中交路橋科技(jì)是從事工程檢測監測、城市安全監測預警(jǐng)與評價、數(shù)字智能化(huà)研發為一體的複合型高新技術(shù)集團企業(yè)。
新聞資訊
橋梁後天(tiān)裂縫與(yǔ)壽命分析
更新(xīn)時間:2021-04-10 17:51
  |  
閱讀量:
字號:
A+ A- A

橋梁開通(tōng)運營以後,隨著外界溫度交替變化、雨雪侵蝕、凍融循環、酸堿腐蝕、正常交(jiāo)通累積、超載車輛通行,以及(jí)橋梁本身的徐變(biàn)和鬆弛,橋梁逐漸老化。原先一些不可見的微裂縫長成宏裂縫,可見的宏裂縫逐漸延長擴展。

一、結構性老化導致的裂縫

1.橋梁撓度變化

橋梁逐漸老化,表(biǎo)現最為明顯的是橋梁撓(náo)度變化。

2.徐變和鬆弛

橋梁逐漸老化的內在物理力學因素是混凝土徐變(biàn)和(hé)預應力鬆弛(chí),橋梁(liáng)內力與竣工狀態相比較有較(jiào)大的變化。

3.裂縫

最能表現(xiàn)橋梁老化(或缺陷)特征的是(shì)裂縫,裂縫的部位、方向揭示了橋梁的老化(或缺陷(xiàn))的(de)部位和性質。

從(cóng)裂縫的部(bù)位和方向來看,(1)屬於剪(jiǎn)力裂縫;(2)因(yīn)為(wéi)基本(běn)無彎起預應力(lì)鋼筋,可以判斷豎向預應力不足;其(qí)次(cì)(3)設計、施(shī)工(gōng)和自然環境中可能有未預料到的(de)偶合因素,例如,計算模式(shì)、施工精度、溫差等。

二、材料老化導致的裂縫(損傷(shāng))與防治

(一)材料老化類型與機(jī)理

材料老化主要有混凝土劣化和鋼(gāng)材鏽蝕兩(liǎng)個(gè)方麵,它(tā)們(men)之間又是相互促(cù)進的。由於混(hún)凝土(tǔ)的(de) pH=12-13,這種高堿性使包裹在混凝土中的鋼筋表麵形成鈍態氧化層(鈍化層(céng)),鈍化(huà)層具(jù)有很強的抗鏽蝕能力。如果降低了混凝土的堿性到(dào) 1.5,鈍化層將處於不穩定的(de)臨界狀態;如果pH小於 9.88鈍化層(céng)將會破壞。破壞了鈍化層,在合適的(de)條件下,鋼筋就開始鏽蝕膨脹,導致混凝土沿著(zhe)鋼(gāng)筋開裂、剝(bāo)落。

1.裂縫和空隙

所有從混凝土表麵通達鋼(gāng)筋的裂縫都降低了混凝土(tǔ)對鋼筋的高堿(jiǎn)保護,導致鈍化層失穩甚至失效,引起(qǐ)鋼筋鏽蝕。

多根鋼(gāng)筋捆束,導致混凝土澆築空隙,不能形成鈍化層(céng)。

2.堿一集料反應(AAR)。

一種是堿一矽酸鹽集料反應(yīng),另一(yī)種是堿一碳酸(suān)鹽(yán)集料反應,後者少(shǎo)見。當(dāng)水泥和集料加水拌和後,水泥中的堿與活性集料中的矽酸鹽慢慢起化學反應,析出堿一矽凝膠,凝膠吸水膨脹,體積可增加到三倍,脹裂混凝土。裂縫中充滿白色凝(níng)膠沉澱物,裂(liè)縫表麵呈(chéng)白色地圖狀花紋。

3.S02和(hé)酸雨

S02及其進一步氧化物Sq直接或通過水將Ca( OH)2生(shēng)成CaCOH或CaS03,使混凝土膨脹開裂。

4.混凝土中性化(huà)(或酸性化)

(1)碳化。氣相的或水(shuǐ)溶的C02與混凝土中的堿性物質反應,使(shǐ)堿性物質(zhì)轉化為pH值較低的碳酸鹽CaC03。混凝土碳化的結果是降低了混凝土的高堿性,導致鈍化層失穩甚至失效,引起鋼筋鏽蝕。混凝土碳化(huà)後有(yǒu)所收縮,碳化特性如下:

(a)混凝土(tǔ)碳化速度與水泥品種(或外(wài)摻劑)有關。

(b)與骨料(liào)的透氣性有關。輕骨(gǔ)料透氣性好,易碳化。大骨料底(dǐ)部易產生砂漿離析、沉澱增加空隙,易碳化。

(c)與混凝土配合比和施工有關。水灰比大、水泥用(yòng)量少、空隙大,易碳(tàn)化。早期養護不足(zú),易碳化,濕養3天比濕養7天快50%。

(d)與局部環境有關。濕度小,易碳化,濕度為90%、70%、50%碳化速(sù)度比為0.6:1:1.4。空心結(jié)構內部易碳化,相同時間,箱內碳化(huà)深度是外表麵的(de)2.5 -3倍,幹燥箱內壁比外壁碳化更(gèng)快。箱(xiāng)梁無粘結幹(gàn)接縫和氣孔碳化深度是內壁的兩倍。

(2) S02和酸雨同樣可以使混凝土中性(xìng)化(或(huò)酸性化),如(rú)前所述,還伴(bàn)隨著膨脹。比碳化危害(hài)性更大。

5.氯鹽侵蝕

在沿海、內陸地區(例如,鹽橋、鹽堿(jiǎn)地)或鹽堿工業區,混凝土(tǔ)的集料(liào)和用水的氯鹽含量較高;而且其工作環境也受氯鹽的侵蝕,氯鹽對混凝土和(hé)鋼材有如下腐蝕作用。

(1)對(duì)混凝土的腐蝕

①MgCl2與混凝土中的Ca生成的CaCl2能溶於水,形成多孔混凝土;

②海水中(zhōng)的MgS04與混凝土中的Ca(OH)2 生成CaS04,又與(yǔ)鋁酸鈣生(shēng)成硫鋁酸鈣—水泥杆(gǎn)菌(jun1),混凝土膨(péng)脹(zhàng)破(pò)壞;

③鹽(yán)分(fèn)子在混凝土毛細管內上升,不斷結(jié)晶、聚集,脹裂混凝土。

因此(cǐ),浸漬在海(hǎi)水中的混凝土不斷老化,壽命衰減。

(2)對鋼筋的腐蝕

①氯離子破壞鈍化層;

②氯離(lí)子與鐵構成了腐蝕電池,在鋼筋表麵(miàn)形(xíng)成特有的坑(kēng)蝕;

③氯離子與鐵離子生成FeCl2,再溶於水,轉(zhuǎn)換成Fe( OH)2,釋放出氯離子,周而複始,腐蝕鋼筋,稱為去極化作用;

④氯離子強化了混凝土的離子通路,降低了歐姆電阻,提高了腐(fǔ)蝕電池的效率。

一般對於預應力混(hún)凝土,氯離子含量與水泥(ní)用量之比不大於0.06%;普(pǔ)通混凝土不大於 O.10%是安全的。

中(zhōng)交路橋工程檢測主要檢(jiǎn)測業務:鋼結構檢測(cè)橋梁檢測隧道(dào)檢測

上一篇(piān):
斜拉橋綜合檢測的技術方法
下一篇:
常規橋梁結構檢測常用方法
国产裸体舞一区二区三区婚闹丨日日干丨精品亚洲永久免费精品导航丨www狠狠干丨午夜亚洲一区丨国产永久免费精品999丨中文成人精品视频久久视频丨手机精品一线在线视频