建筑结构坚定与加固

鉴定加固部分试题一、名词解释（1-5A卷,6-10B卷）1、混凝土碳化混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。空气中CO2气渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化。2、地基失稳地基在荷载的作用下，地基中产生了剪切力。当局部范围内的剪切力超过土的抗剪强度时，将发生一部分土体沿着另一部分土体滑动而造成剪切破坏，这种现象称之为地基丧失稳定，即失稳。具体形式有：整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲切剪切破坏。结果都是引起建筑物结构破坏或倒塌。地基失稳的预兆往往就是沉降的速率过大，必须充分重视，而且建筑物的不均匀沉降也会引起地基失稳破坏。3、混凝土冻融循环结构或构件的温度在0℃以上时候，水分将沿着结构表面的孔隙或毛细孔通路向结构内部渗透；温度降低为0℃以下时，其中的水分结成冰，产生膨胀，膨胀应力较大时，结构出现裂缝。结构件表面和内部所含水分的冻结和融化的交替出现，称为冻融循环。冻融循环会造成建筑构造的严重破坏。而只冻结不融化也会造成冻胀破坏，致使墙身开裂。抹灰成片脱落，重者可使墙身完全失去承载力和保温性能，冻融循环可以造成建筑构造内部的严重风化，失去耐久性。F200是混凝土抗冻性的一个等级，表示混凝土经过200个冻融循环后，质量损失不超过5%、动弹性模量降低不大于40%或强度降低不超过25%。4、超声波探伤超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。5、工程结构工程结构是由工程材料构成的不同类型的承重构件相互连接的各种组合体。它包括建筑结构、桥梁结构、地下结构、水工结构、隧道结构以及各种特种结构（如高耸结构及各种构筑物）等。6、湿陷性黄土在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。（这里所说的黄土泛指黄土和黄土状土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土，也有的老黄土不具湿陷性）。7、增大截面加固法增大截面加固技术，也称为外包混凝土加固技术，它是增大构件的截面和配筋，用以提高构件的强度、刚度、稳定性和抗裂性，也可用来修补裂缝等，这种加固技术适用范围较广，可加固板、梁、柱、基础和屋架等。根据构件的受力特点和加固目的的要求、构件几何尺寸、施工方便等可设计为单侧、双侧或三侧的加固，四侧包套的加固。根据不同的加固目的和要求，此技术又可分为加大断面为主的加固，和加配筋为主的加固，或者两者兼备的加固。加大截面为主的加固，为了保证补加混凝土正常工作，亦需适当配置构造钢筋。加配筋为主的加固，为了保证配筋的正常工作，需按钢筋的间距和保护层等构造要求适当增大截面尺寸。加固中应将钢筋加以焊接，作好新旧混凝土的结合。增大截面加固技术缺点是现场湿作业工作量大，养护期较长，对生产和生活有一定的影响，此技术增大截面尺寸，有时影响房屋的外观和净空。如果需要缩短工期的话，胶结材料可以换成灌浆料，养护期可缩短为3-7天，在工期紧、增加截面尺寸较小时非常实用。缺点是价格较高。且灌浆料种类很多，各种型号都有，视情况采用。8、直接加层法直接加层法是指在原有房屋上不改变结构承重体系和平面布置，直接加层的方法。其适用条件是原结构和地基基础的承载力和变形满足加层的要求；或仅局部加固处理即可直接加层。直接加层可比较充分的利用原建筑的承载潜力，因此直接进行加层改建是扩大使用面积最经济、方便的手段。9、托换技术1、结构托换技术是指对原有影响建筑使用功能的承重结构采用改变受力体系的方法进行的功能改造，目的是获得更大的理想使用空间。结构托换采用的方法一般为型钢托换、钢筋混凝土托换、桁架托换等。地基基础托换技术是指因城市修建的地铁或地下隧道不可避免地从楼房底下穿过，为了避免拆除重建必须对地面上的楼房进行桩基托换。该技术主要是对地下隧道穿过需切断的楼房桩基，先在其承台附近采用梁式转换层将此部份桩基承受的上部荷载传递到隧道外侧的新建桩基础上，由托换梁—新加桩组成的托换结构体系代替。同时为了确保被托换楼房在断桩和隧道通过后不产生开裂、倾斜等破坏，采取了托换梁预应力张拉、千斤顶预顶、桩底注浆等技术，桩基托换可应用微型嵌岩钢管灌注桩、砼界面连接技术等多项专利技术。2、为提高既有建筑物地基的承载力或纠正基础由于严重不均匀沉降所导致的建筑物倾斜、开裂而采取的地基基础处理、加固、改造、补强技术的总称。10、结构耐久性李田、刘西拉认为:结构耐久性是指结构在设计要求的目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而保持其安全、使用功能和外观要求的能力[1]。金伟良、赵羽习认为:所谓混凝土的耐久性，是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下，在设计要求的目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而保持其安全、使用功能和外观要求的能力[2]。牛荻涛认为:所谓结构的耐久性是指结构在正常设计、正常施工、正常使用和正常维护条件下，在规定的时间内，由于结构构件性能随时间的劣化，但仍能满足预定功能的能力；结构耐久性还可定义为结构在化学的、生物的或其它不利因素的作用下，在预定的时间内，其材料性能的恶化不致导致结构出现不可接受的失效概率；或指结构在要求的目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而能保证其安全性和适用性的能力[3]。张誉等对混凝土结构耐久性的定义为:结构在规定的使用年限内，在各种环境条件作用下，不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用性和可接受的外观的能力[4]。文献[5]中对结构耐久性的定义为:结构及其部件在可能引起材料性能劣化的各种作用下能够长期维持其应有性能的能力。在结构设计中，结构耐久性又常被定义为预定作用和预期的维修与使用条件下，结构及其部件能在预定的期限内维持其所需的最低性能要求的能力[5]。最新出版的《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）中对结构耐久性的定义为：在设计确定的环境作用和维修、使用条件下，结构构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能力[6]。根据该定义以及我国混凝土相关设计规范中的《建筑地基基础设计规范》、《建筑抗震设计规范》以及《建筑结构可靠度设计统一标准》中的相关规定认为，定义中的条件应该是指：正常施工、正常使用和正常维修。设计使用年限按条文术语中规定是指：结构各种性能均能满足使用要求的年限。因此，可以对规范中的耐久性这样认为：即在正常施工、正常使用和正常维修的条件下，结构构件在满足使用要求的年限内能够保持其适用性和安全性的能力。混凝土结构的耐久性是指经过正常设计、正常施工、并在设计预定的环境中正常工作的结构，不需经过昂贵的维修加固，能在保持预定使用功能的条件下达到设计寿命的程度；或指结构在化学的、生物的或其他不利因素的作用下，在预定时期内，其材料性能的恶化不至导致结构出现不可接受的失效概率；或指结构在某一特定的时间段内能够安全地保持其可用性的能力。二、简答题（1-3A卷，4-7B卷）1、预应力混凝土空心板常见裂缝有哪些？如何预防？一、裂缝类型１．收缩裂缝混凝土凝固时，一些水份与水泥颗粒结合，使体积减少，称为凝缩。另一些水份蒸发，使体积减小，称为干缩，凝缩和干缩合称为收缩。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的，在混凝土内呈现含水梯度。因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，致使表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。收缩裂缝多为表面性的，走向没有规律。影响混凝土收缩裂缝的因素主要有：水泥品种、水泥用量、水灰比、骨料的大小级配、外加剂的品种和掺量。２．温度裂缝水泥水化过程中产生大量的热量，在混凝土内部和表面间形成温度梯度而产生应力，当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生温度裂缝。温度裂缝一般为冬季较宽，夏季较窄。主要产生因素有二次衬砌混凝土的厚度及水泥的品种和用量。３．荷载变形裂缝对张拉设备进行校验，如果张拉用的千斤顶油表度数不准，张拉力超过设计值，造成台座变形位移，假如浇注完混凝土后，台座发生变形，混凝土表面就会产生裂纹。４．施工缝施工过程中由于停电、机械故障等其他原因迫使混凝土浇注中断或停电时间超过混凝土初凝时间。继续浇注混凝土时，原有的混凝土表面没有进行凿毛处理，或处理不彻底，致使新旧混凝土接茬处出现裂缝。二、形成裂缝的原因１．施工工艺现场操作不规范①混凝土生产时原材料计量误差大，尤其外加剂的掺加随意性大，没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量，造成混凝土水灰比增大，在混凝土运输及浇筑过程中加水的现象也比较普遍。②混凝土浇注时振捣不实或漏浆，造成混凝土密度不均匀。③盲目追求施工进度，脱模时间过早，养生条件又不完善，使混凝土过早承受荷载，破坏了混凝土内部受力结构。④夏季施工时砂、石料露天堆放，无降温措施，混凝土入模时温度过高；冬季施工保温措施不得力。2．原材料质量差，配合比设计不合理水泥品种选择不当，安定性不足，不同批次的水泥混用，碎石、砂级配差，含泥量超标，碎石中石粉含量大，针、片状过多，影响了水泥与骨料的结合。进行配合比设计忽略水泥用量增多对混凝土品质的影响，错误地认为水泥用量越多混凝土强度越高。此外，如果对掺合物和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导，往往也达不到预期效果。三、如何预防混凝土裂缝１．把好材料进场关，严格控制原材料质量①水泥：施工现场多使用普通硅酸盐水泥，但应尽量减少单位水泥用量，不同品牌，不同规格，不同批次的水泥不能混用。②碎石：严格按混凝土配合比设计的规格选用碎石标准，严格控制碎石的含泥量、针片状含量。③砂：采用继配良好的中砂，细度模数应为大于2.6，粒径小于０．３１５ｍｍ的颗粒含量所占比例宜为１５～２０％，严格控制含泥量在1％以内，为方便混凝土的运输和浇注。④水：最好选用饮用水。当采用其他水时，应按国家现行标准执行，ＰＨ应大于４。水灰比越大混凝土的干燥收缩越大。⑤外加剂：高效减水剂能够有效减少用水量，降低水化热，延缓水化热释放速度，从而减少温度裂缝，但掺量过多会引起混凝土的膨胀和开裂，施工时必须慎重选用外加剂的品种和用量。2．严格控制混凝土施工工艺①混凝土的拌合细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减少剂。混凝土拌和时间控制在2min，不能过短，也不能过长。搅拌时间短混合料不均匀，时间过长，会破坏材料的结构。保证混凝土的均匀性，严格控制加水量，经常检测混凝土的坍落度，以保证混凝土具有良好的和易性。②混凝土的浇注混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行，采用插入式振捣器振捣时，移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍，对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆，边振动边徐徐提出振动棒，避免过振，造成混凝土离析。③混凝土的脱模和养护混凝土拆模的强度必须符合设计和规范要求，严禁为赶工期或提高模板周转量提前拆模，拆模时注意保护混凝土。不论是收缩裂缝还是温度裂缝，混凝土的养护最为关键。等混凝土脱模之后才开始洒水养护的方法是错误的。混凝土浇注收浆完成后，尽快草帘覆盖和洒水养护，使混凝土表面始终保持在湿润状态，不允许混凝土在高温下裸露暴晒。由于水泥在水化过程中产生很大的热量，混凝土浇注完成后必须在侧模外喷水散热，以免混凝土由于温度过高，体积膨胀过大，在冷却后体积收缩过大产生裂缝，养护时间不少于两周。。④芯模：充气胶囊在使用前应经过检查，不得漏气，有些空心板混凝土顶面裂缝就是由于混凝土在未达到2.5MPa时，芯模漏气，致使顶面混凝土开裂。因此，预制之前检查芯模是否完好格外重要。2、混凝土中钢筋锈蚀的条件是什么？有何危害？如何防止？混凝土中钢筋锈蚀的影响因素有:混凝土的密实度、混凝土保护层厚度、混凝土碳化、环境湿度、氯离子侵入