混凝土強(qiáng)度不足時的處理措施

1、混凝土強(qiáng)度不足時的處理措施        摘 要:混凝土強(qiáng)度是確定新建和已建混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載能力等力學(xué)性能的關(guān)鍵因素,混凝土強(qiáng)度檢測技術(shù)是工程結(jié)構(gòu)檢測中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。本文對混凝土強(qiáng)度不足的情況進(jìn)行了探討,提出了一些處理措施。 關(guān)鍵詞:混凝土;處理;加固 1引言 混凝土強(qiáng)度的不足將對結(jié)構(gòu)的承載能力、裂縫以及耐久性等諸多方面產(chǎn)生不利影響,應(yīng)根據(jù)其不足的程度,采取相應(yīng)的處理措施。選用的加固方法有3大類:直接加固法、間接加固法、綜合加固法。 2直接加固法 直接加固法即通過各種途徑增加結(jié)構(gòu)抗力。加固前最好能在原結(jié)構(gòu)

2、上卸載,經(jīng)加固后再恢復(fù)使用荷載,但在原結(jié)構(gòu)上往往很難實(shí)現(xiàn)。工程中,國內(nèi)、外直接加固技術(shù)主要有如下幾種: 2.1增大截面加固法 增大截面加固法即采取增大結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的截面面積,以提高其承載力和剛度,滿足正常使用的一種加固方法?？蓮V泛應(yīng)用于混凝土、磚混等結(jié)構(gòu)的梁、板、柱、墻等構(gòu)件和一般構(gòu)筑物的加固。 該方法優(yōu)點(diǎn): 傳統(tǒng)加固方法,技術(shù)成熟,便于操作; 質(zhì)量好,可靠性強(qiáng); 提高構(gòu)件抗力R及剛度的幅度大,尤其對柱的穩(wěn)定性提高較大。 該方法缺點(diǎn): 如果設(shè)計(jì)中未能從整體結(jié)構(gòu)角度上分析,僅僅為局部加大而加大,這樣會造成整體結(jié)構(gòu)其它部分形成薄弱層而發(fā)生重大破壞。 加大構(gòu)件截面,其質(zhì)量和剛度將發(fā)生變化,結(jié)構(gòu)的固有

3、頻率也隨之改變,很有可能進(jìn)入到地震或風(fēng)震的頻率中而產(chǎn)生共振現(xiàn)象。 現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大,養(yǎng)護(hù)時間長,對生產(chǎn)和生活有一定的影響。 對原有結(jié)構(gòu)的外形以及房屋使用空間上有一定的影響。 2.2外包鋼加固法 外包鋼加固法即在混凝土、砌體等構(gòu)件四周包以型鋼的加固方法(分干式、濕式兩種形式)。適用于使用上不允許增大構(gòu)件截面尺寸,而又需要大幅度地提高承載力和剛度的加固。此法主要適用于混凝土、磚混結(jié)構(gòu)中的柱以及梁、桁架弦桿和腹桿的加固。這種加固方法的優(yōu)點(diǎn)是施工方便,現(xiàn)場工作量少,工期短,受力可靠,對建筑物外觀和凈空影響小;缺點(diǎn)是用鋼量較大,加固維修費(fèi)用較高。當(dāng)采用化學(xué)灌漿外包鋼加固時,型鋼表面溫度不應(yīng)超過60;當(dāng)

4、環(huán)境具有腐蝕性介質(zhì)時,必須采取可靠防護(hù)措施,以提高其耐久性。 2.3改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法 改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法是以減小結(jié)構(gòu)的跨度和改變傳力路徑、減少變形,提高其承載力的加固方法,適用于房屋凈空不受限制的較大跨度的結(jié)構(gòu)加固。 按支承的受力性能分為剛性支點(diǎn)和彈性支點(diǎn)兩種: 增設(shè)支點(diǎn)法 剛性支點(diǎn)法是通過支承構(gòu)件的軸心受壓將荷載直接傳給基礎(chǔ)或其他承重構(gòu)件的一種加固方法。 彈性支承法 是以增設(shè)支承結(jié)構(gòu)改變上部結(jié)構(gòu)受彎或桁架作用來間接傳遞荷載的一種加固方法。 2.4外加預(yù)應(yīng)力加固法 外加預(yù)應(yīng)力加固是采用外設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿或撐桿對結(jié)構(gòu)構(gòu)件整體進(jìn)行加固的方法。通過施加預(yù)應(yīng)力拉桿(分水平拉桿,下?lián)问嚼瓧U和組合式

5、拉桿)或撐桿受力,影響并改變原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布,從而降低結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平,能較好地消除一般加固方法中普遍存在的應(yīng)力-應(yīng)變滯后現(xiàn)象的影響,后加部分和原有結(jié)構(gòu)能夠較好地共同工作,結(jié)構(gòu)承載力能夠得到較大的提高。預(yù)應(yīng)力加固法主要用于大跨度支撐結(jié)構(gòu)加固,以及采用一般方法無法加固或加固效果不理想的較高應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)下的大型結(jié)構(gòu)加固。 2.5粘鋼加固法 粘鋼加固法即在混凝土構(gòu)件外部粘貼鋼板,以提高其承載能力和滿足正常使用的一種加固方法。此法適用于承受靜力作用的一般受彎、受拉及受壓構(gòu)件的加固。優(yōu)點(diǎn)是被加固構(gòu)件基本不受損傷,可以充分發(fā)揮原構(gòu)件的作用;加固后幾乎不改變構(gòu)件的外形且不影響建筑功能;施工工藝簡單,施工工期

6、短。但該方法的耐久性較差,且要求環(huán)境溫度不大于60,相對濕度不大于70%,以及無化學(xué)腐蝕影響,否則應(yīng)采取相應(yīng)的措施。 2.6粘貼纖維復(fù)合材料加固法 纖維復(fù)合材料是由基體材料(環(huán)氧樹脂)和增強(qiáng)材料(纖維)所組成復(fù)合材料。這種復(fù)合材料既可以保持原有材料的特性,又發(fā)揮組合后的新特性,它可以根據(jù)需要進(jìn)行加固設(shè)計(jì),從而最合理地達(dá)到使用要求的性能。工程中常見的纖維復(fù)合材料有:玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維等。其中以碳纖維的抗拉強(qiáng)度和彈性模量最大,其價格較貴,碳纖維片材加固的構(gòu)件在較高溫度、濕度、化學(xué)腐蝕條件下能夠保持良好的工作性能。玻璃纖維極限抗拉強(qiáng)度較低,其彈性模量一般為1.7×104MPa,與混

7、凝土的彈性模量2.55×104MPa(C20)較接近,若能保證粘貼牢固,玻璃纖維復(fù)合材料在加固過程中能保證與混凝土的變形一致。 纖維復(fù)合材料加固法可廣泛適用于梁、板、柱及墻體的加固。其操作簡單,施工方便,加固效率高,是一種很有潛力的加固方法。 3間接加固法 間接加固法是通過各種途徑減少作用效應(yīng),達(dá)到提高結(jié)構(gòu)安全度。其主要方法有: 3.1改變用途法 將重負(fù)荷樓面改為輕負(fù)荷樓面。例如將樓面使用荷載48kN/m2,改為一般用房的2kN/m2,使用荷載降低至原有的0.50.25,結(jié)構(gòu)安全度大大提高。 3.2隔震法 利用隔震技術(shù)來阻止和減少地震作用對結(jié)構(gòu)的影響,從而保證結(jié)構(gòu)的可靠度。如在高烈度

8、大地震中,很難用提高結(jié)構(gòu)抗力R的方法抵御巨大的地震力作用。如果采取在上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間設(shè)置隔震層,當(dāng)?shù)孛孢\(yùn)動強(qiáng)度超過規(guī)定值,上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間將產(chǎn)生滑移,即地面運(yùn)動不能或不能全部地傳遞至上部結(jié)構(gòu),這樣就有效減少了上部結(jié)構(gòu)所受到的地震作用,從而確保了建筑物在強(qiáng)烈地震作用下的可靠性。 還可采用改變結(jié)構(gòu)動力特性的方法以降低結(jié)構(gòu)動力反應(yīng),有如改變結(jié)構(gòu)剛度分布,達(dá)到間接加固的目的。 4綜合加固法 根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特征、傳力路徑、結(jié)構(gòu)狀況等具體條件綜合采用直接加固和間接加固的各種方法,稱為綜合加固法,是目前采用最多、效果和效益最好的方法。 綜合加固法十分重視結(jié)構(gòu)檢測的具體手段、原理、方法和過程,不同的檢測手段對應(yīng)不同的適用條件和不同的精度。 鑒定中首先必須查明被鑒定結(jié)構(gòu)的傳力路線,并尋求新的傳力路線,按照傳力路線的計(jì)