溷凝土橋梁病害診斷及維修加固技術.ppt

混凝土橋梁病害診斷及維修加固技術 同濟大學 劉仲訓,第一章 混凝土橋梁病害診斷技術 混凝土橋梁病害的主要表現(xiàn)形式： 1、 裂縫 2、 變形（變位） 3、 腐蝕 對混凝土結構而言，其病害的最終形式是裂縫。 裂縫可分為兩類： 1、 非荷載裂縫材料自損、劣化 （由于材料自身內力引起裂縫） 2、 荷載裂縫外力裂縫 （由于外力、軸線變形或支承變位引起的裂縫） 雖然裂縫在規(guī)范里是作為正常使用狀態(tài)中耐久,性來評價，但結構損壞乃致倒塌往往是從裂縫的擴展開始的，由安全狀態(tài)隨著時間的延伸而逐漸轉化為不安全狀態(tài)，因此結構耐久性問題實質也是安全問題，必須引起重視。 第一節(jié) 非荷載裂縫 一、 混凝土收縮裂縫 1、 混凝土收縮原因 混凝土組成： 粗骨料 細骨料 膠結料：水泥水水化水泥凝膠體水泥石 混凝土收縮實為水泥石收縮，有三種原因：,1） 化學收縮水化過程中體積縮小 2）物理收縮自由水蒸發(fā)、干燥引起體積縮小 3）碳化收縮空氣中CO2與混凝土中Ca(OH)2發(fā)生化學反應，產生CaCO3折出水分蒸發(fā)，促使體積縮小。 2、混凝土收縮裂縫的原因自由收縮受到約束 當收縮受到約束而產生的拉應變大于當時砼的極限拉應變就會 產生與拉應力方向相垂直的裂縫。 1) 砼構件表面收縮龜裂（圖1）,圖1 混凝土表面龜裂 這類收縮裂縫多數(shù)是混凝土構件表層由于養(yǎng)護不當，表層失水、干縮所造成。這類裂縫一般不深，多數(shù)深度不超過鋼筋保護層厚度。 2） 墩臺混凝土的豎向收縮裂縫 在巖石基礎上澆筑的墩臺混凝土，混凝土墩身要收縮，巖石基礎不收縮，由此產生收縮,差，巖石基礎阻止墩身砼收縮而在橫向產生拉應力，當該拉應力大于該時段的混凝土極限拉應變就會產生豎向裂縫，這類墩身、臺身的豎向裂縫為下寬上細，當臺身較厚，由于表層收縮大、內部收縮小，因此顯示表層裂縫寬些、內部裂縫細些，一般不貫通（圖2）。 圖2 巖石基礎上砼橋臺豎直裂縫, 在先澆筑好的砼承臺上再澆筑薄壁砼墻身（C30，水灰比達0.63，泵送砼）。由于第一次澆筑的砼齡期長些，其收縮已完成一部分，后期收縮要小一些，但后澆的薄壁墻身收縮顯然要大于先澆部分砼的后期收縮量，導致產生收縮差而裂縫（圖3）。由于墻體薄，故裂縫貫通。 圖3 在先澆注的砼承臺上澆注橋臺墻身的 砼收縮裂縫,3) 預制T梁由于鋼模拆除不及時，造成腹板豎向裂縫，圖4為蘇嘉杭高速公路T 梁收縮裂縫。 圖4 鋼模板拆模引起T梁收縮裂縫,4） 老橋混凝土腹板的碳化收縮現(xiàn)象 如蘇式T梁腹板經常發(fā)現(xiàn)棗核形裂縫，即二端細，中間粗。裂縫下端細是由于下緣配筋量大，裂縫上端由于逐漸上伸到受壓區(qū)而消失。裂縫中間粗有二個原因：一是腹板水平鋼筋少；二是在原有裂縫基礎上，由于碳化收縮而使裂縫寬度增寬，圖5為蘇式T梁裂縫狀況。 圖5 蘇式T梁裂縫,5） 預制構件拼裝濕接頭收縮裂縫的危害 （1）拱片之間