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混凝土桥梁病害诊断及维修加固技术 同济大学 刘仲训,第一章 混凝土桥梁病害诊断技术 混凝土桥梁病害的主要表现形式： 1、 裂缝 2、 变形（变位） 3、 腐蚀 对混凝土结构而言，其病害的最终形式是裂缝。 裂缝可分为两类： 1、 非荷载裂缝材料自损、劣化 （由于材料自身内力引起裂缝） 2、 荷载裂缝外力裂缝 （由于外力、轴线变形或支承变位引起的裂缝） 虽然裂缝在规范里是作为正常使用状态中耐久,性来评价，但结构损坏乃致倒塌往往是从裂缝的扩展开始的，由安全状态随着时间的延伸而逐渐转化为不安全状态，因此结构耐久性问题实质也是安全问题，必须引起重视。 第一节 非荷载裂缝 一、 混凝土收缩裂缝 1、 混凝土收缩原因 混凝土组成： 粗骨料 细骨料 胶结料：水泥水水化水泥凝胶体水泥石 混凝土收缩实为水泥石收缩，有三种原因：,1） 化学收缩水化过程中体积缩小 2）物理收缩自由水蒸发、干燥引起体积缩小 3）碳化收缩空气中CO2与混凝土中Ca(OH)2发生化学反应，产生CaCO3折出水分蒸发，促使体积缩小。 2、混凝土收缩裂缝的原因自由收缩受到约束 当收缩受到约束而产生的拉应变大于当时砼的极限拉应变就会 产生与拉应力方向相垂直的裂缝。 1) 砼构件表面收缩龟裂（图1）,图1 混凝土表面龟裂 这类收缩裂缝多数是混凝土构件表层由于养护不当，表层失水、干缩所造成。这类裂缝一般不深，多数深度不超过钢筋保护层厚度。 2） 墩台混凝土的竖向收缩裂缝 在岩石基础上浇筑的墩台混凝土，混凝土墩身要收缩，岩石基础不收缩，由此产生收缩,差，岩石基础阻止墩身砼收缩而在横向产生拉应力，当该拉应力大于该时段的混凝土极限拉应变就会产生竖向裂缝，这类墩身、台身的竖向裂缝为下宽上细，当台身较厚，由于表层收缩大、内部收缩小，因此显示表层裂缝宽些、内部裂缝细些，一般不贯通（图2）。 图2 岩石基础上砼桥台竖直裂缝, 在先浇筑好的砼承台上再浇筑薄壁砼墙身（C30，水灰比达0.63，泵送砼）。由于第一次浇筑的砼龄期长些，其收缩已完成一部分，后期收缩要小一些，但后浇的薄壁墙身收缩显然要大于先浇部分砼的后期收缩量，导致产生收缩差而裂缝（图3）。由于墙体薄，故裂缝贯通。 图3 在先浇注的砼承台上浇注桥台墙身的 砼收缩裂缝,3) 预制T梁由于钢模拆除不及时，造成腹板竖向裂缝，图4为苏嘉杭高速公路T 梁收缩裂缝。 图4 钢模板拆模引起T梁收缩裂缝,4） 老桥混凝土腹板的碳化收缩现象 如苏式T梁腹板经常发现枣核形裂缝，即二端细，中间粗。裂缝下端细是由于下缘配筋量大，裂缝上端由于逐渐上伸到受压区而消失。裂缝中间粗有二个原因：一是腹板水平钢筋少；二是在原有裂缝基础上，由于碳化收缩而使裂缝宽度增宽，图5为苏式T梁裂缝状况。 图5 苏式T梁裂缝,5） 预制构件拼装湿接头收缩裂缝的危害 （1）拱片之间
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