基于钢筋约束作用的混凝土受弯裂缝注浆修复技术研究
引用文献：
王猛 吕伟荣 尹国林 卢倍嵘 钟小金 吴记东. 基于钢筋约束作用的混凝土受弯裂缝注浆修复技术研究[J]. 建筑结构，2023，48（10）：128-133.
WANG Meng LÜ Weirong YIN Guolin LU Beirong ZHONG Xiaojin WU Jidong. Research on grouting repair technology for concrete flexural cracks based on rebar restraint[J]. Building Structure，2023,48（10）：128-133.
摘要：目前混凝土结构裂缝化学注浆主要是针对平滑等宽的收缩类裂缝，注浆孔往往沿裂缝开展深度方向等距布置，这对于不等宽的受力裂缝常导致在表面溢浆的同时，内部未能有效封堵的质量问题，严重影响注浆效果。为此，对钢筋混凝土梁进行了反向加载试验，研究了受弯裂缝宽度沿截面高度的变化规律，提出了钢筋对受弯裂缝开展的有效约束范围为5.9d(d为钢筋直径),建立了考虑钢筋约束作用的受弯裂缝宽度模型；结合环氧浆液扩散半径理论公式，提出了混凝土受弯裂缝的最佳钻孔深度为距表面0.60H(H为裂缝沿截面开展的总高度),该注浆孔位置可实现受弯裂缝表面溢浆的同时，内部亦能有效封堵的预期效果。
关键词：混凝土；钢筋约束作用；注浆；受弯裂缝；钻孔；平滑等宽；
基金：国家自然科学基金面上项目(51578235)；湖南省研究生科研创新项目(CX20210993)。
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参考文献[1] 沈蒲生.混凝土结构设计原理[M].4版.北京：高等教育出版社，2012.
[2] 郝哲，王介强，刘斌.岩体渗透注浆的理论研究[J].岩石力学与工程学报，2001,20(4):492-496.
[3] BAKER C.Comments on paper ‘Rock Stabilization in Rock Mechanics’[M].New York:Springer-Verlag NY,1974.
[4] 刘嘉材.裂缝注浆扩散半径研究[C]//水利水电科学研究院科学研究论文集第8集(岩土工程).北京：水利电力出版社，1982:186-195.
[5] 阮文军.注浆扩散与浆液若干基本性能研究[J].岩土工程学报，2005,27(1):69-73.
[6] 叶飞，苟长飞，陈治，等.盾构隧道粘度时变性浆液壁后注浆渗透扩散模型[J].中国公路学报，2013,26(1):127-134.
[7] 李超，李涛，张凤，等.隧道围岩劈裂注浆破坏模式及浆液扩散规律研究[J].土木工程学报，2017,50(S2):93-97.
[8] MAGHOUS S,SAADA Z,DORMIEUX L,et al.A model for in situ grouting with account for particle filtration[J].Computers and Geotechnics,2006,34(3):164-174.
[9] EKLUND D,STILLE H.Penetrability due to filtration tendency of cement-based grouts[J].Tunnelling and Underground Space Technology,2008,23(4):389-398.
[10] 龚彦峰，唐曌，盛谦，等.水下盾构隧道壁后浆液渗透扩散影响因素及扩散特征分析[J].防灾减灾学报，2020,36(4):9-17.
[11] 刘泉声，雷广峰，卢超波，等.注浆加固对岩体裂隙力学性质影响的试验研究[J].岩石力学与工程学报，2017,36(S1):3140-3147.
[12] WANG Z,LI L,SONG L J,et al.High-frequency fatigue performance of cracked mortar after epoxy grouting reinforcement[J].International Journal of Geomechanics,2019,19(5):04019035.1-04019035.8.
[13] 水工建筑物化学灌浆施工规范：DL/T 5406—2010[S].北京：中国电力出版社，2010.
[14] ALLAM S M,SHOUKRY M S,RASHAD G E,et al.Crack width evaluation for flexural RC members[J].Alexandria Engineering Journal,2012,51(3):211-220.
[15] 管俊峰，赵顺波，李晓克，等.钢筋混凝土梁裂缝宽度试验与计算方法[J].中国公路学报，2011,24(5):74-81,88.
[16] 过镇海.钢筋混凝土原理[M].3版.北京：清华大学出版社，2013.
[17] 叶列平.混凝土结构 [M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2014.
[18] 王清湘，赵顺波.大保护层钢筋混凝土受弯构件裂缝控制的试验研究[J].大连理工大学学报，1993,33(5):566-575.
[19] SCOTT R H,GILL P A T.Measurement of internal concrete strains using embedment strain gauges[J].Magazine of Concrete Research,1987,39(139):109-112.
[20] SCOTT R H,GIL P A T.Short-term distributions of strain and bond stress along tension reinforcement[J].The Structural Engineer,1987,2:39-43.
[21] 李焰，谭恺炎，吴建华，等.大体积混凝土裂缝灌浆允许压力案例探讨[J].大坝与安全，2014(2):46-49.
[22] 胶黏剂黏度的测定单圆筒旋转黏度计法：GB/T 2794—2013[S].北京：中国标准出版社，2013.
[2] 郝哲，王介强，刘斌.岩体渗透注浆的理论研究[J].岩石力学与工程学报，2001,20(4):492-496.
[3] BAKER C.Comments on paper ‘Rock Stabilization in Rock Mechanics’[M].New York:Springer-Verlag NY,1974.
[4] 刘嘉材.裂缝注浆扩散半径研究[C]//水利水电科学研究院科学研究论文集第8集(岩土工程).北京：水利电力出版社，1982:186-195.
[5] 阮文军.注浆扩散与浆液若干基本性能研究[J].岩土工程学报，2005,27(1):69-73.
[6] 叶飞，苟长飞，陈治，等.盾构隧道粘度时变性浆液壁后注浆渗透扩散模型[J].中国公路学报，2013,26(1):127-134.
[7] 李超，李涛，张凤，等.隧道围岩劈裂注浆破坏模式及浆液扩散规律研究[J].土木工程学报，2017,50(S2):93-97.
[8] MAGHOUS S,SAADA Z,DORMIEUX L,et al.A model for in situ grouting with account for particle filtration[J].Computers and Geotechnics,2006,34(3):164-174.
[9] EKLUND D,STILLE H.Penetrability due to filtration tendency of cement-based grouts[J].Tunnelling and Underground Space Technology,2008,23(4):389-398.
[10] 龚彦峰，唐曌，盛谦，等.水下盾构隧道壁后浆液渗透扩散影响因素及扩散特征分析[J].防灾减灾学报，2020,36(4):9-17.
[11] 刘泉声，雷广峰，卢超波，等.注浆加固对岩体裂隙力学性质影响的试验研究[J].岩石力学与工程学报，2017,36(S1):3140-3147.
[12] WANG Z,LI L,SONG L J,et al.High-frequency fatigue performance of cracked mortar after epoxy grouting reinforcement[J].International Journal of Geomechanics,2019,19(5):04019035.1-04019035.8.
[13] 水工建筑物化学灌浆施工规范：DL/T 5406—2010[S].北京：中国电力出版社，2010.
[14] ALLAM S M,SHOUKRY M S,RASHAD G E,et al.Crack width evaluation for flexural RC members[J].Alexandria Engineering Journal,2012,51(3):211-220.
[15] 管俊峰，赵顺波，李晓克，等.钢筋混凝土梁裂缝宽度试验与计算方法[J].中国公路学报，2011,24(5):74-81,88.
[16] 过镇海.钢筋混凝土原理[M].3版.北京：清华大学出版社，2013.
[17] 叶列平.混凝土结构 [M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2014.
[18] 王清湘，赵顺波.大保护层钢筋混凝土受弯构件裂缝控制的试验研究[J].大连理工大学学报，1993,33(5):566-575.
[19] SCOTT R H,GILL P A T.Measurement of internal concrete strains using embedment strain gauges[J].Magazine of Concrete Research,1987,39(139):109-112.
[20] SCOTT R H,GIL P A T.Short-term distributions of strain and bond stress along tension reinforcement[J].The Structural Engineer,1987,2:39-43.
[21] 李焰，谭恺炎，吴建华，等.大体积混凝土裂缝灌浆允许压力案例探讨[J].大坝与安全，2014(2):46-49.
[22] 胶黏剂黏度的测定单圆筒旋转黏度计法：GB/T 2794—2013[S].北京：中国标准出版社，2013.
Research on grouting repair technology for concrete flexural cracks based on rebar restraint
Abstract: At present, chemical grouting of cracks in concrete structures is mainly aimed at shrinkage cracks of smooth and equal width, and grouting holes are often arranged equidistant along the depth direction of cracks, which often leads to the surface grouting overflow while the internal quality problem is not effectively blocked for cracks of unequal width, which seriously affects the effect of grouting. Therefore, the reverse loading test of reinforced concrete beam was carried out, and the law of bending crack width changing along the section height was studied. The effective constraint range of steel bar on bending crack was proposed to be 5.9d(d is the diameter of steel bar), and the bending crack width model considering the constraint effect of steel bar was established. Combined with the theoretical formula of diffusion radius of epoxy grout, it is proposed that the optimal drilling depth of concrete bending crack is 0.60H from the surface(H is the total height of the crack along the section). The grouting hole position can realize the expected effect of grouting overflow on the surface of bending crack and effective plugging inside.
Keywords: concrete; rebar restraint; grouting; flexural crack; drilling; smooth and equal width
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