混凝土梁的裂缝形成与加固方法
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2023年10月10日 10:34:22
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混凝土结构是我国工程结构中最常见、应用最广泛的结构形式之一。但由于混凝土结构自身组成材料的弱点(   抗拉强度较低   ),在使用条件下容易出现裂缝,尤其是在梁结构上,主要的裂缝形式有以下几种:



混凝土结构是我国工程结构中最常见、应用最广泛的结构形式之一。但由于混凝土结构自身组成材料的弱点(   抗拉强度较低   ),在使用条件下容易出现裂缝,尤其是在梁结构上,主要的裂缝形式有以下几种:

01

结构荷载裂缝  

1.1  梁侧面竖向受力裂缝  
1.1.1  裂缝特征 :一般位于钢筋混凝土梁跨中部位出现多条裂缝,一般跨中裂缝宽度最大,竖向裂缝下宽上窄,通常不会沿梁截面全高分布,但在梁两侧面贯通。裂缝示意图详见 下图:
 

 
 

 
梁侧面竖向受力裂缝  

 
1.1.2  原因分析 :钢筋混凝土承受荷载时,下部受拉区钢筋与混凝土共同受力,受拉区边缘应变大于混凝土极限拉应变时,出现受拉区混凝土开裂。该类裂缝由承载力不足引起,裂缝一旦出现,即具有一定的开展宽度,并沿梁高上延至一定高度,所以多为下宽上窄。开裂后钢筋应力较裂前突然增加,会在跨中区段出现几条裂缝。

 
 

 
1.2  梁根部斜向受力裂缝  
1.2.1 裂缝特征:位于混凝土梁根部受剪区或弯起筋外端部,为一条或多条在梁根部、梁中方向高约45o角走向的斜裂缝。裂缝示意图详见 下图
 

 
 

 

 
1.2.2  原因分析: 该类裂缝是由于混凝土梁受剪应力与压应力共同作用时,斜截面承载力不足造成的。首先在梁底出现垂直裂缝(即1.1所述),顶部形成斜裂缝,当荷载增加至一定程度时,在几条斜裂缝中形成一条主要斜裂缝,即“临界斜裂缝”。当混凝土梁截面偏小,或抗剪筋配置不足时易发生该类损伤。  

   
 
 
对该类裂缝应当引起高度重视。  

 

02

非结构荷载裂缝

 
2.1  梁侧面收缩裂缝  
2.1.1  裂缝特征: 一般位于混凝土梁跨中,严重时呈现连续的1/2跨等间距分布,间距因梁截面大小及养护条件而异;单条竖向裂缝上下基本同宽,部分裂缝为中间宽两端窄;裂缝沿梁截面高度全高分布,在梁两侧面贯通。裂缝示意图详见 下图  

 
 

 

  2.2.2  原因分析: 混凝土浇筑后,在凝结固化阶段对水分的需求较大,由于保湿养护不当,易造成混凝土缺水后产生梁全截面收缩变形,隔一段会出现一个开裂面,裂缝贯通全截面。  

 
2.2  梁侧面温度裂缝  
2.2.1 裂缝特征:一般在屋面或地下室顶板下的梁上出现,在梁长范围内通常呈等间距分布,竖向裂缝上宽下窄,沿梁两侧面贯通。裂缝示意图详见 下图  

 
 

 
2.2.2 原因分析: 该类裂缝多出现在屋面或地下室顶板部位,由于上表面隔热或养护不当,施工时暴晒造成梁板上表面温度高,混凝土膨胀变形大,下表面温度低,混凝土膨胀变形小,形成变形差,产生裂缝。  

 
2.3  沿梁纵向受力钢筋方向的裂缝  
2.3.1  裂缝特征: 裂缝对应钢筋混凝土梁主筋位置,或对应箍筋位置,开裂较大处伴随混凝土保护层脱落、钢筋出现锈皮。裂缝示意图详见 下图  

 
 

 
沿梁纵向受力钢筋方向的裂缝  

 
2.3.2    原因分析:   受环境温湿度及干湿交替情况影响,钢筋混凝土梁内钢筋锈蚀后体积膨胀,造成混凝土保护层胀裂损伤。  

 

03

因施工不当引发的裂缝    

 
3.1  支模架下沉引起的裂缝  
3.1.1    裂缝特征:   一般位于混凝土梁板交界位置,或梁下支模架立杆间距较大处。裂缝示意图详见下图:  

 
 

 

3.1.2    原因分析:   混凝土尚未凝结固化时,本身强度不足,由于支模架承载力不足或拆模过早,不能支撑混凝土重量,造成混凝土开裂。  

 
3.2  振捣不密实,混凝土下沉引起的裂缝  
3.2.1  裂缝特征 :一般位于截面高度尺寸较大的混凝土梁端面或侧面的上部,呈水平状态;在混凝土柱顶部也会出现此类裂缝。裂缝示意图详见下图:

 
 
振捣不密实引起的裂缝  

 
3.2.2  原因分析: 混凝土梁截面高度较大时,若浇筑速度过快,在混凝土尚未振捣密实时即停止浇筑,后期混凝土受自重作用下沉,产生沿截面高度的水平裂缝。  

 

04

裂缝处理
封缝胶

对于裂缝深度尚未达到保护层深度,并且裂缝已经处于静止状态,为确保建筑物的安全性能和使用年限的耐久性,就必须进行修补恢复,其修复方法可采用表面封闭法,使用 封缝胶


对于裂缝宽度较细较深,且以周期性活动裂缝居多,可采用粘度低、粘结性好、弹性模量较小且柔性较好的   结构灌缝胶   进行加固,再配合粘贴碳纤维布等方式,提高梁的承载力,操作流程如下:

首先凿除裂缝两侧各10cm范围内的粉刷层




裂缝开槽

按设计要求沿裂缝走向骑缝开槽,打磨修整并清理干净


预埋注胶嘴

安装注胶嘴,间距约为10~30cm




封缝处理

使用封缝胶封闭裂缝


通气试压

待封缝胶固化后开始通气试压,若发现有漏气处,应及时修补或重新埋设注胶嘴




配置胶水

按照规定比例配置灌缝胶,搅拌均匀无气泡


注胶施工

用注胶装置吸入配置好的悍马灌缝胶,并从注胶嘴压注。当下一个注胶嘴有胶液溢出时,封闭当前注胶嘴并依次注胶。注胶顺序应遵循从低到高,并由一侧到另一侧




拆除注胶嘴

待胶水初凝后,拆除注胶装置及注胶嘴,并用悍马封缝胶抹平


质量检验

胶水固化达到7天后,进行质量检验



来源:滨州结构设计

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气壮山荷
2023年10月10日 16:05:10
2楼

混凝土结构是我国工程结构中最常见、应用最广泛的结构形式之一

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czcivilczcivil
2023年10月25日 08:54:12
3楼

混凝土梁裂缝的介绍很详细,各种裂缝成因和处理措施对于设计和施工有一定的借鉴意义,不错

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cof1558336217356
2023年11月01日 10:22:10
4楼

谢谢!非常好的资料!!

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