锈蚀导致混凝土结构性能劣化, 它具体表现在以下三个方面:一是由于钢筋锈蚀使钢筋有效截面减小、钢筋与混凝土粘结力下降, 从而降低了结构的承载能力;二是由于钢筋锈蚀体积膨胀, 使得混凝土产生顺筋胀裂, 从而降低了结构的刚度, 增大了变形, 甚至使混凝土保护层剥落, 影响结构的正常使用;三是由钢筋锈蚀在混凝土中产生相当大的拉应力, 使混凝土承受双向或三向的应力。另外由于钢筋应力腐蚀, 从而降低了结构的延性, 改变了破坏形态。

研究发现锈蚀钢筋混凝土构件粘结性能的退化对其裂缝特征有着显著的影响, 随着粘结强度的降低, 钢筋混凝土构件的裂缝宽度和平均裂缝间距都会增大。《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) 和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62-2004) 分别对普通钢筋混凝土的裂缝控制进行了较大的修改和完善。

1 钢筋混凝土梁锈胀裂缝分析

1.1 钢筋混凝土锈胀开裂过程

1.1.1 自由膨胀阶段

当钢筋表面的钝化膜遭到破坏后, 阳极金属铁被氧化形成铁离子, 与OH-反应生成氢氧化铁。由于钢筋与混凝土接触的界面上存在微细空隙, 钢筋表面锈蚀时产生的锈蚀产物逐步填充其空隙。如果钢筋锈蚀量小于填充空隙所需的锈蚀量时, 在钢筋周围混凝土中就不会引起任何应力。

1.1.2 应力产生阶段

当钢筋锈蚀量超过填充钢筋与混凝土接触面空隙所需的锈蚀量时, 则在钢筋周围的混凝土界面上产生膨胀压力, 膨胀压力随着钢筋锈蚀量的增加而增大。自由膨胀阶段和应力产生阶段取决于钢筋与混凝土接触面上微细空隙的大小和钢筋的锈蚀量。微细空隙的大小与钢筋混凝土硬化时的收缩量、混凝土的振捣质量有关, 水泥用量越大、水灰比越大、混凝土密实度越小则微细裂缝越大;钢筋的锈蚀量与锈蚀速度、锈蚀产物的成分有关。

1.1.3 裂缝产生阶段

当钢筋锈蚀量达到临界锈蚀量 (导致保护层开裂的锈蚀量) 时, 锈蚀产物体积增大产生的应力超过混凝土抗拉强度, 锈蚀产物周围混凝土开始出现裂纹。裂纹产生阶段取决于钢筋锈蚀量和临界钢筋锈蚀量。显然, 临界锈蚀量主要与混凝土质量和保护层厚度有关。高强度混凝土且保护层厚度大的临界锈蚀量相对较大, 而低强度混凝土且保护层厚度较小的临界锈蚀量相对较小。

1.1.4 裂缝扩展阶段

当应力强度因子大于临界应力强度因子时, 混凝土初始裂纹尖端扩展, 裂缝逐渐发展, 混凝土保护层沿着锈蚀钢筋形成裂缝。这些裂缝称为侵蚀性介质到达钢筋表面的通道, 因而加速钢筋的锈蚀。若不采取措施, 则钢筋的锈蚀会进一步发展直至保护层剥落。

裂缝扩展阶段取决于应力强度因子和临界应力强度因子。临界应力强度因子主要与混凝土保护层的抗拉强度和厚度有关, 保护层抗拉强度和厚度越大, 临界应力强度越大。

1.2 混凝土锈胀裂缝影响因素

在对一系列调查报告和试验报告的总结发现, 影响钢筋混凝土锈胀开裂的主要因素可以归结为:1) 保护层太薄;2) 水灰比过大;3) 侵蚀性气体和液体侵蚀;4) 钢筋位置。

通过对多个工程的锈胀损伤的调查, 可以得出以下结论:

(1) 保护层厚度越大, 锈胀裂缝越小。

(2) 保护层厚度越大, 钢筋锈蚀深度越小。

(3) 裂缝宽度对钢筋锈蚀的有影响, 裂缝宽度越大, 锈蚀深度越大。

(4) 处于角部的钢筋锈蚀深度较大, 处于边中钢筋锈蚀深度的较小。

1.3 钢筋混凝土结构中锈胀裂缝与钢筋锈蚀深度的关系

由于混凝土的碳化作用使钢筋锈蚀, 锈蚀产物体积增大了3～4倍。使钢筋周围的混凝土产生相当大的拉应力, 引起沿钢筋长度的纵向劈裂裂缝, 一旦保护层开裂, 裂缝和外界贯通, 锈蚀速度加快;而钢筋锈蚀的发展使外围混凝土纵向裂缝扩大, 形成锈一裂一锈恶性循环, 最终使保护层剥落, 钢筋裸露。

通过大量的实际工程调查可以发现锈蚀深度与锈胀裂缝之间存在较好的线性关系。通过对多组裂缝宽度和锈蚀钢筋直径增量的数据曲线拟合发现, 它们之间的关系模型为:

δ=0.06+0.107w

式中:w——裂缝宽度 (mm) ;

δ——钢筋锈蚀深度 (mm) 。

2 锈蚀钢筋混凝土梁的裂缝特征

2.1 未出现锈胀裂缝的钢筋混凝土梁的裂缝特征

对于未出现锈胀裂缝的钢筋混凝土构件, 受力阶段总体上与未锈钢筋混凝土构件相似:

1) 开始加载时, 因为弯矩较小, 截面尚未开裂, 构件表现为弹性变形特征, 荷载稳定增长。但是加载到一定荷载时, 尽管截面尚未开裂, 但从挠度和梁底面应变的变化趋势来看, 构件处于即将开裂状态。

2) 当加载到一定值时, 在构件纯弯段内出现一条或多条竖向裂缝。裂缝刚刚出现时, 一般在梁底面出现, 而且裂缝宽度较小。这时, 荷载-挠度曲线出现第一个明显的转折点, 钢筋应力较开裂前明显增大。继续加载后, 钢筋和混凝土应变进一步增加, 裂缝条数增多, 裂缝高度增大到截面高度1/3处或更高, 裂缝宽度增大但幅度不大。但这些变化均很稳定, 裂缝发展处于稳定时期。由此可见, 当钢筋锈蚀但未达到出现锈胀裂缝时, 其带裂缝工作阶段的受力性能稳定。

3) 当继续增加荷载到一定阶段时, 即会表现出塑性变形特征, 裂缝增长较快, 这时钢筋进入屈服阶段。随着钢筋的屈服, 梁两侧均会有1～2条裂缝的宽度和高度发展较快, 接着构件裂缝很快达到破坏标志 (最大裂缝宽度达1.5mm) 。进一步加载发现, 挠度能进一步增长直至受压区混凝土压坏。

2.2 出现锈胀裂缝的钢筋混凝土梁的裂缝特征

对于钢筋锈蚀率较大的构件, 沿主筋的方向出现一条纵向锈胀裂缝;而且随着锈蚀率的增大, 裂缝宽度增大。此时, 梁的受力特征与未出现锈胀裂缝的梁相比, 有所不同:

1) 裂缝发展到横向锈胀裂缝处时, 由于锈胀裂缝的存在, 部分裂缝并未继续向上发展, 而是在原裂缝旁边约5cm处, 从锈胀裂缝高度开始再向上发展。

2) 变形钢筋混凝土梁随着锈蚀率的增大, 斜裂缝的位置比未出现锈胀裂缝的梁更加靠近中间;光面钢筋混凝土梁在锈蚀率达到一定程度以后, 甚至不出现斜裂缝, 类似于少筋梁破坏。

3) 出现锈胀裂缝以后, 由于钢筋强度、混凝土强度以及钢筋与混凝土之间粘结强度的损失, 梁的承载能力大大下降。因此, 在相同荷载作用下, 梁的裂缝宽度远远大于未锈钢筋混凝土梁的裂缝宽度。

3 受拉钢筋等效应力σsk的计算

规范GB50010-2002和JTG D62-2004中关于受拉主筋等效应力σsk的计算公式:

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规范GB50010-2002中关于裂缝间受拉钢筋应变的不均匀系数ψ的计算公式为:

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式中, Mk为按荷载效应的标准组合计算的弯矩值;h0为截面有效高度;As为受拉区纵向钢筋截面面积;ftk为混凝土轴心抗拉强度标准值;ρte为按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率。取主筋应力计算公式σsk与裂缝间受拉钢筋应变的不均匀系数ψ的乘积作为计算值σundefined:

σundefined=σskψ

4 裂缝间距

规范GB50010-2002中关于平均裂缝间距的计算公式为:

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其中:undefined

式中, c为混凝土保护层厚度;deq为受拉区纵向钢筋的等效直径;ni为第i根纵向钢筋的根数;di为第i根钢筋的直径;vi为受拉区第i根钢筋的相对粘结特性系数, 对光面钢筋, 取vi=0.7, 对变形钢筋, 取vi=1.0。

1) 规范中关于平均裂缝间距的计算公式中仅考虑保护层厚度c及变量deq/ρte的影响, 而未考虑其他因素诸如横向配筋等对裂缝形态的影响;另外, 构件的保护层厚度c有很大的不均匀性, 同一构件不同截面处保护层厚度不同, 这都会影响裂缝间距发生改变。但总的看来, 规范公式还是可以反映普通钢筋混凝土梁的一些规律, 且具有一定的安全保证。

2) 钢筋锈蚀以后, 钢筋与混凝土之间的粘结力降低, 为了平衡钢筋拉力, 将导致粘结长度增加, 相应的试件的平均裂缝间距也增大。对于变形钢筋混凝土梁, 当锈蚀率较低时粘结力变化不明显, 因此平均裂缝间距增幅较小;当锈蚀率达到10%左右以后, 截面沿主受拉钢筋的方向会出现较大的顺筋裂缝, 粘结力急剧下降, 从而导致平均裂缝间距也有较大的增长。

5 最大裂缝计算

规范JTG D62-2004和GB50010-2002关于裂缝宽度的计算公式相差较大。从理论上看, JTG D62-2004纯粹是建立在试验统计分析基础上的;而GB50010-2002则是采用一般裂缝理论, 然后通过试验数据统计回归的方法确定其中的参数。但二者所反映的影响裂缝宽度的主要因素基本上是一致的, 即钢筋直径、形式、配筋率和钢筋的工作应力等。JTG D62-2004的计算公式为:

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式中, C1为钢筋表面形状系数, 对光面钢筋。

C1=1.4, 对变形钢筋C1=1.0;C2为荷载长期效应影响系数;C3为与构件受力特征有关的系数, 对钢筋混凝土梁, 取C3=1.0;d为纵向受拉钢筋直径, 对不同直径的钢筋, 采用换算直径:

ρ——为截面配筋率。

GB50010-2002的计算公式为:

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式中, αcr为构件受力特征系数, 对钢筋混凝土受弯构件, 取αcr=2.1。

6 结论

1) 为了减少混凝土的锈胀裂缝可以加大钢筋的保护层厚度, 减少水灰比。

2) 对于未锈蚀以及锈蚀率比较低的钢筋混凝土构件, 用JTGD62-2004和GB50010计算的受拉钢筋应力以及裂缝间距是安全的, 能满足工程的要求。而对于最大裂缝宽度的计算, 按JTG D62-2004的计算结果比按GB50010-2002的计算结果更合理。

3) 锈蚀率较小时 (ρ≤4%) , 构件的裂缝特征与未锈钢筋混凝土构件相似;当锈蚀率逐渐增大时, 由于粘结力的下降、钢筋和混凝土强度的降低等原因, 裂缝间距和裂缝宽度也逐渐增大。

4) 对于出现锈胀裂缝的构件, 应采取措施控制其锈蚀率的进一步增大。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.GB50010-2002, 混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2]中华人民共和国行业标准.JTG D62-2004, 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2004.

[3]邓鸣.锈蚀钢筋混凝土构件粘结性能及裂缝特征的试验研究[D].长沙:长沙理工大学, 2007.

[4]袁立群.钢筋混凝土锈胀裂缝分析与钢筋锈蚀预测研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2007.

[5]沈德建.大气环境钢筋混凝土锈蚀梁裂缝规律试验研究[J].工业建筑, 2007 (11) .

钢筋混凝土设备梁腐蚀裂缝的加固篇8

某厂在生产过程中，设备由于长期运行，内容物挥发气和渗漏形成的具腐蚀性的粘液在设备表面附着，逐渐渗透到支撑设备的钢筋混凝土梁上。查看原设计资料发现，该设备在后续的改造中，增加了部分荷载。现场观察部分梁钢筋保护层脱落，露出的有锈蚀的钢筋，梁表面出现裂缝(如图1所示)。现需要在该梁处增加部分荷载。为保证安全生产，须对其进行处理。

2原因分析及对策

根据梁裂缝图1分析，端部裂缝为斜截面受剪裂缝，起始于支座，指向梁顶集中荷载处。跨中裂缝为正截面受弯裂缝，垂直于梁轴，下大上小;梁底裂缝沿梁长方向分布，基本沿钢筋位置延伸。初步分析为荷载裂缝，是外荷载作用下产生的结构裂缝。通过计算分析，该梁在原荷载及后续改造增加的荷载下并没有超过承载力。

查阅资料可知，当混凝土结构由于钢筋腐蚀而产生顺筋裂缝，且裂缝宽度大于1.5～2mm时，钢筋与混凝土之间的粘结力基本丧失，平均粘结强度仅为无纵向裂缝时的3.5%～5.5%。由于钢筋与混凝土相互作用的减弱，造成梁整体承载力的大幅下降。在原荷载不变的情况下，出现典型的过载裂缝，影响正常使用。

根据现场检验、测量，顺筋裂缝宽度已经达到1mm，深达钢筋，该梁承载力已经大幅下降，故在配筋量满足的情况下出现荷载裂缝，只能进行加固。

目前对钢筋混凝土梁加固以提高梁承载力的方法有：加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、外部粘钢加固法等。因为现场必须维持正常生产，综合经济技术指标，采用外部粘钢加固法。

3外部粘钢加固法的设计

3.1计算分析

原钢筋由于腐蚀，截面面积As0、As0'(原构件受拉钢筋设计截面面积、原构件受压钢筋设计截面面积)应乘以折减系数Ks1、Ks1'，强度的折减系数应为Ks2、Ks2'。对于仅需要提高承载力的情况，将折减系数取1即可，这里不另外列出。

3.1.1受弯构件正截面受拉承载力计算

(1）

确定钢筋损失面积、强度根据现场检测和室内实验确定Ks1、Ks1'、Ks2、Ks2'。

(2）钢筋损失面积换算成钢板面积

其中：Aa———加固钢板截面面积;

fy0———原构件钢筋抗拉强度设计值;

fay———钢板抗拉强度设计值。

(3）计算受压区高度

其中：As0———原构件受拉钢筋截面面积;

fy0'———原构件钢筋抗压强度设计值;

As0'———原构件受压钢筋截面面积;

fcm0———原构件混凝土弯曲抗压强度设计值;

b0———原构件净宽度;

X———受压区高度。

（4）计算承载力

根据计算结果，可检验钢板面积计算是否符合要求。

(5）钢板厚度的选择

构造要求粘接钢板在加固点外的锚固长度，对于受拉区，不得小于200ta (ta为钢板厚度)，亦不得小于600mm。由此可得：

其中：fcv———被粘混凝土抗剪强度设计值。

可得ta值。

3.1.2斜截面受剪承载力计算

目前采用的提高斜截面抗剪承载力的方法有四种, 分别为U型钢板箍、两侧垂直钢板箍、两侧45°钢板箍和两侧钢丝网片。具体形式如图2所示。这四种方法各有特点, 详见表1。

这几种方法的实验检测情况如图3所示。

从表3可以看出，两侧粘贴45°钢板箍的应变值明显大于其他几种加固形式的应变，从而在梁发生变形时，取得较好的协同应变，充分利用了钢材的优良性能。故优先采用这种方法。

有资料显示，这种两侧粘贴45°钢板箍的方法，其外贴钢板对截面抗剪承载力的提高为

其中：Vk———外贴钢板对截面抗剪承载力的提高;

r———当角度为45°时, 取

hv———梁侧粘贴钢板的高度;

fyk———钢板抗拉强度设计值;

k———由于外贴钢板粘接滑移等引起的钢板强度得不到充分利用而采用的折减系数。根据实测, 取0.8。

4 施工工艺

针对已腐蚀梁，其他情况可去掉防腐部分。

(1)在原梁下做支撑后，凿除全部已被腐蚀的疏松混凝土，将表面用适量碱度的洗涤液清除表面的灰尘、油泥几残留的酸性物质，钢筋表面除锈。

(2)参照《CCS25:90》附录二中裂缝修补方法，修补裂缝。并用高于原结构混凝土强度的聚合物胶凝砂浆灌注至梁原设计尺寸。

(3)用钢丝刷将表面松散涂渣刷去，并清洗干净。待干燥后涂粘接剂。

(4)在钢带板的端部增加M10胀锚螺栓，用以加固钢板端头。

(5)采用适当的粘接剂，如DJR胶等，对孔、胀锚螺栓、钢板及构件表面涂抹薄而均匀的涂层。

(6)将钢板放于正确位置并做固定加压措施。在1～2d结构胶完全固化后再做卸压检查。

(7)待加固全部完成后，对梁整体外表面做WSP玻璃钢防腐处理，防止以后的腐蚀。

5 结语

(1)粘钢加固方法，作为一种已经发展得比较成熟的方法，对于特殊情况下的加固要求，具有很好的效果。

(2)对于粘钢加固方法中梁端加固的方法，还有许多需要完善的地方，在实际使用中，应区别对待。

(3)在有腐蚀性液体泄露可能的部位，对于钢筋混凝土结构，应足够重视钢筋和混凝土的防腐蚀措施。

摘要：针对钢筋混凝土梁遇腐蚀后强度降低, 产生裂缝, 同时需要在生产不能停止的情况下增加新的荷载。针对这种情况采用粘钢加固的方案, 在加固后对其表面做防腐处理。

关键词：梁化工环境腐蚀,粘钢加固,防腐处理

参考文献

[1]周新刚.混凝土结构的耐久性与损伤防治.北京:中国建材工业出版社.2006

[2]CECS25:90, 混凝土结构加固技术规范.中国计划出版社

[3]厂房钢筋混凝土梁酸腐蚀与加固补强.建筑结构, 30 (8)

[4]粘钢加固钢筋混凝土梁斜截面承载力的试验研究.建筑结构.30 (8)

建筑工程钢筋混凝土梁裂缝的治理篇9

1 裂缝的原因分析

⑴混凝土尚处于未完全硬化状态时，如干燥过快、则产生收缩裂缝，通常发生在表面上，裂缝不规则，宽度小。

⑵水泥在水化及硬化过程中，散发大量热量，混凝土表面与内部温差较大，导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，受到内部混的约束，而出现裂缝。

⑶钢筋混凝土梁设计的截面不够、梁的跨度过大、高度偏小、或者由于计算错误，受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等，都会导致混凝土梁出现结构裂缝。

⑷由于施工不当、模板支撑下沉，或过早拆除底模和支撑等形成裂缝，施工控制不严，在梁上超载堆荷，而导致出现裂缝。

⑸在使用过程中，改变原来使用功能，将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大梁大荷载等均会出现裂缝。

2 裂缝的处理

对于裂缝的处理，首先要重视对裂缝的调查分析，确定裂缝的种类、程度、危害及加固的依据，调查可从裂缝宽度、长度、是否贯通、是否达到弹性极限应力的位置、有无潮气或漏水、工程地点环境以及施工图纸设计情况等多处入手，分析裂缝产生的本质原因，以采取相应的措施，根据裂缝的成因情况可将裂缝分为两种类型：一类是由于材料、气候等造成后般塑性收缩裂缝、干缩裂缝等，这类裂缝一般对承载力影响较小，可作一般处理或不处理，另一类裂缝的扩展和延伸，钢筋达到屈服强度，受压区混凝土应变量增大，梁刚度大大降低，构件趋向破坏，此类裂缝必须及早采取加固补强，以满足结构安全需要。

2.1 裂缝的一般处理方法

2.1.1 表面修补法

该法适用于缝较小，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采有，常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布，施工时先将混凝土表面气孔由油灰状树脂填平，然后在其上铺设薄膜，如果单纯以防水为目的，也可采用涂刷沥青的方法。

2.1.2 充填法

当裂缝较宽时，可沿裂缝混凝土表面凿成V形或U形槽，使用水泥砂浆或沥青材料进行填充，施工时，先将槽内碎片清除，必要时涂底层结合料，填充后待填充料充分硬化，再用砂轮或抛光机将表面磨光。

2.1.3 注入法

当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，首先裂缝处安设注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补，此法在裂缝宽大于0.2mm时，效果较好。

2.2 裂缝的加固补强方法

2.2.1 钢箍加固法

此法适合于补强梁内箍筋及弯起筋不足，抗剪达不到要求的情况，具本方法是：用扁钢或圆钢制成垂直或斜形的钢箍，两端留有螺纹，套入钢板后用螺母拧紧，也可采用由两个U形钢箍套上后焊接，然后打入金属楔棂坚，采用钢箍时需在梁上刻槽以防滑。

2.2.2 粘贴加固法

将钢板或型钢用改性环氧树脂粘结剂，粘结到构件混凝土连接成整体共同工作，粘结前，钢筋表面进行喷砂处理，混凝土表面刷净干燥，粘结层厚度为3mm左右。

2.2.3 梁的三面或四面加做围套法

在梁的刚度，强度或剪力不足且相差较大的情况下，采用梁的三面或四面加大，做钢筋混凝土围套加固较为适宜采用四面围套时壁厚应据实际情况而定，一般两则大于50mm，上下大于100mm为宜，纵向钢筋及箍筋通过计算，确定，当梁受楼面限制时，可采用三面围套，此时两侧混凝土厚度宜大于100mm，纵向钢筋可用φ25与原梁纵筋焊接固定，施工时在梁两侧板上间隔500mm凿洞以浇筋混凝土，箍筋可用开口箍或穿板封闭箍，并经计算确定配筋数量

2.2.4 梁的单面加大截面法

单面加大截面法分两种，即上面加高或下面加厚，梁的上面高适用于梁的支座抗弯强度不足的加固，所加混凝土靠焊在原梁上上部箍筋上的附加箍筋与原混凝土结成整体，上部荷载靠附加纵筋承受，梁的上部回厚，适用于梁跨中抗弯不足加固，当梁截面强度与要求相差不大时，可将梁下加原子量80～100mm，配制新的纵筋与原钢筋焊接，做法同三面围套，当数值的截的下部增加100mm以上，按计算配置纵筋和箍筋。

采用围套及单面加厚法加固时，纵筋与支座连接有下述方法：梁支承在柱上时，新加纵筋可通过连接钢板或者接与柱内受力筋焊接在一起;梁支在在主梁上时，应在主梁上回设斜托支座、斜托钢筋与主梁中主筋焊接，对于梁的端支座，可将梁内部分纵向钢筋按45°或30°角曲折成斜筋焊于主梁内原纵筋上，电焊连接新旧纵筋。

3 结束语

综上分析，钢筋混凝土梁裂缝应针对成因，贯彻预防为主的原则，加强设计施工及使用等方面的管理，确保结构安全和避免不必要的损失，一旦产生裂缝，应全面调查分析，查明原因，取得加固依据，在选择处理方法上，应比较论证，综合考虑，以求施工方便，经济高效。

摘要：通过分析钢筋混凝土梁裂缝产生的原因, 探究采用表面修补法、充填法、注入法和加固补强等方法治理裂缝。

关键词：钢筋混凝土,梁裂缝,治理

参考文献

[1]混凝土结构设计规范 (GB50010-2002)

钢筋混凝土梁裂缝的防治措施探讨篇10

钢筋混凝土梁在外荷载的直接应力和次应力的作用下, 引起结构变形而裂缝。构件在使用过程中受年温差的长期作用, 当温差的胀缩应力大于构件极限抗拉强度时就会裂缝。构件裂缝的因素是多方面的, 包括结构设计、地基沉降差异、施工质量、材料质量、环境影响等, 无论何种原因产生的裂缝, 都会给建筑物肢体结构带来影响。

2 裂缝的部位

2.1 梁受拉区裂缝

由于浇筑混凝土时施工管理不善, 使用了低劣的钢筋, 造成梁受拉钢筋强度不足。施工中, 提前拆模、施工荷载超过设计荷载或混凝土强度低于设计规定, 以及使用不当, 使用荷载大大超过原设计荷载, 使梁受拉区产生裂缝。梁受拉区产生的裂缝一般采用水泥浆封闭, 防止钢筋锈蚀, 再根据具体情况做补强加固处理。

2.2 梁在支座附近的斜裂缝

梁的混凝土强度低于设计强度, 抗剪钢筋不足, 箍筋没有增加, 也有的因超载, 提前拆模时混凝土强度低于标准强度值, 造成的抗剪能力低而产生剪切裂缝。应先用粘结浆液压注处理, 再进行加固补强, 确保梁的使用安全。

2.3 梁受压区裂缝

梁的高度小, 有的梁没有抗裂验算, 混凝土振捣不够密实, 梁长期在年温差和日温差作用下产生温差变形及长期处于干燥状态的环境中干缩变形, 梁在温差和干缩的综合作用下裂缝。缝上宽下窄, 有贯穿的, 不贯穿的。裂缝长度为梁高的3/5~4/5, 梁底部不裂, 这种裂缝可用水泥砂浆压注、粘结密封裂缝和补强。

3 裂缝形成原因

钢筋混凝土梁出现裂缝的原因很复杂, 主要有:材料或气候因素、施工不当、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等。通常可归纳为以下几种:

收缩裂缝。混凝土尚处于未完全硬化状态时, 如干燥过快, 则产生收缩裂缝, 通常发生在表面上, 裂缝不规则, 宽度小。

水泥水化硬化时的裂缝。水泥在水化及硬化的过程中, 散发大量热量, 使混凝土内外部产生温差, 超过一定值时, 因混凝土的收缩不一致而产生裂缝。

温变裂缝。水泥在硬化期间, 混凝土表面与内部温差较大, 导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩, 受到内部混凝土的约束, 而出现裂缝。

设计欠周全。如钢筋混凝土梁的截面不够, 梁的跨度过大, 高度偏小, 或者由于计算错误, 受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等, 都会导致混凝土梁出现结构裂缝。

施工质量造成的裂缝:

(1) 由于混凝土标号偏低、受力钢筋截面偏小、截面尺寸不符合设计等而导致混凝土梁出现裂缝。 (2) 由于施工不当、模板支撑下沉, 或过早拆除底模和支撑等形成的裂缝。 (3) 由于施工控制不严, 在梁上超载堆荷, 而导致出现裂缝。

预制钢混凝土梁在运输、吊装过程中, 由于支撑不合理、吊点位置不符, 以及较大的振动或冲击荷载, 也会导致钢筋混凝土梁出现裂缝。

在使用过程中, 改变原来的使用功能, 如将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大梁上荷载等均会出现裂缝。

4 混凝土裂缝发生的控制措施

混凝土裂缝发生与组成混凝土的水泥、净砂、石子、掺加剂等原材料有关, 也与浇筑后混凝土的保温保湿的养护措施有关。

4.1 原材料的质量控制

水泥:在混凝土路面及大体积混凝土施中, 水化热引起的温升较高, 降温幅度大, 容易引起温度裂缝。为此, 在施工中应选用水化热较低的水泥, 尽量降低单位水泥使用量。

粗骨料:在钢筋混凝土施工中, 粗骨料的最大尺寸与结构物的配筋、混凝土的浇灌工艺有关, 增大骨料粒径可减少用水量, 混凝土的收缩和泌水随之减少, 但骨料粒径增大容易引起混凝土的离析, 因此, 必须调整好级配设计, 并在施工中加强振捣。

对于粒径5~40mm的石子, 要求针片状少, 超规少, 颗粒级配符合筛分曲线要求, 这样可避免堵泵, 减少砂率、水泥用量, 提高混凝土强度。试验结果表明:采用粒径5-40mm石子比采用粒径5~25mm石子每立方米混凝土减少用水量l5kg左右:在相同水灰比情况下, 每立方米混凝土水泥用量减少20kg左右 (水灰比0.709) , 同时降低了混凝土的温升;当粒径50mm石子满足筛分曲线要求时, 其砂率控制在42%左右即可满足泵送要求。

细骨料:采用中粗砂比采用细砂每立方米混凝土减少用水量20kg左右, 水泥相应减少28kg左右, 从而降低混凝土的干缩。

砂石料的含泥量控制:砂石含泥量超标, 不仅增加混凝土的干缩, 同时降低了混凝土的抗拉强度, 对混凝土的抗裂十分不利, 因此, 在路面混凝土及大体积混凝土施工中, 石子含泥量应掺加块石:在大体积混凝土基础施工中, 掺加无裂缝的、冲洗干净、规格为l50~250mm的坚固大石块, 不仅可减少混凝土的总用量, 又可减少单位水泥用量, 从而降低水化热, 同时, 石块本身也吸收热量, 使水化热进一步降低, 对控制裂缝有利。如在滨河路防洪堤施工中, 基础混凝土掺人l5%的块石, 使得基础混凝土裂缝出现极少。

4.2 混凝土配合比的选定

混凝土原料的配合比应根据工程的要求, 如防水、防渗、防气、防射线等进行认真分析, 选择最优方案。混凝土的水灰比应在满足强度要求及泵送工艺要求条件下尽可能降低。

掺合料:混凝土中掺人粉煤灰不仅能替代部分水泥, 而且粉煤灰颗粒成球状, 可起润滑作用, 能改善混凝土的工作性和可泵性, 且可明显降低混凝土水化热。

外加剂:为了满足送到现场的混凝土具有l1~l3cm坍落度, 若只增加水泥使用量, 则会加剧混凝土干燥收缩, 明显增大混凝土水化热, 易引起开裂。因此, 除了调整级配外, 可掺入适量的减水剂。

4.3 利用混凝土的后期强度

对于大体积混凝土可以利用后期强度, 如60d、90d、120d强度, 即允许工程在60d、90d或120d达到设计强度, 这样可以减少水泥用量, 减少水化热和收缩, 从而减少裂缝。

4.4 混凝土的浇灌振捣技术

混凝土的浇灌振捣技术对混凝土密实度很重要, 最宜振捣时间为10~30s。泵送流态混凝土同样需要振捣, 大体积混凝土在浇灌振捣中会产生大量的泌水, 应及时排除, 有利于提高混凝土质量和混凝土抗裂性。

4.5 大体积混凝土施工过程中的温度控制

在大体积混凝土施工过程中为了减少混凝土的内外温差, 一方面应尽可能减少入模温度, 另一方面应采取保温养护, 以减少内外温差。浇筑体的混凝土缓慢降温是重要环节, 越慢越好, 为混凝土创造充分应力松弛的条件, 与此同时还要在养护中使混凝土保持良好的潮湿状态, 这对增加混凝土强度和减少收缩是十分有利的。

4.6 混凝土的拆模时间

混凝土的拆模时间可根据工程部位具体情况 (工序要求、施工荷载状况) 确定, 应尽可能地多养护一段时间。拆模后混凝土表面的温度下降幅度不应>15℃。拆模时混凝土的现场试块等级最低不宜低于C5。