办公楼混凝土开裂原因分析及加固处理.pdf
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1、第 4 4卷第 5期 2 0 1 3 年 5月 Vo 1 4 4 No 5 Ma y 2 0 1 3 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h n o l o g v 4 21 办公楼混凝土开裂原 因分析及加固处理 周广强l ,2 ,盛 乾2 ,冯晓磊2 ,邢 建2 ( 1 山东建筑大学土木工程学院,2 5 0 1 0 1 ,济南; 2 山东建筑大学工程鉴定加固研究所,2 5 0 0 1 3 ,济南) 摘要: 某办公楼主体结构完工后第7 9 层混凝土构件出现大量顺筋裂缝 , 检测鉴定结果表明, 混凝土中氯 离子含量过高, 从而导致钢筋锈蚀膨胀是裂缝产生的主要
2、原因。 对于开裂严重部分, 进行混凝土剔除 , 钢筋除锈, 涂刷界面结合剂, 重新浇筑混凝土等措施。对于轻微裂缝部分外涂渗透迁移型钢筋阻锈剂, 封闭构件表面裂缝, 外侧面抹3 0 r 舯 厚聚合物砂浆。自处理完毕至今 , 未发现混凝土构件出现新的裂缝。 关键词: 混凝土构件; 钢筋锈蚀; 氯离子; 检测鉴定; 加固; 裂缝 中图分类号 : T U 7 5 5 7 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 3 ) 0 5 0 4 2 1 0 3 ANALYS I S ON CONCRETE CRACK AND S TRENGTHENI NG TREATM
3、ENT OF OFFI CE BUI LDI NG ZH OU Gu a n g - q ia n g -一 ,S HEN G Qi a n ,F ENG X i a o le i ,XI N G J ia n ( 1 S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e ri n g ,S h a n d o n g J i a n z h u U n i v e r s i t y ,2 5 0 1 0 1 , J i n a n ,C h i n a ; 2 E n g i n e e r i n g R e s e a r c h I n s t i t u
4、t e o f Ap p r a i s a l a n d S t r e n g t h e n i n g ,S h a n d o n g J i a n z h u U n iv e r s i t y ,2 5 0 0 1 3 , J i n a n ,C h i n a ) Ab s t r a c t :Af t e r c o mp l e t i o n o f t h e ma i n s t r u c t u r e c o n s t ruc t i o n o f a n o f f i c e b u i l d i n g , a g r e a t n u
5、mb e r o f c r a c k s a y e g e n e r a t e d a l o n g t h e s t e e l b a r l a y i n g d i r e c t i o n o n c o n c r e t e c o mp o n e n t s o n flo o r s 7 t o 9 I n s p e c t i o n a n d v e rific a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t ma i n r e a s o n s c a u s i n g t h e s e c r a c k
6、 s a r e e x c e s s i v e c o n t e n t o f c h l o rid e i o n i n c o n c r e t e ,wh i c h c a u s e s rus t a n d e x p an s i o n o f s t e e l b a r s Ma n y r e p a i r me a s u r e s aye a d o p t e d , s u c h a s r e mo v i n g c o n c r e t e a t p l a c e s wh e r e c r a c k i s s e r
7、i o u s ,d e rus t i n g s t e e l b a r s ,c o a t i n g i n t e r f a c e b i n d e r a n d r e p o u r i n g c o n c r e t e , e t c At p l a c e s wh e r e t h e c r a c k i s s l i g h t ,pe n e t r a t i n g s t e e l b a r r u s t y r e t a r d a n t a g e n t i s c o a t e d o u t s i d e ,c
8、 r a c k s o n c o mp o n e n t s u r f a c e aye r e p a i r e d a n d 3 0 mm t h i c k p o l y me r mo r t a r i s p l a s t e r e d o n t h e l a t e r a l s u r f a c e S i n c e c o mp l e t i o n o f t h e r e p a i r c o n s t ruc t i o n ,n o n e w c r a c k i s g e n e r a t e d o n c o n c
9、 r e t e c o mp o n e n t s Ke y wo r d s : c o n c r e t e c o mp o n e n t ; s t e e l b a r rus t ;c h l o rid e i o n ;i n s p e c t i o n a n d v e r i fic a t i o n ; s t r e n g t h e n i n g ; r a e k 1 工程概况 某现浇钢筋混凝土框架结构办公楼, 地下一层, 地 上1 l 层 , 主体结构于2 0 0 8 年7 月竣工, 一 1 5 层设计混凝 土强度等级为C 3 5 , 其余各
10、层均为C 3 0 。2 0 0 8 年1 0 月发 现第7 9 层混凝土构件( 混凝土浇筑时间为2 0 0 8 年5 月) 出现不同程度的开裂,为查明裂缝原因并采取相应处 理措施, 于2 0 0 8 年1 1 月进行了现场检测。 2 检测结果 2 1 裂缝调查 现场对该工程混凝土构件裂缝隋况进行了普查, 发现第7 9 层大部分柱存在不同程度的开裂, 裂缝为长 短不一、 宽度不等的沿纵向钢筋的顺筋裂缝, 部分裂缝 长度较短 , 部分裂缝贯穿整个柱高, 裂缝宽度为0 0 5 0 6 5 ra m; 部分梁在梁底面及附近侧面存在沿纵向钢筋 的顺筋裂缝 , 裂缝宽度为0 0 5 0 5 lll m;
11、少量楼板的板 收稿 日期 : 2 0 1 3 1 1 3 作者简介:周广强( 1 9 7 5 一 ) , 男, 山东茌平人, 讲师, 工学硕士, e m a i l : g q z h o u1 2 6 e o ln 底也存在沿板底钢筋的顺筋裂缝。其余楼层混凝土构 件未见明显裂缝。 2 2 钢筋锈蚀情况 对不同裂缝宽度以及未开裂的情况分别抽取了部 分混凝土构件 , 剔除混凝土保护层 , 使钢筋裸露, 检查 钢筋锈蚀情况。结果发现存在顺筋裂缝的混凝土构件 内的钢筋均存在不同程度锈蚀,未开裂混凝土构件中 的钢筋则无明显锈蚀现象,而且钢筋锈蚀程度与混凝 土保护层开裂情况有关, 裂缝宽度越大, 其钢筋
12、锈蚀程 度也越严重。 2 3 混凝土中氯离子含量检验 为确定混凝土中钢筋锈蚀原因,对部分构件混凝 土取样, 以确定混凝土中氯离子含量, 通过化学分析得 出氯离子与混凝土重量比。通过对该工程施工资料进 行调查,发现混凝土全部采用某混凝土公司供应的预 拌混凝土, C 3 0 混凝土配合比为1 : 1 0 2 :2 8 0 :0 4 9 : 0 0 4 ( 水泥:砂:石子:水: W J B 抗渗防冻泵送剂) , 按该工程C 3 0 混凝土的配合比,并取水化水为水泥用量的2 4 进行 反算, 得出氯离子与水泥重量比及与胶凝材料( 含 b D i:l 剂) 重量比, 部分构件检验结果见表1 。 4 2
13、2 建筑技术 第 4 4 卷第 5 期 表 1 混凝土中氯离子含量检验结果 构件 氯离子占混 氯离子占水 氯离子占胶凝 名称 凝土重量比, 泥重量比 材料重量比 7 层顶梁 3 一 A B 0 2 1 O 1 0 7 1 O 3 7 层柱4 一 D 0 2 9 0 1 4 8 1 4 2 7 层柱5 一 E O _ 3 8 1 1 9 4 1 8 7 7 层柱9 一 B 0 2 2 5 1 1 5 1 1 O 7 层构件均值 0 2 7 7 1 4 1 1 -3 6 8 层顶梁3 一 D E 0 2 5 2 1 2 9 1 2 4 8 层柱5 一 B 0 3 4 8 1 7 7 1 7 1 8
14、 层柱7 一 C 0 2 9 0 1 4 8 1 4 2 8 层柱9 一 E 0 2 8 4 1 4 5 1 3 9 8 层构件均值 0 2 9 4 1 5 O 1 4 4 9 层顶梁 1 5 一 D E 0 2 3 8 1 - 2 1 1 1 7 9 层梁 1 7 一 D E 0 2 8 8 1 4 7 1 4 1 9 层柱3 E 0 3 9 3 2 0 0 1 9 3 9 层柱6 一 C 0 2 3 0 1 1 7 1 1 3 9 层柱8一 B 0 2 3 2 1 1 8 1 1 4 9 层构件均值 0 2 7 6 2 1 4 1 1 3 5 2 4 混凝土强度检测 对7 9 层混凝土构件
15、的混凝土强度进行了检测, 各 层混凝土强度等级均可评定为C 3 0 , 满足原设计要求。 3 裂缝原 因分析 一 般可近似认为, 若氯离子含量达到混凝土中胶 凝材料重量 的0 2 0 4 ,或达到混凝土总重的 0 0 5 , 钢筋即存在被腐蚀的危险。 混凝土结构设计规范 ( G B 5 0 0 1 0 - - 2 0 1 0 ) 规定, 设计使用年限为5 O 年的结构混凝土, 一类环境( 室内正 常环境) 中, 其最大氯离子含量允许值为胶凝材料总量 的0 3 , H b 类环境中, 其最大氯离子含量允许值为胶 凝材料总量的0 1 5 。由表1 可知, 实测该工程第7 9 层 混凝土中氯离子含量
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