O problema das fissuras é uma questão amplamente preocupada, e a existência de fissuras é um fenômeno muito comum em estruturas de concreto. Uma grande quantidade de pesquisas científicas e práticas provaram que as rachaduras em estruturas de concreto são inevitáveis, e a carga quando as rachaduras aparecem é muitas vezes 15% -25% da carga final.

Sob condições normais de carga, estruturas de concreto armado geralmente trabalham com fissuras, com fissuras visíveis variando de 0,02-0,05mm. Rachaduras com largura inferior a 0,05mm são consideradas inofensivas e têm efeitos insignificantes na impermeabilização, resistência à corrosão e capacidade de carga.

O padrão atual para controlar a largura máxima da rachadura de componentes estruturais concretos sob circunstâncias normais do uso é 0.3mm. Portanto, de uma perspectiva econômica e científica, um certo grau de rachaduras é aceitável.

Mas algumas rachaduras podem causar uma diminuição na capacidade estrutural de suporte de carga e uma diminuição na confiabilidade da estrutura; Embora alguns possam não ter um impacto significativo na capacidade de suporte, questões como o desprendimento da camada protetora no concreto, corrosão acelerada de barras de aço, E carbonatação do concreto podem ocorrer, reduzindo a durabilidade da estrutura ou causando vazamentos, o que pode afetar seu uso.

Quando a largura da rachadura alcança um determinado valor, pode igualmente pôr em perigo a segurança da estrutura. Portanto, como avaliar, identificar e reparar fissuras em estruturas de concreto é de grande importância prática para o uso e manutenção da estrutura.

Razões e tipos de fendas

As causas da formação de fissuras são geralmente divididas em duas categorias: fissuras estruturais e fissuras não estruturais.

As fissuras estruturais referem-se a fissuras causadas por várias cargas estáticas e dinâmicas aplicadas diretamente. A característica da falha estrutural é causada pela insuficiente capacidade de suporte de carga e tensão atingindo o valor limite. Esse tipo de rachadura é bastante perigoso e, se não for tratado adequadamente, representará um risco à segurança da estrutura.

As fissuras não estruturais são fissuras causadas por efeitos indiretos, como mudanças de temperatura, encolhimento e assentamento desigual, que restringem a deformação da estrutura. Este tipo de fissura tem pouco impacto na capacidade de suporte estrutural e pode ser reparado de acordo com os requisitos de durabilidade estrutural, impermeabilidade, resistência sísmica e uso.

Em estruturas de engenharia reais, as fissuras causadas por cargas representam apenas cerca de 20% do número total, enquanto as fissuras causadas por efeitos indiretos representam aproximadamente 80% do número total de fissuras.

As causas das rachaduras são complexas e seu impacto na estrutura varia muito. Somente entendendo o estado de tensão estrutural e o impacto das rachaduras na estrutura podem ser determinadas as medidas de reparo correspondentes.

Crack investigação e análise

A investigação das causas do crack inclui investigações sobre aspectos como qualidade do material e da construção, cálculo e construção do projeto e ambiente de uso e carga, fornecendo uma base para a análise do crack.

Determine se as fissuras são estruturais ou não estruturais através da observação de sua condição atual e investigação de suas causas.

Rachaduras que mantêm uma largura e comprimento constantes são consideradas rachaduras estáveis. Desde que sua largura não seja grande, eles atendam aos requisitos regulatórios e seu perigo seja baixo, eles são considerados componentes seguros;

A largura e o comprimento das fissuras continuam a se expandir ao longo do tempo, indicando que a tensão nas barras de aço pode se aproximar ou atingir o limite de fluxo, o que tem um sério impacto na capacidade de suporte, e medidas devem ser tomadas em tempo hábil.

Detecção do crack

Detecção de rachaduras é a inspeção do status atual das rachaduras, através do qual um mapa de distribuição de rachaduras é desenhado para fornecer uma base para análise de rachaduras e avaliação do perigo.

Os instrumentos de uso geral para a inspeção da aparência da rachadura incluem lupas da escala, cartões da comparação da rachadura, etc. A profundidade das rachaduras é detectada principalmente pelo método ultrassônico ou pelo método direto da perfuração do núcleo. Os passos gerais para a detecção são os seguintes:

01Desenhar um mapa distribuição crack

Primeiro, desenhe a forma do componente que produz rachaduras, depois marque a localização e o comprimento das rachaduras no diagrama, e numere e indique o tempo de ocorrência de cada rachadura.

Para a conveniência da pesquisa e análise, o diagrama de rachaduras deve ser desenvolvido um por um de acordo com os componentes, e a orientação deve ser indicada no diagrama. Quando há um grande número de rachaduras, um quadrado pode ser desenhado na superfície do componente com rachaduras. O tamanho do quadrado deve estar entre 200-500mm, dependendo do tamanho do componente. Uma linha pode ser desenhada ao longo da rachadura com um pincel ou giz de um lado da rachadura e depois copiada para o livro de registros de acordo com a mesma posição. Para rachaduras com formas especiais, fotos e vídeos também devem ser tirados.

02Determinação da largura da fissura

Ao medir, divida o comprimento total da rachadura em quatro partes iguais, o ponto central e ambas as extremidades, bem como o ponto central e o terceiro ponto médio no meio. Meça a largura vertical na direção da fissura, use um microscópio especializado com uma escala, alinhe a escala perpendicular à abertura da fissura, meça a largura da abertura da fissura, registre a leitura e marque-a no gráfico.

Também é possível estimar a largura da rachadura usando uma lupa de desenho animado, mas esse método tem uma grande margem de erro. O comprimento da fissura pode ser medido com uma régua de aço, e deve haver uma marca no final da fissura, indicando o ano, o mês e o dia, para observar o desenvolvimento da fissura.

Ao mesmo tempo em que se mede o comprimento e a largura das fissuras, a espessura da camada protetora deve ser confirmada. Quando a espessura do concreto da camada protetora não é apropriada para cinzelar, um detector da barra de aço pode ser usado para encontrar sua espessura.

03Determinação da profundidade da trinca

A profundidade das fissuras é geralmente detectada pelo método ultrassônico, que calcula a profundidade das fissuras com base na relação entre o tempo de som medido e a sonda.

O teste ultrassônico da profundidade da rachadura deve ser conduzido nos lugar que evitam o reforço de aço, e é apropriado somente para algumas rachaduras forçados, porque o concreto em ambos os lados de tais rachaduras é separado geralmente completamente. Se o concreto de ambos os lados não estiver completamente separado, o teste ultrassônico não é muito preciso.

Para componentes com rachaduras rasas e direções aproximadamente retas, a perfuração direta pode ser usada para detecção.

Este método envolve perfurar amostras do núcleo concreto ao longo da direção da profundidade em locais com rachaduras, permitindo a medição direta da profundidade da rachadura no lado da amostra do núcleo. No entanto, sua desvantagem é que pode causar alguns danos aos componentes.

04Observação do desenvolvimento do crack

Para fissuras ativas, a observação regular deve ser realizada usando instrumentos especializados, como extensômetros de contato e strain gages vibratórios. O método mais simples é aplicar bolo de gesso nas rachaduras para observação.

Aplique um bolo de gesso com cerca de 50mm quadrados no local típico da rachadura e observe se o bolo de gesso racha ao longo da rachadura original para determinar se a rachadura continua a se desenvolver. A largura larga do bolo de gesso indica que o crescimento do crack também é grande. Por favor, registre também as mudanças no crack no gráfico. O mapa de crack formado pelas observações acima pode ser usado como base para a análise de crack.

Medidas do reparo do crack

Princípios do tratamento do crack:

1) Em primeiro lugar, deve poder assegurar o desempenho original da capacidade de rolamento, integridade, impermeável e anti-infiltração da estrutura após o tratamento da rachadura;

2) Em segundo lugar, a influência da temperatura e do esforço a longo prazo do encolhimento deve ser considerada para evitar a ocorrência de rachaduras novas após o tratamento;

3) Mais uma vez, é necessário evitar mais danos humanos à estrutura e aos componentes, tentar evitar grandes mudanças e reparos, e manter a aparência da estrutura original, tanto quanto possível.

Os tipos de rachaduras são diferentes, e os métodos de reparo e tratamento também são diferentes. Existem vários métodos gerais para tratar rachaduras, incluindo o seguinte:

01Reparação superficial

Selando a superfície da rachadura para melhorar sua impermeabilização e durabilidade. Adequado para fissuras finas e rasas que são difíceis de serem preenchidas com argamassas e não têm impacto na capacidade de suporte estrutural, bem como micro fissuras com uma profundidade que não atinge a superfície da barra de aço (geralmente menos de 0,2mm de largura).

Os materiais utilizados para o reparo devem ter vedação, impermeabilidade e resistência ao envelhecimento, e ser compatíveis com a deformação do concreto. Ao lidar com grandes áreas, deve-se prestar atenção à prevenção do esvaziamento e descamação.

Os métodos de reparo de superfície incluem principalmente aplicação superficial de resina epóxi, poliuretano, argamassa polimérica, etc. Tecido de fibra de vidro, tecido de fibra de carbono e geomembrana são comumente usados para ligação superficial.

Antes do reparo, a poeira e os detritos flutuantes perto da rachadura devem ser limpos. Ao usar a selagem adesiva superficial, a superfície estrutural deve ser polida.

02Reparação interna

Usando uma bomba de rejuntamento para injetar pasta adesiva e selante na parte profunda da rachadura, o material de ligação solidifica e endurece dentro da rachadura, desempenhando um papel na reparação da junta, alcançando assim o objetivo de restaurar a integridade geral, durabilidade e impermeabilização da estrutura.

Rejunte materiais geralmente requerem boa fluidez e um certo grau de força de ligação. Os materiais de rejuntamento comumente usados incluem cimento e materiais químicos, que podem ser selecionados de acordo com as condições específicas, como a natureza, largura e condições de construção das fissuras.

Geralmente, para rachaduras com largura superior a 0,5mm, o rejuntamento de cimento pode ser usado; Para rachaduras com largura inferior a 0,5mm, o rejuntamento químico deve ser usado. Materiais grouting químicos incluem principalmente resina epóxi e poliuretano.

O grouting de pressão pode ser dividido em dois métodos: injeção de baixa pressão e injeção de alta pressão. O método de injeção apropriado deve ser selecionado com base no tipo de estrutura e fissura a ser reparada.

A injeção de baixa pressão é adequada para construir rachaduras com largura estreita e profundidade rasa; A injeção de alta pressão é adequada para construir rachaduras de largura e profundidade.

03Reforço e fortalecimento

O reforço estrutural é evitar a recorrência e expansão de fissuras e garantir a segurança estrutural. Há muitos métodos para o reforço estrutural, incluindo principalmente o aumento do método da seção transversal, método do aço do ângulo da externalização, método do aço da ligação, método da fibra do carbono da ligação, e método do reforço proestressing.

A seleção dos métodos de reforço deve ser determinada com base nos resultados dos ensaios e análises, na redução da função estrutural e nas razões para o reforço, combinados com fatores como características estruturais, condições específicas locais e novos requisitos funcionais.

Diferentemente do tratamento de reparo, o tratamento de reforço visa restaurar a capacidade de suporte de componentes de concreto reduzidos por fissuras, envolvendo mudanças na segurança estrutural e uso funcional das edificações. Portanto, é necessário calcular a capacidade de carga com base na segurança confirmada e propor um plano razoável e detalhado.

Existem muitos tipos de fissuras em estruturas de concreto com causas complexas. Na prática, as causas específicas das fissuras devem ser analisadas com base em suas diferentes características, e os métodos correspondentes devem ser adotados para reparo e tratamento para controlar efetivamente a ocorrência e o desenvolvimento de fissuras, reduzir a ocorrência de acidentes de engenharia, prolongar a vida útil das estruturas, E finalmente atingir o objetivo de garantir a segurança e durabilidade do edifício.