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煙囪裂縫原因分析及煙囪加固煙囪修補(bǔ)措施有哪些？
1 煙囪筒身裂縫原因概述
煙囪結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種原因。在煙囪筒身上所看到的損傷都是由于構(gòu)造上的或與荷載條件有關(guān)的種種原因而造成的。導(dǎo)致煙囪裂縫產(chǎn)生的原因，大致可分為以下幾類：
1.1 煙囪作用的常規(guī)靜、動(dòng)荷載過大或次應(yīng)力的產(chǎn)生
在設(shè)計(jì)計(jì)算階段，計(jì)算模型不合理；設(shè)計(jì)斷面不足；結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)部分荷載漏算；構(gòu)造處理不當(dāng)，鋼筋布置錯(cuò)誤；設(shè)計(jì)圖紙交代不清等。在煙囪施工階段，煙囪筒身不加限制地堆放煙囪施工機(jī)具、材料；不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝；不按設(shè)計(jì)圖紙煙囪施工，擅自更改結(jié)構(gòu)煙囪施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。
以上幾種情況都會(huì)使煙囪在荷載的作用下發(fā)生應(yīng)力集中而出現(xiàn)微裂縫。這種由常規(guī)靜、動(dòng)荷載或次生應(yīng)力所產(chǎn)生的裂縫稱為荷載裂縫。荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)，其分布規(guī)律是沿主拉應(yīng)力方向開展，其走向與主拉應(yīng)力方向垂直。這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)。
煙囪裂縫產(chǎn)生的原因 水泥水化是一個(gè)放熱的化學(xué)反應(yīng)過程，其間產(chǎn)生一定的水化熱。每克水泥放出502J的熱量，如果以水泥用量300～550kg/m3來計(jì)算，每1m3混凝土將放出15500～27500KJ的熱量，且大部分水泥水化熱在3d內(nèi)釋放出來。混凝土是熱的不良導(dǎo)體，特別是大體積混凝土，產(chǎn)生的大量水化熱不容易散發(fā)，內(nèi)部溫度不斷上升，而混凝土表面散熱快，使混凝土內(nèi)外截面產(chǎn)生溫度梯度，特別是晝夜溫差大時(shí)，內(nèi)外溫度差別更大，內(nèi)部混凝土熱脹變形產(chǎn)生壓力，外部混凝土冷縮變形產(chǎn)生拉力，由于此時(shí)混凝土拉抗強(qiáng)度較低，當(dāng)混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土便產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的特點(diǎn)是裂縫出現(xiàn)在混凝土澆筑后的3～5d，初期出現(xiàn)的裂縫很細(xì)，隨著時(shí)間的發(fā)展而繼續(xù)擴(kuò)大，甚至達(dá)到貫穿的情況。1.2 煙囪溫度變化頻繁或溫差過大
煙囪具有熱脹冷縮的性能，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，煙囪將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過煙囪抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫，從而導(dǎo)致煙囪外壁裂縫鋼筋露出等。
1.3煙囪混凝土的干縮
在煙囪混凝土中，水以結(jié)合水、層間水、物理吸附水和毛細(xì)水等狀態(tài)存在。當(dāng)這些水在煙囪硬化過程中失去時(shí)，水泥漿體就會(huì)收縮，當(dāng)收縮受到限制產(chǎn)生收縮應(yīng)力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。煙囪收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交錯(cuò)，成龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律。煙囪施工中，由于煙囪的干縮所引起的干縮裂縫是常見的。
1.4煙囪施工質(zhì)量不良
在煙囪施工過程中，假如煙囪配不良或煙囪施工工藝不合理、煙囪施工質(zhì)量低劣，造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度不足，容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫。
2 煙囪裂縫診斷分析
該例煙囪裂縫主要原因是煙囪施工質(zhì)量在結(jié)合溫差變化、煙囪干縮所引起的煙囪外壁裂縫鋼筋露出等。
該煙囪，煙囪施工質(zhì)量、煙囪的溫度在結(jié)合其他細(xì)微因素。現(xiàn)橫向微裂縫；當(dāng)應(yīng)力反復(fù)作用時(shí)，裂縫逐步擴(kuò)展，終在不斷破壞，煙囪出現(xiàn)裂縫。在這種情況下，裂縫會(huì)迅速擴(kuò)展，危害性較大，必須及時(shí)采取有效的修補(bǔ)措施，控制裂縫的發(fā)展，增強(qiáng)煙囪的整體性，保證煙囪的正常使用。
煙囪裂縫的控制措施 混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、水泥用量有關(guān)。混凝土越厚，水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內(nèi)部溫度越高，形成溫度應(yīng)力越大，產(chǎn)生裂縫的可能性越大。對(duì)于大體積混凝土，其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，在一定尺寸范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，因而引起裂縫的危險(xiǎn)性也越大，這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫根本的措施就是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，在摻加泵送劑或粉煤灰時(shí)，也可選用礦渣硅酸鹽水泥。此外，可充分利用混凝土后期強(qiáng)度，以減少水泥用量。因此，為更好的控制水化熱所造成的溫度升高、減少溫度應(yīng)力，可以根據(jù)工程結(jié)構(gòu)實(shí)際承受荷載的情況，對(duì)工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行復(fù)核與驗(yàn)算，并取得設(shè)計(jì)單位的同意后，可用56d或90d抗壓強(qiáng)度代替28d抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。由于過去土木建筑物層數(shù)不多、跨度不大，且多為現(xiàn)場(chǎng)攪拌，施工工期短，混凝土標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)齡期定為28d，但對(duì)于具有大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)的高層建筑，大多數(shù)的施工期限很長(zhǎng)，少則1～2年，多則4～5年，28d不可能向混凝土結(jié)構(gòu)，特別是向大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)施加設(shè)計(jì)荷載，因此將試驗(yàn)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的齡期推遲到56d或90d天是合理的
（●）煙囪裂縫加固：煙囪多年運(yùn)行使用及煙囪建筑時(shí)箍筋、防震豎筋少、有的煙囪溫度高煙囪內(nèi)襯沒有砌筑或內(nèi)補(bǔ)砌筑高度不夠、隔熱層沒有放隔熱材料等因素；造成煙囪裂縫（橫縫及豎縫），為了確保生產(chǎn)、砌底根除隱患；煙囪必須進(jìn)行加箍加固，根據(jù)煙囪裂縫現(xiàn)場(chǎng)情況，進(jìn)行加固處理（煙囪加固具體方法：煙囪加包箍及加防震豎筋、煙囪碳纖維加固）。
（●）煙囪新建工程：各種煙囪圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、磚煙囪新建、磚煙囪砌筑高度65m以內(nèi)，各種高度的磚煙囪圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及建筑施工。各種高度的水泥煙囪滑模、移模、到模施工。
（●）煙囪拆除加高：煙囪口徑偏大或煙囪口徑偏小，煙囪砌筑高度不夠，煙囪上部?jī)A斜等情況導(dǎo)致煙囪排風(fēng)不高空暢、倒煙現(xiàn)象、不符合環(huán)保要求、嚴(yán)重消耗能源等必須改造煙囪是十分理想的施工方案（我公司運(yùn)用不停產(chǎn)、無(wú)腳手架進(jìn)行煙囪加高、擴(kuò)縮煙囪口徑、煙囪上部?jī)A斜嚴(yán)重、把煙囪傾斜部份進(jìn)行拆除、重新砌筑恢復(fù)）。
（●）煙囪內(nèi)壁清灰及探傷檢查：煙囪多年運(yùn)行使用，煙囪內(nèi)壁灰塵積聚在煙囪內(nèi)壁上，多年的使用，使煙囪內(nèi)壁積灰增厚，嚴(yán)重影響煙囪的抽風(fēng)力。煙囪必須進(jìn)行定期內(nèi)壁清灰及煙囪內(nèi)壁探傷檢查（煙囪內(nèi)壁清灰、采用高空懸掛作業(yè)、進(jìn)行煙囪內(nèi)壁清灰及煙囪內(nèi)壁探傷檢查照相）。
（●）高空拆除工程：各種煙囪拆除、水塔拆除（人工拆除、定向拆除、爆破拆除），鐵塔拆除、尿素造粒塔拆除、電視塔拆除、鐵截架拆除，高空砼制框架拆除，及其它高難度高空拆除工程等。
（●）高空防腐工程：煙囪刷色環(huán)航標(biāo)，煙囪刷涂料、煙囪刷油漆、煙囪寫字、煙囪粉刷、涼水塔防腐，鋼結(jié)構(gòu)防腐，爐架防腐，管道防腐保溫，風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒防腐（清洗、噴字、維護(hù)），各種鐵塔防腐，煙囪防腐（平臺(tái)、爬梯、護(hù)網(wǎng)），儲(chǔ)油罐防腐，龍門吊防腐、賓館、大廈外墻刷涂料，吊機(jī)防腐等工程。
（●）高空安裝工程：煙囪安裝避雷針、航標(biāo)燈，信號(hào)燈，鋼煙囪安裝，煙囪安裝爬梯、平臺(tái)、護(hù)網(wǎng)、煙囪頂口云梯安裝及各種鐵塔安裝，廠房、車間玻璃安裝等。
（●）煙氣脫硫工程:各類煙囪、煙道、脫硫塔內(nèi)壁粘貼泡沫玻璃磚、涂敷LS300特種耐酸膠泥、OM、聚尿、PV等煙囪專用脫硫防腐涂料的施工等系列工程
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