建筑結(jié)構(gòu)裂縫檢測與處理的要點分析

1、建筑結(jié)構(gòu)裂縫檢測與處理的要點分析 建筑結(jié)構(gòu)裂縫檢測與處理的要點分析 摘要：建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題一直是造成建筑物平安隱患的重要因素，而造成裂縫的原因是多方面的，不同原因?qū)е碌牧芽p應(yīng)有針對性地采取措施及時處理，才能盡可能地降低損失。本文主要分析了建筑結(jié)構(gòu)裂縫的主要成因，進而集中探討了目前混凝土裂縫的檢測方法和處理要點。 關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)裂縫；檢測；處理 Abstract: the problem of building the structure crack is always an important factor causing buildings safe hidden trouble, and

2、 the cause of the cracks are in many aspects, different causes of cracks should be targeted to take measures in time, to as much as possible to reduce the loss. This paper analyzes the main causes of cracks in structures, and then discusses the concrete crack detection method and processing points.

3、Keywords: building the structure crack detection; treatment 中圖分類號：TU3文獻標識碼：A文章編號：2095-2104 一、建筑結(jié)構(gòu)裂縫成因分析 建筑結(jié)構(gòu)裂縫是造成建筑平安隱患的主要因素，結(jié)構(gòu)的破壞和倒塌往往就是從裂縫發(fā)生擴展開始的，比方強烈地震后震區(qū)的建筑物上布滿了形式各樣的裂縫，進行荷載試驗的鋼筋混凝土梁上出現(xiàn)大量裂縫等等。裂縫的擴展是結(jié)構(gòu)物破壞的開始階段，相對某些裂縫，共承載力也受到一定威脅。同時，結(jié)構(gòu)物裂縫還會引起滲漏，導(dǎo)致建筑物持久強度的降低，譬如保護層剝落、鋼筋腐蝕、混凝土破化等。而當混凝土構(gòu)件的裂縫開展到一定程度時，通

4、常會腐蝕構(gòu)件內(nèi)部的鋼筋等材料，從而降低了鋼筋混凝土構(gòu)件的耐久性、承載能力以及抗?jié)B能力。不僅影響到建筑的外觀和使用壽命，嚴重的話還會威脅到人們的生命平安。關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因，筆者認為主要有以下幾個方面 1.設(shè)計方面的原因有:缺乏足夠的強度儲藏，特別是抗地震荷載，結(jié)構(gòu)細部設(shè)計不夠完善; 2.混凝土材料方面原因:水泥凝結(jié)異常，混凝土的泌水、離析與沉降。骨料中含有氯化物，混凝土枯燥收縮，堿骨料反響等; 3.施工方面的原因:如摻合料攪拌不均勻，攪拌時間過長，采用泵送混凝土?xí)r用水量和水泥量過大，澆筑不均勻，鋼筋發(fā)生移位，鋼筋保護層缺乏，模板支撐下沉，混凝土硬化前受到振動和荷載作用，脫模過早，早期受凍

5、等; 4.外部使用環(huán)境方面原因:如環(huán)境溫度與濕度變化、外部氯化物滲透等； 5結(jié)構(gòu)在使用過程中承受兩大類荷載，有各種外荷載和變形荷載(收縮、溫度變化、不均勻沉降)，統(tǒng)稱為廣義荷載。其中動荷載、靜荷載和其它荷載，稱為第一類荷載;而變形荷載稱為第二類荷載。裂縫的成因主要有以下三種3:由外荷載引起的直接應(yīng)力，即按常規(guī)計算的主要應(yīng)力引起的裂縫;由外荷載作用，結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫。如超靜定預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，在約束作用下形成的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力；由變形變化引起的裂縫。結(jié)構(gòu)由溫度變化、收縮、膨脹和不均勻沉降等因素而引起的裂縫。其裂縫產(chǎn)生的特點在于首先結(jié)構(gòu)要有變形，當變形得不到滿足時引起內(nèi)應(yīng)力，而且應(yīng)力與結(jié)構(gòu)的剛度大小有關(guān)，

6、當應(yīng)力超過一定數(shù)值時引起裂縫，裂縫的出現(xiàn)使變形得到滿足，應(yīng)力隨即發(fā)生松弛。 二、常用的混凝土裂縫檢測方法分析 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是最常見的裂縫形式，其存在不僅會影響建筑適用性，還會引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋銹蝕，加速混凝土碳化，降低結(jié)構(gòu)的耐久性，對于影響結(jié)構(gòu)整體性和剛度的裂縫還會成為結(jié)構(gòu)的平安隱患。常用的混凝土裂縫檢測方法主要有目測法、聲發(fā)射法、紅外熱像法等。 (l)目測法 目前，最常用于發(fā)現(xiàn)裂縫的最簡便方法是借助于放大鏡用肉眼觀察。在試驗前用純石灰水溶液均勻地刷在結(jié)構(gòu)外表并等待枯燥。當試件受外載后，白色涂層將在高應(yīng)變下開裂并剝落。這時在混凝土外表裂縫會明顯地顯示出來。結(jié)構(gòu)試驗中，也有利用粘貼于試件受拉區(qū)的

7、普通應(yīng)變片，同過試件開裂后應(yīng)變計讀數(shù)發(fā)生突變來確定裂縫的產(chǎn)生。 (2)聲發(fā)射法 聲發(fā)射法是在荷載作用下，混凝土?xí)l(fā)生應(yīng)力和變形，當超過其彈性極限時，便會產(chǎn)生裂縫等局部斷裂，在斷裂面形成的同時，能釋放出各種能量，如熱能、光能等。聲能AE也是釋放出的一種能量形式，聲能是以彈性波的形式釋放出應(yīng)變能，一般情況下，聲發(fā)射檢測的彈性波振幅很小，但仍能被放置在外表的AE傳感器檢測到。用不同測試位置上應(yīng)力波到達的時間差，可確定聲發(fā)射源的位置，即變形、斷裂的位置。這樣便可以通過測試混凝土中的AE，檢測其內(nèi)部的各種變化，獲得用其它方法無法得到的有價值的信息。通過對聲發(fā)射的位置進行分析，可檢測裂縫的大小、種類、最大

8、荷變應(yīng)力、斷裂進行的速度等。 (3)紅外成像法 紅外成像法是當被檢物體存在不連續(xù)性時，由于連續(xù)區(qū)域和不連續(xù)區(qū)域的熱擴散系數(shù)不同，物體外表相應(yīng)位置的溫度也就不同，即物體外表局部區(qū)域產(chǎn)生溫度梯度，從而導(dǎo)致物體外表紅外輻射能發(fā)生差異，紅外探測器探測到物體的紅外輻射能，經(jīng)信號處理系統(tǒng)處理為熱像圖后由顯示器顯示出來，通過分析熱像圖就可以進行測溫或推斷物體內(nèi)部是否存在缺陷。 (4)雷達法 雷達法是以微波作為傳遞信息的媒介，依據(jù)微波傳播特性，對被測材料、結(jié) 構(gòu)、物體的物理特性、缺陷做出無破損檢測診斷的技術(shù)。用雷達波可檢測橋梁、 隧道、大壩混凝土裂縫、孔洞、缺陷等質(zhì)量問題。其測定原理是:從天線向被測 物發(fā)射短

9、波脈沖，從被測物內(nèi)不同物質(zhì)的界面上返回到天線內(nèi)，接收到該反射波 后，根據(jù)和天線位置之間的關(guān)系，依反射波的分布，便可求出異物的位置。 (5)全息干預(yù)法 全息干預(yù)法是在同一張照相底片上，先讓來自變形前的物體的物光波和參考 光波曝光一次，然后再讓來自變形后的物體的物光波和同一參考光波第二次曝光。將相隔一段時間拍攝的物光波分別記錄在同一張全息圖上，再現(xiàn)此全息圖時，得到兩個物光波，它們分別對應(yīng)于變形前和變形后的物體。由于兩個物光波的位相分布己經(jīng)不同，所以它們疊加后將產(chǎn)生干預(yù)條紋。通過這些干預(yù)條紋的檢測，就可獲得被測物體在拍攝時問間隔內(nèi)發(fā)生的變化。 以上幾種檢測技術(shù)中，聲發(fā)射法都要求異常靈敏的傳感頭，并易

10、于受環(huán)境干擾的影響，測試深度也有限;紅外熱成像技術(shù)易受被檢混凝土外表發(fā)射率不均勻及背景輻射的影響;雷達法易受強電場干擾，使用場合受限制，測值誤差大；全息法靈敏度比人工巡視高許多，但它只能檢測結(jié)構(gòu)外表的損傷，并且監(jiān)測區(qū)域小，根本上用在實驗室中。另外，以上檢測方法，都只能定性檢測，不能直接測量出裂縫的寬度，也不能測量出垂直于結(jié)構(gòu)外表的裂縫，更主要的是只能單點測量，不能實現(xiàn)實時、在線監(jiān)測，因而對有些復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)部的狀態(tài)監(jiān)測與損傷估計還比擬困難，甚至不可能。 三、混凝土裂縫的處理方法與要點分析 結(jié)構(gòu)補強法。一般適用于因超荷載產(chǎn)生的裂縫或裂縫長時間未處理導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性降低，通過結(jié)構(gòu)補強的方式增強結(jié)構(gòu)性能，

11、到達結(jié)構(gòu)預(yù)定的使用成效，并保證結(jié)構(gòu)耐久性。 外表封閉法。適用于寬度較小、穩(wěn)定及對結(jié)構(gòu)承載力無影響的外表裂縫處理。 填充密封法。用修補材料直接填充裂縫，一般適用于較寬的裂縫。 壓力灌漿法。應(yīng)用范圍較廣，從細微裂縫至寬度較大的裂縫均可使用，處理效果較好，對于大型結(jié)構(gòu)貫穿性裂縫、大體積混凝土的蜂窩狀嚴重缺陷以及深而蜿蜒的裂縫具有明顯的效果。 以上幾種裂縫處理方法，針對不同的裂縫情況選擇使用一種，也可根據(jù)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實際情況選擇多種處理方式。如：局部溫度裂縫較大對構(gòu)件承載力降低的情況需先對裂縫進行填充密封然后采用結(jié)構(gòu)補強粘貼碳纖維布的方式進行處理。對于不均勻沉降造成的裂縫應(yīng)先消除裂縫產(chǎn)生的原因，再進行穩(wěn)定后裂縫的處理方式。 參考文獻： 【1】楊金輝,汪仁和,張興亮.淺談