于豪
摘要:在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,建筑行業(yè)貢獻(xiàn)了極大的力量,在我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度越來越大的背景下,涌現(xiàn)出了越來越多的高層建筑,這就在很大程度上對(duì)混凝土工作的施工質(zhì)量提出了更高的要求。由于混凝土結(jié)構(gòu)工程自身所具有的特性,在施工中可能會(huì)有裂縫出現(xiàn),這就在很大程度上降低了混凝土結(jié)構(gòu)工程的安全性,甚至威脅到整個(gè)建筑工程的安全與質(zhì)量。因此,本文圍繞混凝土裂縫檢測的相關(guān)問題展開了討論。
關(guān)鍵詞:裂縫檢測;混凝土結(jié)構(gòu);檢測方法
引言
在多種因素的共同影響下,混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)在施工過程中或使用過程中出現(xiàn)裂縫,一旦有裂縫出現(xiàn),就會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量及安全產(chǎn)生威脅,同時(shí)也會(huì)降低建筑外觀的美觀度。在混凝土工程中出現(xiàn)的裂縫,基本上都屬于是非結(jié)構(gòu)裂縫,并不會(huì)應(yīng)嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體的穩(wěn)定性與安全性,不同的裂縫會(huì)存在位置、長度等多方面的差異,必須要結(jié)合具體情況采取相應(yīng)的處理方式,裂縫的處理效果與裂縫的檢測及處理具有密切關(guān)系。
一、裂縫形成原因
(一)荷載裂縫
在混凝土結(jié)構(gòu)中,荷載裂縫是最為常見的一種裂縫。在工程建造過程中,如果混凝土結(jié)構(gòu)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,受荷載作用的影響,一旦結(jié)構(gòu)所承受的外力大于混凝土的彈性極限,混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。如果荷載不斷加大,裂縫就會(huì)不斷擴(kuò)展,由小變大,進(jìn)而形成明顯的荷載型裂縫。除此之外,對(duì)于樓板、墻體等薄壁混凝土構(gòu)件來說,就算符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度,也可能會(huì)因施工、使用中的撞擊原因或超載堆放原因而不可避免的產(chǎn)生荷載型裂縫。
(二)溫度裂縫
在自然環(huán)境中,混凝土建筑物會(huì)受到溫度方面的影響,建筑物的表面或者內(nèi)部都會(huì)因?yàn)闇囟鹊挠绊懚l(fā)生變形,在外界約束條件的制約下,變形不能自由發(fā)生時(shí),結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)溫度應(yīng)力,一旦溫度應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)發(fā)生混凝土開裂的現(xiàn)象。
溫度對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的影響,主要體現(xiàn)在室內(nèi)外溫度的差異、晝夜溫度的變化、四季更替的溫度變化等,混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)在溫度應(yīng)力的影響下,產(chǎn)生溫度裂縫。對(duì)于日益增多的多層建筑和高層建筑來說,其頂部受陽光直射,溫度會(huì)發(fā)生劇烈變化,所以建筑物頂部最易出現(xiàn)溫度裂縫。我國相關(guān)的高層建筑規(guī)范中強(qiáng)調(diào),高層建筑受溫度應(yīng)力的影響較為顯著,其外墻要利用幕墻包裹,降低主體結(jié)構(gòu)受外界溫度變化的影響,盡可能的減少因溫度應(yīng)力而引發(fā)的裂縫?;炷猎诮?jīng)歷凝結(jié)硬化階段時(shí),特別是建筑后的一周時(shí)間內(nèi)容,水泥的水化會(huì)有大量的熱量釋放出來,導(dǎo)致內(nèi)部溫度升高,而外部溫度相對(duì)較低,這就形成了混凝土內(nèi)外的溫度梯度,引發(fā)開裂,在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中,這一點(diǎn)十分顯著。
(三)收縮裂縫
混凝土在凝結(jié)過程中及硬化過程中,會(huì)出現(xiàn)一定的收縮,當(dāng)收縮變形不能自由發(fā)生而受到約束時(shí),裂縫就會(huì)出現(xiàn)?;炷恋氖┕み^程和收縮裂縫的產(chǎn)生存在很大的關(guān)系,強(qiáng)化施工過程的監(jiān)管力度及控制力度,可以有效降低收縮裂縫的發(fā)生率。
(四)沉降裂縫
在多種因素的影響下,混凝土結(jié)構(gòu)在完成建造之后,地基出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象,知識(shí)混凝土結(jié)構(gòu)開裂。沉降裂縫的走向一般與沉降情況密切相關(guān),通過和地面形成90°或45°的角度,裂縫呈現(xiàn)出倒八字或正八字形狀。
二、混凝土裂縫檢測方法分析
(一)檢測裂縫的形態(tài)
檢測裂縫形態(tài)的目的,是為了對(duì)混凝土裂縫的表現(xiàn)形式進(jìn)行分析與掌握,進(jìn)而對(duì)其成因、形狀特點(diǎn)等進(jìn)行把握。檢測裂縫形態(tài),需要借助多種檢測的方法與檢測手段,不僅包含人工檢查和記錄,還包括信息圖像處理技術(shù),在裂縫形態(tài)檢測的基礎(chǔ)上,可以對(duì)混凝土裂縫的表現(xiàn)狀態(tài)、發(fā)展趨勢等進(jìn)行掌握,對(duì)后續(xù)采取的制定合理的措施來對(duì)裂縫進(jìn)行控制和處理,減少不利影響及安全問題的出現(xiàn)。通常情況下,荷載型裂縫與主壓應(yīng)力方向平行,與主拉應(yīng)力方向相垂直,工作人員可以根據(jù)這一特點(diǎn),可以結(jié)合形態(tài)檢測的結(jié)果來對(duì)裂縫形成的原因以及裂縫發(fā)展的趨勢進(jìn)行分析。
(二)檢測裂縫的寬度、長度
在檢測裂縫的過程中,對(duì)其長度及寬度的檢測是十分必要的,直接關(guān)系到后續(xù)裂縫處理方案的制定,通常情況下,混凝土裂縫在成因、位置、長度、寬度等方面都具有不同的特點(diǎn)。檢測混凝土裂縫寬度時(shí),不僅要對(duì)裂縫的最大寬度進(jìn)行檢測,還要對(duì)裂縫兩端的寬度進(jìn)行檢測。裂縫對(duì)比卡、裂縫測寬儀是檢測裂縫寬度的常用方法,而卷尺、激光測距儀是裂縫長度主要檢測工具,檢測過程中,要對(duì)裂縫的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。
(三)檢測裂縫的深度
開鑿法、超聲波法是檢測裂縫深度的兩種主要方法。開鑿法就是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)灌注紅色墨水,開鑿裂縫局部,對(duì)紅墨水侵入的深入進(jìn)行檢測,然后對(duì)裂縫深度進(jìn)行確定,開鑿法存在一定的局限性,對(duì)于深度較大的裂縫并不適用。超聲波法主要是利用超聲穿透探測的方式來對(duì)波形、接受信號(hào)的首波幅度、聲速進(jìn)行檢測,對(duì)混凝土材料的內(nèi)在質(zhì)量進(jìn)行綜合性分析。對(duì)裂縫深度進(jìn)行檢測時(shí),要對(duì)等距跨縫測量的聲時(shí)值以及不跨縫測量的聲時(shí)值分別進(jìn)行讀取,對(duì)裂縫深度進(jìn)行計(jì)算。這一檢測法適合裂縫深度不超過50厘米情況,屬于無損檢測手段之一。
三、處理混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的有效措施
(一)掩飾裂縫
混凝土結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出現(xiàn)輕微裂縫時(shí),通常采用裂縫掩飾的方式來進(jìn)行修飾,減少對(duì)建筑物美觀的不利影響。掩飾裂縫的應(yīng)用范圍十分有限,只能對(duì)裂縫長度及深度都不大,且對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生安全方面威脅的裂縫進(jìn)行應(yīng)用,達(dá)到美觀性修飾的效果。應(yīng)用這一方式來掩飾裂縫,通常在操作中使用表面涂刷的方式,首先清理干凈裂縫的表面,然后進(jìn)行材料的填充與涂刷,最終達(dá)到遮掩和修飾的目的。
(二)修補(bǔ)裂縫
裂縫修補(bǔ)屬于功能性修復(fù)措施,可以有效提升構(gòu)件的穩(wěn)定性與安全性。在對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)的過程中,首先要對(duì)裂縫實(shí)施鑿槽處理,便面因原裂縫周圍的碎裂雜物而對(duì)修復(fù)效果產(chǎn)生影響,接下來就要填充修補(bǔ)材料,修補(bǔ)材料通常選用與原混凝土材料一致的材料來完成填充。填充完成后,需要使用環(huán)氧膠泥、環(huán)氧樹脂進(jìn)行抹平處理,達(dá)到防水效果。
(三)封閉裂縫
對(duì)于破損嚴(yán)重的裂縫,要實(shí)施封閉裂縫的方式來避免結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步破損。工作人員要結(jié)合實(shí)際情況,選擇最適合的封閉裂縫的方式,對(duì)抽吸灌漿、壓力灌漿、浸漬混凝土等方式進(jìn)行合理選擇,為混凝土結(jié)構(gòu)的整體性恢復(fù)提供保障。
(四)結(jié)構(gòu)加固
對(duì)于威脅到安全及穩(wěn)定的混凝土裂縫,必須要利用結(jié)構(gòu)加固的方式進(jìn)行處理,以確保建筑物結(jié)構(gòu)具有符合要求的承載能力。常用的結(jié)構(gòu)加固方法包括以下幾種。
一是外貼鋼板法,這種方法的優(yōu)勢在于對(duì)原構(gòu)件無損傷,施工周期短且便捷度高,對(duì)原構(gòu)件的外形尺寸等影響非常小。二是預(yù)應(yīng)力加固法,這一方法可以起到加固、卸載、改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力的效果,通常用于大跨結(jié)構(gòu)加固。三是外包鋼加固法,這種方法的優(yōu)勢在于工作現(xiàn)場小、施工便捷、受力較為可靠。四是置換加固法,這一方法主要在梁或者偏心受壓柱中使用,首要根據(jù)彎矩圖對(duì)最危險(xiǎn)的截面進(jìn)行確定,將高一級(jí)的新混凝土替換截面受壓區(qū)內(nèi)的老混凝土,然后噴射混凝土灌滿。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),利用局部置換混凝土的方法來對(duì)裂縫進(jìn)行加固是非常有效的。
四、結(jié)束語
裂縫問題是建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)難以避免的一個(gè)普遍性問題,但是可以控制裂縫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響程度。為了減少結(jié)構(gòu)安全事故的發(fā)生,提高混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,必須要對(duì)建筑物進(jìn)行及時(shí)、可靠的鑒定,檢測混凝土裂縫的長度、寬度、形態(tài)、深度等進(jìn)行全面檢測,對(duì)裂縫形成的原因進(jìn)行分析,然后采用有針對(duì)性的技術(shù)措施來進(jìn)行加固修復(fù)處理。
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