混凝土裂缝的鉴别标准及处
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混凝土裂缝的鉴别及处理原则
裂缝是固体材料中的一种不连续现象,许多钢筋混凝土形式建筑物在建设过程和使用过程中出现了不同程
度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象,也是长期困扰土木技术人员的一项技术难题。在工程鉴
定加固中,经常遇到各种形式的混凝土裂缝,准确地对混凝土裂缝进行鉴别不仅是工程鉴定一项主要内
容,也是对裂缝进行加固修补处理的重要依据,因此显得尤为重要。
二、混凝土裂缝的主要类型
混凝土裂缝产生的基本原因可以归纳为两大类:一类是荷载变化引起的裂缝,包括施工和使用阶段的
静荷载、动荷载;一类是由变形变化引起的裂缝,包括温度、湿度变化、不均匀沉降、冻胀、钢筋锈蚀、
化学反应膨胀等等(1)。
按裂缝产生的机理分,建筑物中常见的裂缝基本类型有:塑性收缩裂缝,沉降收缩裂缝,温度裂缝,
干燥收缩裂缝,碳化收缩裂缝,化学反应裂缝,沉陷裂缝,冻胀裂缝,徐变裂缝,凝缩裂缝等等。
三、混凝土裂缝鉴别的主要内容
建筑物的破坏,特别是钢筋混凝土结构的破坏往往是从裂缝开始的。但是,并不是所有的裂缝都是建
筑物危险的征兆,只有那些影响结构承载能力、稳定性、刚度以及节点连接可靠性等的裂缝才可能危及建
筑物的使用安全。而大量常见的裂缝,如温度、收缩裂缝等,并不危及建筑结构安全。因此,各类裂缝对
建筑物的危害是不同的,故对各类裂缝的处理应有区别。所以准确鉴别不同类型的裂缝是十分重要的。
裂缝鉴别一般从裂缝现状、开裂时间和裂缝的发展变化三个方面调查分析(2),其鉴别的主要内容有以
下几个方面:
(一)裂缝现状调查
包括对所处理裂缝调查其产生形式、裂缝宽度、裂缝长度、是否贯通、缝内有无异物及裂缝宽度的变
化等情况。裂缝末端位置是推断混凝土应力状态的重要参数,一定要仔细观察到看不见为止。
1、裂缝宽度
裂缝宽度是判断裂缝对混凝土结构物影响程度的重要参数,应预先查明裂缝宽度是否发展变化,因为
它是分析开裂原因、决定修补及补强加固方法的重要项目。
2、裂缝位置与分布特征
一般应调查清楚裂缝位于建筑物的第几层,出现在哪类构件(梁、板、柱、墙等)上,裂缝在构件的位
置,如梁的两端或跨中,板的顶面或底面等。
3、裂缝的方向与形状
一般裂缝的方向同主拉应力方向是相互垂直的,因此要注意分清裂缝的方向。要注意区分裂缝的形状
是上宽下窄、上窄下宽、两端窄中间宽或宽度变化不大等不同情况,因为由不同的原因导致的裂缝的形状
是不同的。
4、裂缝的深度和长度
检查裂缝的深度主要区别裂缝是浅表裂缝、保护层裂缝、还是较深的甚至贯穿性裂缝。裂缝长度与分
析裂缝开裂原因及判断是否加固修补关系不大,然而根据裂缝的长度可以大致搞清楚裂缝是局部原因引起
的还是较广范围原因引起的。
(二)裂缝的开裂时间
裂缝的开裂时间是判断开裂原因的重要依据,所以必须慎重判断。一般来说,发现裂缝的时间和裂缝
的开裂时间是不一致的,因此,必须多方搜集线索,参考裂缝宽度的变化情况记录进行综合分析判断。
(三)裂缝的发展变化
裂缝的发展变化是指裂缝长度、宽度、数量等方面的变化。在对裂缝处理前一定要分清裂缝是活动裂
缝还是静止裂缝。
四、混凝土裂缝的处理界限和处理原则
(一)混凝土裂缝的处理界限
1、国内标准规范的规定
(1)《混凝土结构设计规范》(3)GB50010-2002规定普通钢筋混凝土结构的裂缝控制等级为三级。允许
受拉边缘出现裂缝,构件在开裂状态下工作,但规定了最大裂缝宽度限值,见表(一)。
表(一)我国钢筋混凝土构件最大裂缝宽度限值
类别结构构件所处条件
最大裂缝宽度限制值
(mm)
因荷载变化要求
控制的裂缝宽度
按裂缝出现设计(不允许出现裂
缝的工程)
不允许出现裂缝
屋架、托架的受拉构件;
烟囱、用于储存松散体的筒仓;
处于液体压力下而无专门保护措
施的构件
处于正常条件下的构件
因持久强度
(钢筋不致受腐蚀条件
下)
要求控制的裂缝宽度
处于严重腐蚀条件下、有防渗要
求的纯自防水构件;
处于非高压条件下、有防渗要求
的地下工程和屋面工程
处于轻微腐蚀条件下的构件,无
防渗要求
处于正常条件下的构件,无防渗
要求
(2)《工业厂房可靠性鉴定标准》(4)GBJ144-90
该标准规定可靠性等级划分为四级,将混凝土裂缝作为一个子项鉴定评级,分为a、b、c、d四级,
其中a、b两级不必处理;c级影响安全或影响正常使用,应采取措施;d级危及安全或不能正常使用,必须
处理。
受力主筋处横向和斜向裂缝宽度按表(二)评定等级;因主筋锈蚀产生的沿主筋的裂缝宽度按以下要求评
定其等级:a和b级无裂缝,c级裂缝宽度小于等于2mm,d级裂缝宽度大于2mm。
表(二)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋配筋的混凝土结构或构件裂缝宽度评定等级
结构或构件的工作条
件
裂缝宽度(mm)
a级b级c级d级
室内
正常
环境
一般构件
≤
>,≤>,≤
>
屋架、托架
≤
>,≤>,≤
>
吊车梁
≤
>,≤>,≤
>
露天或室内高温环境
≤
>,≤>,≤
>
(3)《危险房屋鉴定标准》(5)JGJ125-99
该标准中规定混凝土构件裂缝有下列现象之一者,应评定为危险点:
1)梁、板产生超过L0/150的挠度,且受拉区裂缝宽度大于1mm;
2)简支梁,连续梁跨中部位受拉区产生竖向裂缝,其一侧向上延伸达梁高的2/3以上,且缝宽大于,
或在支座附近产生剪切斜裂缝,缝宽大于。
3)梁、板受力主筋处产生横向水平裂缝和斜裂缝,缝宽大于1mm,板产生宽度大于的受拉裂缝;
4)梁、板因主筋锈蚀,产生沿主筋方向的裂缝,缝宽大于1mm,或构件混凝土严重缺损,或混凝土
保护层厚度严重脱落、露筋;
5)现浇板周边产生裂缝,或板底产生交叉裂缝;
6)预应力梁、板产生竖向通长裂缝;或端部混凝土松散露筋,其长度达主筋直径的100倍以上;
7)受压柱产生竖向裂缝,保护层脱落,主筋外露锈蚀;或一侧产生水平裂缝,缝宽大于1mm,另一侧
混凝土被压碎,主筋外露锈蚀;
8)墙中间部位产生交叉裂缝,缝宽大于。
2、国外的一些标准
日本混凝土工程协会制定的裂缝宽度的规定见表(三)。美国、瑞典、英国钢筋混凝土裂缝宽度限制值
见表(四)(1)。
表(三)是否需要修补的混凝土裂缝宽度限制值
划分环境①
适用耐久性
场合
适用防水性场
合
差中等较好
需要修补时裂缝
宽度(mm)
大②以上以上以上以上
中以上以上以上以上
小以上以上以上以上
不需要修补时裂
缝宽度(mm)
大以下以下以下以下
中以下以下以下以下
小以下以下以下以下
①主要从钢筋生锈的条件来考虑环境因素。
②环境要素(大、中、小)表示混凝土构筑物的耐久性、防水性以及有毒性的程度。
表(四)美国、瑞典、英国钢筋混凝土允许的裂缝宽度
国名标准名或提案者环境条件或构筑物对象允许裂缝宽度(mm)
美
国
ACI协会224空气干燥、有保护膜
有湿气、空气潮湿、土壤中
脱水药物
海水与海水喷雾,潮湿与干
燥
储水构筑物
瑞
典
公路桥,静荷载
静荷载+1/2动荷载
英
国
CP-110
一般环境
侵蚀性环境
(主筋的公称保护层厚度)
×以下
综合以上国内外资料表明:同一构件按不同国家规范规定或计算,最大裂缝限制值是不完全相同的,
有的差别还比较大;试验条件与结果,与工程实际也不尽相同。
(二)混凝土裂缝的处理原则
1、全面认真的分析裂缝产生的原因以及裂缝的性质,正确区别受力和变形两类不同性质的裂缝。
2、仔细观察裂缝的变化,寻找裂缝变化规律,以此作为选择处理方法的依据。
3、选择恰当的时间处理裂缝。若是受力裂缝则应及时进行处理;若是地基变形引起的裂缝则最好待裂
缝稳定后再进行处理;温度变形裂缝宜在裂缝最宽时处理。
4、针对不同的裂缝选择合理的处理方法,既要严格遵循设计和施工规范的有关规定,又要经济合
理,切实可行。
5、裂缝处理后应保证结构原有的承载能力、整体性以及防水抗渗性能。处理时要考虑温度、收缩应
力较长时间的影响,以免处理后再出现新的裂缝。
五、结束语
本文中作者根据自己多年的工程鉴定加固经验,着重论述了混凝土裂缝鉴别的主要内容以及裂缝处理
的界限和原则,以期望能对工程界同仁有所帮助。
本文发布于:2023-01-31 04:11:24,感谢您对本站的认可!
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