•第一章 混凝土橋梁病害診斷技術(shù)
•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(jié)構(gòu)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(nèi)力引起裂縫)
•性來評價,但結(jié)構(gòu)損壞乃致倒塌往往是從裂縫的擴(kuò)展開始的,由安全狀態(tài)隨著時間的延伸而逐漸轉(zhuǎn)化為不安全狀態(tài),因此結(jié)構(gòu)耐久性問題實(shí)質(zhì)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(xì)骨料
膠結(jié)料:水泥+水→水化→水泥凝膠體→水泥石
•混凝土收縮實(shí)為水泥石收縮,有三種原因:
•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
•1) 化學(xué)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(xué)反應(yīng),產(chǎn)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(dāng)收縮受到約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)變大于當(dāng)時砼的極限拉應(yīng)變就會 產(chǎn)生與拉應(yīng)力方向相垂直的裂縫。
•1) 砼構(gòu)件表面收縮龜裂(圖1)
•這類收縮裂縫多數(shù)是混凝土構(gòu)件表層由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng),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(hù)層厚度。
•2) 墩臺混凝土的豎向收縮裂縫
•① 在巖石基礎(chǔ)上澆筑的墩臺混凝土,混凝土墩身要收縮,巖石基礎(chǔ)不收縮,由此產(chǎn)生收縮
差,巖石基礎(chǔ)阻止墩身砼收縮而在橫向產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)該拉應(yīng)力大于該時段的混凝土極限拉應(yīng)變就會產(chǎn)生豎向裂縫,這類墩身、臺身的豎向裂縫為下寬上細(xì),當(dāng)臺身較厚,由于表層收縮大、內(nèi)部收縮小,因此顯示表層裂縫寬些、內(nèi)部裂縫細(xì)些,一般不貫通(圖2)。
•(2)空心板梁鉸縫砼收縮產(chǎn)生縫隙后,當(dāng)橋面鋪裝鋼筋配筋率低時,易造成橋面沿梁長產(chǎn)生順橋向裂縫,降低橫橋向整體性,使荷載橫向分布集中,并由此降低橋梁承載能力。
•6)空心板梁封頭板砂漿收縮裂縫引起滲水(圖8),使空腔內(nèi)聚積大量水,曾經(jīng)在一塊空心板梁的空腔底部鉆一孔, 出水量達(dá)0.6m3,對普通鋼筋砼空心板梁的受力裂縫在受荷時張開內(nèi)部水滲出,導(dǎo)致鋼筋銹蝕嚴(yán)重。
•3、 解決方法
•1) 采用補(bǔ)償收縮砼
•補(bǔ)償收縮砼是在普通砼中按規(guī)定比例摻加有效膨脹劑,如UEA用量為水泥用量的12~14%,可防止產(chǎn)生收縮裂縫。
•2) 收縮裂縫,一般采用裂縫封閉方法解決
•① 注入稀環(huán)氧樹脂膠
•② 鑿槽后采用無收縮水泥基專用修補(bǔ)砂漿修補(bǔ)
•③ 裂縫較深者鑿槽后采用高強(qiáng)度免振無收縮砂漿修補(bǔ)
•④ 涂抹滲透結(jié)晶型水泥基漿料,封閉裂縫。