某高炉出铁场平台梁板裂缝的成因分析及其处理措施
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混凝土梁板裂缝产生的原因及控制措施0引言混凝土梁板结构的裂缝是一个普遍存在的问题,一般宽度在0.1~0.2mm之间,虽然这些裂缝不影响到结构安全功能和使用功能,但影响了美观,还让消费者缺少安全感,容易引起质量纠纷,所以如何有效地预防和控制现浇混凝土梁板裂缝的发生,已成为所有从事混凝土工作的技术人员面临的一项重要任务。
笔者根据工程实践中的亲身体会就这个问题提出以下浅见:1梁板混凝土裂缝原因分析1.1原材料选用不当(1)水泥水泥选用不当引起梁板混凝土产生裂缝的原因有以下几个方面。
第一,水泥选用不当,没有选用抗裂性能高的水泥。
第二,水泥强度等级与混凝土的设计强度等级不匹配,由于竖向构件的混凝土设计强度一般较高,而梁板混凝土强度一般较低,但现在大部分工程均采用商品混凝土,商品混凝土公司为了方便,均采用高标号水泥来配制低等级混凝土。
经验证明,用高强度等级水泥配制低等级混凝土时,会使水泥用量偏少,影响和易性和密实度,导致低等级混凝土耐久性差,容易产生裂缝。
第三,水泥本身的质量问题,如一些小水泥厂生产的水泥质量不稳定,时好时差;一些大水泥厂在投产初期产品质量也不稳定。
(2)细骨料粒径在4.75mm以下的骨料称为细骨料,在普通混凝土中细骨料指的是砂,砂选用不当引起梁板混凝土产生裂缝的原因有以下几个方面。
第一:砂的颗粒级配和粗细程度不合理导致水泥浆不能有效填充砂粒之间的空隙。
第二:砂中所含的泥块、淤泥、云母、有机物、硫化物、硫酸盐等有害杂质超过了规范规定,对混凝土的性能产生不利影响,引起混凝土产生裂缝。
第三:砂的坚固性不够,在气候环境变化或其他物理因素作用下产生裂缝。
(3)粗骨料粒径大于5mm的骨料称为粗骨料。
普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石,粗骨料选用不当引起混凝土产生裂缝的原因主要有以下几个方面。
第一:碎石或卵石颗粒级配不合理,由于现在大部分工程均采用泵送混凝土,而碎石或卵石粒径较大容易堵塞混凝土泵送管道,故商品混凝土公司均不约而同地选择使用较小粒径的碎石或卵石,导致粗骨料比表面积增大,水泥用量增大,细骨料用量也增大,容易产生裂缝。
建筑工程梁板裂缝处理方案一、梁板裂缝的原因分析1、材料质量问题:例如梁板使用的混凝土质量不合格,或者钢筋使用品质不好。
2、设计不当:梁板设计不合理、荷载计算错误等原因。
3、施工工艺:施工过程中存在的问题,例如浇筑时混凝土浇注不足、不均匀、养护不到位等。
4、荷载问题:梁板在使用过程中受到突然或大幅度的荷载引起的裂缝。
二、梁板裂缝处理方案1、表面裂缝处理在发现梁板表面有裂缝时,应该及时进行处理,避免进一步扩大和加重裂缝。
方法如下:(1)清理裂缝:使用刷子、高压水枪等工具将裂缝表面的杂物和泥土清理干净,确保表面干净。
(2)填充裂缝:可以使用聚合物修补材料填充裂缝,将修补材料填充至裂缝深度的2/3处,并确保填充均匀。
(3)修补表面:将填充后的表面进行抹平和修补,使其与周围的混凝土表面保持一致。
2、深度裂缝处理对于梁板深度裂缝的处理方案,通常分为以下几种方式:(1)局部修补:对于深度裂缝较为严重的梁板,可以采用局部切割、清理和填充修补的方式进行处理。
具体步骤包括:将梁板表面的混凝土切割开裂缝处,清理干净;然后使用专用的修补材料填充裂缝,确保填充的材料能够牢固粘合。
(2)增加预应力或加固:针对部分严重裂缝的梁板,可以考虑在裂缝处增加预应力钢筋或进行加固处理,提高梁板的受力能力和稳定性,避免裂缝继续扩大。
(3)更换梁板:对于严重裂缝影响结构安全和稳定的梁板,可能需要进行更换处理,选择材质更好的梁板进行替换。
(4)加强养护:对于已经处理过的梁板,需要加强养护措施,确保修复后的梁板能够正常使用,并避免出现新的裂缝。
三、预防措施除了对已经出现裂缝的梁板进行处理外,还需要采取预防措施,避免裂缝的产生和扩大,包括以下几点:1、材料选择:在工程实施前,对梁板使用的混凝土、钢筋等材料进行检测和筛选,确保材料的质量合格。
2、设计合理:在进行梁板的设计时,需要考虑结构强度和稳定性,合理确定荷载大小和分布。
3、施工质量:严格按照规范要求进行梁板的施工工艺,确保混凝土浇注均匀、养护到位等。
高速公路桥梁梁板裂缝的原因及处治措施高速公路桥梁是城市繁华,经济发展的重要标志,也是人们出行、物资运输的重要通道,能够快速方便地连接不同的城市和地区。
但是,由于高速公路桥梁的常年使用和外界环境的影响,容易出现梁板裂缝现象,这不仅对行车安全构成威胁,还会影响桥梁的使用寿命,给民众的出行带来不便。
本文将探讨高速公路桥梁梁板裂缝的原因及处治措施。
一、高速公路桥梁梁板裂缝的原因1.材料问题高速公路桥梁梁板裂缝主要是由于材料问题造成的。
在桥梁建设过程中,为了节约成本,一些不合格的材料被使用,或者一些材料未经充分检测,质量不符合标准,这就会导致桥梁的强度不足,易于出现钢筋断裂、腐蚀等现象。
2.施工不当另一个重要原因是施工不当。
在桥梁建设过程中,如果施工质量不好,施工工程师在设计、安装、监督和检查过程中的失误或疏忽等都会造成桥梁的裂缝。
对于高层建筑和高速公路桥梁长期使用的结构来说,施工问题通常是影响桥梁质量的最重要因素之一。
3.自然环境自然环境也是桥梁断裂的一个常见原因。
比如地震、雷击、风雨等自然环境因素都会对桥梁的强度产生一定的影响,导致桥梁出现裂缝、变形等现象。
二、高速公路桥梁梁板裂缝的处治措施1.检查与维修对于出现裂缝的桥梁,需要第一时间进行检查和维修。
对于裂缝较小的桥梁,可以进行局部维修,使用聚合物胶水或者其他粘合剂将裂缝进行填补,提高桥梁的承载能力。
对于长时间使用的桥梁,可以进行全桥覆盖式加固、桥面铺装、加装横向受力梁等方式进行加固。
2.定期检查和维护高速公路桥梁使用寿命一般为20年至50年。
为了保持桥梁的正常使用,一定要进行定期检查和维护。
在桥梁使用过程中,还需及时清除杂草、浮沉物、垃圾等,防止对桥梁结构造成影响,保证桥梁的完整性和持久性。
3.使用高品质材料为了增强桥梁的抗裂性能,应该优先选择高品质的材料。
优质材料可以很好地保证桥梁的耐久性和强度,同时可以降低维护和更换的成本。
我们只有选择质量好的材料,才能保证桥梁使用寿命的延长。
高炉出铁事故原因及处理措施(最新版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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在建筑施工中常常发现,全现浇钢筋混凝土楼屋面板的裂缝是工程施工中较难克服的质量通病之一,特别是工程梁板的裂缝发生后,易渗水,影响结构安全,往往会引起投诉、纠纷以及索赔要求等。
如何从设计、材料、施工三大方面提出改进和防治措施,总结实践中的经验和教训,以施工为主、兼顾设计和材料原因,分析楼面裂缝的综合性防治及具体措施。
1 设计原因引起的裂缝设计方面的原因是:数据提供不准确、计算错误,受力钢筋截面偏小或板偏薄,混凝土等级偏低,节点不合理,截面不够,梁的跨度过大、高度偏小,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素做综合考虑,致使配筋偏小偏少,结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中,构造处理不当,伸缩缝设置不合理或未设置,顶层屋面板的温度应力过大又无可靠的措施,现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋,或附加吊筋以及各种结构缝设置不当,设计时对施工恒荷载和活荷载及装饰材料荷载考虑不足等因素均容易导致混凝土开裂。
2 施工原因引起的裂缝2.1 材料质量水泥、砂、石等质量不符合规定的要求,特别是砂石含泥量超标,降低混凝土梁板的标号,造成裂缝。
2.2 施工工艺(1)采用的商品混凝土水灰比较大,商品混凝土厂商以采用大粉煤灰掺量。
混凝土的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接原因。
(2)现浇板中预埋管线较多较粗,管线敷设重叠,管线放于下层板筋底,减少保护层厚度,造成裂缝。
(3)施工中人为踩踏钢筋,造成正负受力钢筋之间的有效高度不够,影响抗拉强度,产生贯穿裂缝。
钢筋保护层厚薄不均匀,不论过大过小,钢筋位移都会影响钢筋的正常受力,产生裂缝。
(4)模板刚度强度不足、构造不当、支撑刚度不足、支撑的地基下沉等都可能造成混凝土开裂。
施工中抢工期,混凝土梁板拆模过早,提前超载堆荷,也可能导致出现裂缝。
(5)大体积混凝土施工时,未采取可靠的质量保证措施,水泥在水化及硬化过程中,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。
梁产生裂缝的原因及处理方法The final revision was on November 23, 2020钢筋混凝土梁裂缝钢筋混凝土梁是目前多种形式的工业与民用建筑中最常用的构件,在实际施工及使用中出现裂缝的形式也最多最常见,现对实际工程中所涉及的裂缝及其原因进行简要分析。
一、裂缝成因钢筋砼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:1.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。
2.温变裂缝。
水泥在硬化期间,砼表面与内部温差较大,导致砼表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩,受到内部砼的约束,而出现裂缝。
3.设计欠周全。
如钢筋砼梁的截面不够、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,都会导致砼梁出现结构裂缝。
4.施工质量造成的裂缝。
由于砼标号偏低、受力钢筋截面偏小、截面尺寸不符合设计等而导致砼梁出现裂缝;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;施工控制不严,在梁上超载堆荷,而导致出现裂缝。
5.预制钢砼梁在运输、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,也会导致钢砼梁出现裂缝。
6.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、增大梁上荷载等均会出现裂缝。
二、裂缝的处理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、气候等造成的一般塑性收缩裂缝、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;另一类裂缝明显影响了梁的承载能力,随着裂缝的扩展和延伸,钢筋达到屈服强度,受压区砼应变量增大,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。
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。
钢筋混凝土梁裂缝钢筋混凝土梁是目前多种形式的工业与民用建筑中最常用的构件,在实际施工及使用中出现裂缝的形式也最多最常见,现对实际工程中所涉及的裂缝及其原因进行简要分析。
一、裂缝成因钢筋砼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:1.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。
2.温变裂缝。
水泥在硬化期间,砼表面与内部温差较大,导致砼表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩,受到内部砼的约束,而出现裂缝。
3.设计欠周全。
如钢筋砼梁的截面不够、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,都会导致砼梁出现结构裂缝。
4.施工质量造成的裂缝。
由于砼标号偏低、受力钢筋截面偏小、截面尺寸不符合设计等而导致砼梁出现裂缝;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;施工控制不严,在梁上超载堆荷,而导致出现裂缝。
5.预制钢砼梁在运输、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,也会导致钢砼梁出现裂缝。
6.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、增大梁上荷载等均会出现裂缝。
二、裂缝的处理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、气候等造成的一般塑性收缩裂缝、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;另一类裂缝明显影响了梁的承载能力,随着裂缝的扩展和延伸,钢筋达到屈服强度,受压区砼应变量增大,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。
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。
铁路桥梁墩台裂缝成因及预防处理措施近几年,铁路建设尤其高速铁路建设规模蓬勃开展,工程工程举国推进,由于高铁技术要求,桥梁在土建工程中比例越来越高,在桥梁墩台施工后还没有架梁铺架时,由于多种因素,在不同龄期很多墩台混凝土出现了裂缝,裂缝数量或多或少,走向变化多样,裂缝几何尺寸也不尽相同,成了铁路桥梁墩台混凝土质量通病。
裂缝的存在均可能不同程度降低混凝土的结构承载能力或耐久性,因此要对裂缝有所认识,查明分析其成因,掌握其开展规律,采取有效控制措施预防并对既有裂缝进行处理,才能保证工程质量。
1.铁路桥墩混凝土裂缝的一般形式产生裂缝的原因复杂繁多,由于材料、施工、环境、养护等不同因素均可能产生走向、宽度、深度、程度各异的裂缝。
常见以竖向裂缝居多,自承台向墩身开展,宽度和深度逐渐减小,长度不一,且墩身两侧多数对称存在;还有一些斜向、横向或无规那么走向裂缝。
以下是目前铁路桥梁墩台典型裂缝的图片〔图中用线条表示裂缝的走向〕。
自编1#墩身前后两侧表观均有1条裂缝,裂缝宽度在0.15~0.05mm之间,墩身小里程侧裂缝自右下角向左上角连续分布,大里程侧也裂缝在相应位置布置。
裂缝最深为78mm。
自编2#墩身前后两侧表观均有2条裂缝,裂缝自墩身底部向上垂直开展,呈倒"八";字,宽度在0.20~0.05mm之间,小里程侧侧和大里程侧的裂缝分布位置大致相同。
裂缝深度最大为65mm。
自编3#墩身前后两侧表观均有1条裂缝,裂缝自墩身底部向上垂直开展,根本贯穿整个墩身外表,呈"1";字,宽度在0.20~0.05mm之间,两侧的裂缝分布位置大致相同。
裂缝深度最大为99mm,检测未发现在整个混凝土墩身断面中贯穿。
自编4#墩身前后两侧表观均有1条裂缝,裂缝在墩身中部根本呈水平布置,根本分布整个墩身外表,呈"一";字,宽度在0.15~0.05mm之间。
两侧裂缝分布位置大致相同。
道路桥梁施工梁裂缝问题及措施随着城市建设的不断推进,道路桥梁建设也成为城市发展的重要组成部分。
道路桥梁施工中常常会出现梁裂缝问题,给施工和道路使用带来了一定的安全隐患。
本文将从梁裂缝问题的成因和影响以及相应的解决措施进行详细介绍,以期为相关从业人员提供一定的参考。
一、梁裂缝问题的成因和影响1.成因:梁裂缝问题是指在道路桥梁施工过程中,梁体内部出现裂缝现象。
梁裂缝的形成主要是由于以下几个方面的原因:(1)混凝土质量不良:混凝土的质量直接影响着梁体的强度和稳定性,如果混凝土质量不良,则易出现梁裂缝问题。
(2)施工工艺不当:在梁体施工过程中,如果施工工艺不当或者施工设备不合理,也容易导致梁裂缝问题的发生。
2.影响:梁裂缝问题的存在会对道路桥梁的使用安全和使用寿命产生一定的影响,具体表现在以下几个方面:(1)安全隐患:梁裂缝问题存在时,会造成梁体的强度和稳定性下降,从而给道路桥梁的使用安全带来一定的隐患。
(2)使用寿命缩短:梁裂缝问题存在时,会导致道路桥梁的使用寿命缩短,增加了维护和修缮的成本。
二、解决措施为了解决道路桥梁施工梁裂缝问题,相关从业人员需要在施工前、施工中和施工后采取一系列措施,以确保道路桥梁的质量和安全。
1.施工前措施:(1)严格把关材料质量:在梁体施工前,需要对所使用的混凝土、钢筋等材料进行严格把关,确保其质量过关。
(1)合理使用施工设备:在梁体施工过程中,需要合理使用施工设备,确保施工过程的顺利进行。
(1)定期检测维护:在梁体施工结束后,需要定期对道路桥梁进行检测和维护,及时发现和解决梁裂缝问题。
(2)加强维护保养:在梁体施工结束后,需要加强对道路桥梁的维护保养工作,延长其使用寿命。
道路桥梁施工梁裂缝问题是一个需要引起重视的问题,相关从业人员需要在施工过程中做好预防和控制工作,以确保道路桥梁的质量和安全。
希望本文所介绍的相关内容对相关从业人员在实际工作中有所帮助,在道路桥梁施工中取得更好的效果。
浅谈梁板裂缝的原因及处理一、前言裂缝是混凝土结构最常见的病害,随着建筑物使用时间的延长,梁板的裂缝数量日益增多,而且裂缝宽度、长度也在不断增大,严重的会危及建筑物的使用,经常进行监测,及时处理。
二、梁板裂继的原因与检测对于出现梁板裂缝的建筑物,首先要通过科学的检测手段,取得现场数据,分析梁板裂缝的原因,进而鉴别裂缝属于何种性质,是否会危及建筑物的结构安全,然后对症下药,确定是修复、补强加固或是先修复后加固处理方案,根据调查及分析,造成建筑物混凝土梁板产生裂缝有多种因素,主要有:1.混凝土浇注过程中产生的温度裂缝、收缩裂缝;2.使用过程中产生的温差裂缝;3.由于施工质量较差,混凝土强度不足,振捣不密实引起的混凝土碳化裂缝;4.因设计失误造成梁板的强度、刚度欠缺或构造措施不利产生的裂缝;5.因建筑物基础不均匀沉降产生梁板裂缝:6.预应力混凝土建筑物的裂缝多由于骨料不符合规范要求,含泥量过大或碱集料反应引起的裂缝;7.混凝土外加剂使用不当引起的裂缝;8.模具变形裂缝;检测内容包括:1.进行混凝土裂缝的检测、鉴定,以判断裂缝的性质及危害性:2.混凝土强度检测与判定;3.混凝土中钢筋检测,确定其位置、根数和锈蚀程度;4.检测混凝土的碳化程度及碳化深度;5.根据检测结果鉴定结构的安全及耐久性。
三、分析孩别健铁物建板到随的性质虽然各国的现范明确规定允许混凝土构件在开裂的状态下工作并对裂健的宽度作了限制,但有些工业建筑物及桥梁是在荷载反复作用,气温、干湿度的反复变化中,使裂缝扩展、加宽密度增加,所以对建筑物的裂缝应持慎重态度,对其鉴别应从结构安全度、耐久性、建筑功能等方面考虑处理方法。
1.从结构安全方面(1)经过结构分析确认为梁板被压裂或胀裂:(2)梁板承载能力达不到标准规范要求:(3)裂缝不断扩展、混凝土压碎、保护层剥落:(4)影响桥梁上部结构刚度和整体性的裂缝:(5)对建筑物梁板安全危害严重的裂缝。
2.耐久性方面(6)裂缝宽度超过规范规定:(7)根据钢筋锈蚀、混凝土碳化等情况判定钢筋已锈蚀;(8)温差、湿度变化大,震动、混凝土内摻有氯盐、侵蚀性环境的不利影响等引起的裂缝。
某高炉出铁场平台梁板裂缝的成因分析及其处理措施摘要通过对某高炉出铁场平台梁板裂缝的成因分析与处理,仅就施工技术措施和设计构造措施而言,关于如何控制和处理长期处于高温环境下的现浇钢筋混凝土结构的裂缝,本文提出了几点建议,以供同仁参考。
关键词出铁场平台;裂缝;高温环境;现浇钢筋混凝土结构中图分类号 tf54 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-(2013)012-0126-02裂缝是混凝土工程中最常见的一种缺陷。
这里所说的裂缝是指肉眼可见的宏观裂缝,而不是微观裂缝,其宽度应在0.05mm以上。
工程中混凝土结构的裂缝可以分为:承载受力裂缝、温度-收缩裂缝、强迫位移裂缝、结构构造裂缝、施工裂缝、预应力裂缝、装配裂缝、耐久性裂缝以及偶然作用裂缝等。
混凝土结构中的构件除少数是静定构件(如简支板、简支梁、悬臂构件等)以外,绝大多数构件由于浇筑的混凝土在凝固以后已融为一体,多成为具有多余约束的超静定结构。
超静定结构由于其连续性强而具有很好的整体稳固性和抗震性能。
但由于变形、位移受到制约,往往在微小的外界作用下即会产生约束作用。
而当约束拉应力(拉应变)积聚到一定程度以后,就会在抗拉性能很差的混凝土中引起裂缝,这种非荷载因素引起的裂缝通常称为“间接裂缝”。
温度裂缝是指在变形受到约束的超静定结构内,由于温度变化而造成的应变差异所形成的裂缝。
引起温度变化和差异的原因是热量,混凝土中热量的来源有两个途径,其一是水泥的水化热,其二是外界环境温度的变化。
多数轻微细小的宏观裂缝,对工程结构的承载能力、使用功能和耐久性不会有大的影响,只是有损结构的外观,引起对工程质量的疑虑。
当可见的宏观裂缝较宽较深时,会影响结构的抗渗性能,导致水分及有害物质渗入,诱发钢筋锈蚀或加速混凝土的自然老化,从而损害工程结构的承载能力、使用功能和耐久性。
所以必须采取各种措施预防或减少产生宏观裂缝,一旦出现宏观裂缝,就须分析其原因,并采取适当修补措施[1]。
高炉出铁场平台属于特种结构,多为现浇钢筋混凝土结构,主要用于支承出铁用铁沟和除渣用渣沟及其附属设施。
铁水和熔渣的温度很高,虽然铁沟和渣沟的侧面及底部设置了隔热层等防护措施,但热量还是会传至结构面,使该区域混凝土结构长期处于高温作用下,从而导致温度裂缝的产生。
本文以某高炉出铁场平台梁板产生的裂缝为例,分析裂缝产生的原因,并介绍不同形状裂缝的修补措施以及由于裂缝而可能导致破坏的平台梁的加固处理措施等。
为便于描述裂缝,本文对裂缝宽度特作以下约定:细小裂缝,裂缝宽度为0.2mm以下;中等裂缝,裂缝宽度为0.2~0.4mm;较粗裂缝,裂缝宽度为0.4mm以上。
1 某高炉出铁场平台梁板裂缝的形状某高炉出铁场平台结构设计时,铁沟和渣沟两侧挡砂墙及该区域平台板采用c30级耐热混凝土,耐热度为300°c,其余均采用c30级普通混凝土。
该高炉于2007年施工完成后投入生产,2012年由于各方面原因进行中修改造。
高炉停止生产后,检修时发现铁沟和渣沟区域的出铁场平台梁板出现了很多不同形状的裂缝。
1.1 板裂缝铁沟和渣沟区域的出铁场平台板底出现了大量呈龟裂形状的细小裂缝,凿开裂缝后发现裂缝深度较浅,未至钢筋面,为表面裂缝。
如图1所示。
图1 板裂缝1.2 梁裂缝主要分为以下三类1)ⅰ类梁裂缝:梁侧有几条细小横向裂缝(垂直裂缝),沿梁跨方向分布较均匀,凿开裂缝后发现裂缝深度较浅,未至钢筋面,为表面裂缝。
如图2所示。
此类梁数量最多,分布较广。
图2 ⅰ类梁裂缝2)ⅱ类梁裂缝:梁侧有几条细小或中等横向裂缝,沿梁跨方向分布较均匀,凿开裂缝后发现裂缝深度较浅,未至钢筋面,为表面裂缝;同时该梁侧面在靠近高炉侧距梁端约1/3跨度处有一条较粗横向裂缝,梁侧和梁底均有,凿开裂缝后发现裂缝向梁内延伸较深,已见钢筋,且裂缝宽度没有逐渐减小的趋势,为三面贯穿裂缝。
如图3所示。
此类梁数量较少,分布在出铁口附近贮铁主沟处。
图3 ⅱ类梁裂缝3)ⅲ类梁裂缝:梁侧有几条细小或中等横向裂缝,凿开裂缝后发现裂缝深度较浅,未至钢筋面,为表面裂缝;同时该梁两端各有一条斜向裂缝:在靠近高炉侧梁侧有一条约50°的斜向裂缝,该裂缝向上至平台板底,向下至梁底以上约200~300mm处;在远离高炉侧梁侧有一条约60°的斜向裂缝,该裂缝自次梁底开始,向下几乎延伸至梁底。
此两条斜向裂缝中间宽而两端窄,最大裂缝宽度约有1mm。
如图4所示。
此类梁数量最少,仅有一根,分布在撇渣器附近贮铁主沟处。
该梁由于工艺要求,梁高很高,跨高比约为2,为深梁。
图4 ⅲ类梁裂缝以上所述梁板经现场测量,无明显变形,也没有发现有混凝土压酥现象。
2 该高炉出铁场平台梁板裂缝的成因分析发现裂缝后,对该高炉出铁场平台进行了重新复核计算,不计温度作用效应,原结构满足《混凝土结构设计规范》gb50010-2002所规定的设计要求;同时对铁沟和渣沟进行热传导计算分析得出,铁沟和渣沟两侧挡砂墙结构面温度大约为300°c,该区域平台板顶面温度大约为200°c。
由于时间间隔较长,该高炉出铁场平台的施工记录难以完全知晓,故分析裂缝成因时忽略施工因素和水泥的水化反应所产生的水化热的影响。
2.1 平台板裂缝的成因分析平台板裂缝属于比较典型的表面温度裂缝,是板顶局部温度过高造成的。
设计时该区域平台板钢筋为hrb335钢筋16@100双层双向,钢筋配置较密,有效的约束了裂缝的开展,裂缝宽度很小。
2.2 平台梁裂缝的成因分析1)ⅰ类梁裂缝的产生原因主要有三种可能性,其一是使用阶段梁内外温差造成的;其二是使用阶段梁处于高温下,停炉后梁逐渐冷却,由于混凝土材料的热胀冷缩性,温度降低时混凝土沿梁长度方向的纵向收缩而发生梁侧横向裂缝。
由于受顶部平台板和底部纵向钢筋的制约,只在梁侧面产生横向裂缝;其三是以上两种原因共同作用而造成的。
ⅱ类梁裂缝的产生原因基本同ⅰ类梁裂缝。
但要指出的是ⅱ类梁分布在出铁口附近贮铁主沟处,该处铁沟内长期有残熔铁贮存,环境温度最高,冷却后混凝土沿梁长度方向的纵向收缩较大而造成三面贯穿横向裂缝。
3)ⅲ类梁裂缝的产生原因基本同ⅰ类梁裂缝。
不同的是该梁为深梁,深梁的受力性能与普通尺寸的梁有很大区别,并且出铁场平台梁采用的是c30级普通混凝土,而工作环境温度为200°c时普通混凝土的强度仅为常温时的50%。
由于混凝土强度的降低,根据深梁受力性能的分析,在该梁两端产生了斜向裂缝。
综上所述:该高炉出铁场平台梁板裂缝基本上都是温度-收缩裂缝,仅ⅲ类梁出现了由于高温作用导致混凝土强度降低而产生的承载受力裂缝。
3 该高炉出铁场平台梁板裂缝的处理措施对该高炉出铁场平台进行中修改造时,炼铁专业进行了优化设计,改进了铁沟和渣沟的结构构造,从而降低了传至结构面的温度。
根据裂缝的现状及成因分析,对已出现的裂缝采取了以下几种修补处理和加固处理措施。
1)对于梁板的细小裂缝采用表面处理法。
首先用钢丝刷清除混凝土表面附着物,再用水冲洗后充分干燥,最后用耐高温环氧树脂涂刷两遍。
2)对于梁侧的中等裂缝采用压力灌浆法。
首先根据裂缝的长宽设置注入口,用钢丝刷和压缩空气清除裂缝两侧混凝土表面的灰尘、油污、松动物等,再用耐高温环氧树脂进行注胶直至裂缝全部注满,最后待灌缝胶固化后,铲除注胶嘴和封缝材料,并将表面清理干净。
3)对于产生三面贯穿裂缝的ⅱ类梁和斜向裂缝的ⅲ类梁,由于结构的承载能力受到较大损害,故在梁底设置钢结构框架以支承该梁。
钢结构框架在原有平台柱基础上用化学锚栓固定柱脚,钢框架梁顶面与混凝土底面之间预先留出80mm空隙,用无收缩高强灌浆料填实以保证两者之间相互完全贴紧,钢框架柱用化学锚栓与邻近出铁场平台柱连接以保证钢框架的稳定。
钢结构框架形式如图5所示。
图5 钢结构框架简图该高炉中修改造施工完成后投入生产至今,根据现场的反馈信息,出铁场平台使用情况良好,梁板裂缝未见发展,可见所采取的裂缝修补处理和加固处理措施是行之有效的。
混凝土是高度的非均质材料,影响温度作用的因素也很多,因此高温环境下现浇钢筋混凝土结构的温度作用效应难以用理论公式量化计算,必须依赖于广泛的试验数据和工程实践经验。
故本文仅就施工技术措施和设计构造措施而言,对如何控制和处理长期处于高温环境下的现浇钢筋混凝土结构的裂缝,提出以下几点建议:1)优化工艺设计,从而改善现浇钢筋混凝土结构的工作环境。
此点至关重要。
2)高温环境下不仅现浇钢筋混凝土结构的平台板要采用耐热混凝土,平台梁也要采用耐热混凝土。
3)现浇钢筋混凝土结构施工时,应采取有效的施工措施如加强混凝土的振捣和养护、适当添加外加剂、合理控制用水量等,从而保证混凝土的施工质量以减少材料本身的缺陷和混凝土的干燥收缩量。
4)高温环境下现浇钢筋混凝土结构的平台梁腰筋应按“细而密”的原则设置,从而有效的制约混凝土沿梁长度方向的纵向收缩。
笔者认为腰筋间距宜为100mm,不应大于150mm。
5)对高温环境下现浇钢筋混凝土结构应形成定期检查制度,发现产生裂缝后,应根据裂缝的现状及成因分析、结构所处的环境及继续使用的年限、要求结构恢复程度等因素,并结合现场实际情况,因地制宜,采用合理的修补处理和加固处理措施。
以上建议有待在以后的工程实践中求得验证和改进。
[1]韩素芳,耿维恕.钢筋混凝土结构裂缝控制指南(第二版),化学工业出版社,2006.[2]徐有邻,顾祥林.混凝土结构工程裂缝的判断与处理,中国建筑工业出版社,2010.[3]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范(gb50010-2002),中国建筑工业出版社,2002.。