摘要：某企业石灰竖窑混凝土底框结构出现严重胀裂后，进行结构检测评估。现场检测分析，发现房屋裂缝形状和走向为非受力裂缝，胀裂处有白色粉末状物质，实验室鉴别为氧化镁成分，因此得出结论因氧化镁骨料导致混凝土构件的严重破坏。由于无法收集到原始施工材料，因此无法确定氧化镁骨料的来源。鉴于高温条件下，裂损区域的氧化镁成分化学反应基本结束，对平台结构采用钢托梁应急加固，并对裂缝做耐久性维护，目前使用正常。
 
关键词：石灰竖窑，房屋开裂，氧化镁
Inspection and Appraisal on A Lime Shaft kiln Concrete Frame Structural Damage for Magnesium
Wu Yufeng   
(East China Branch, Central Research Institute of Building and Construction of Metallurgical Construction Group Corporation, Shanghai, 200433, China,)
Abstract: Inspection and appraisal was done on a lime shaft kiln‘s concrete Frame structural for severe cracking. According to the crack‘s shape and direction, it was not overloading crack. Further more, white powder-like material ,leading to cracking, was found in the cracks ,which was proved magnesium by laboratory analysis. But the source of the magnesium can’t be determined. In view of the end of chemical reaction under high-temperature, strengthening measures was done.
Keywords: lime shaft kiln, cracking, Magnesium
 
1、工程概况
     某企业石灰竖窑，建于2007年底，使用约3个月，底部混凝土框架9.600 m二层平台四根主梁、顶板出现严重胀裂，因安全问题暂停使用。引起了业主单位的高度重视，曾委托当地房检机构进行评估，但业主怀疑评估结论的可靠性，因此委托我院对此进行原因调查分析及对结构现状进行综合评价。
该石灰竖窑底框平台，采用现浇钢筋混凝土框架结构，两层，层高分别为6.6 m和4.8 m。现浇梁、板、柱的混凝土标号为C30。其中标高4.8 m-9.6 m采用耐热混凝土，耐热温度为300℃。石灰竖窑体支承在二层平台上，窑体正常生产时重1300 t，二层平台布置有4个灰斗。
构件截面尺寸，混凝土柱为：1200×1200 mm；混凝土梁为：1000×1700 mm、600×800 mm、500×800 mm、250×500mm等。
    根据所提供的施工阶段的文字资料，混凝土的水泥、砂、石子及配合比均无异常，但未能收集到水泥、砂、石子的实物材料。
建筑物外貌见图1，结构平面布置如图2~3。

                                                       
             图2　石灰竖窑底框一层结构平面布置图　　       图3　石灰竖窑底框二层结构平面布置图
２、现场房屋完损状况检测
    石灰竖窑一层外观现状整体较好，而二层混凝土构件存在严重损伤和缺陷，如下：主梁内侧面、底面及灰斗周边板底，均出现严重鼓裂，形成纵向狭长裂缝，外表最宽裂缝达到7 mm，靠近梁底有混凝土保护层脱落，箍筋和纵向钢筋露出，如图4所示。
   剥离开裂的混凝土层，发现胀裂源为白色粉末状物质，如图5所示。
主梁外表面渗出白色或黄白色渗出物结晶。
二层柱子未发现明显可见的裂缝。
                  
                                        图4石灰竖窑侧面纵向裂缝　　　　　　　　　  图5石灰竖窑混凝土胀裂源
3、混凝土温度调查
据调查，测量结果表明，靠近灰斗的混凝土构件表面温度较高，约130℃，
4、混凝土胀裂源实验结果分析
   混凝土胀裂属膨胀应力破坏，而且以胀裂物为中心，将混凝土拱起、剥落，并形成径向辐射爆裂缝或细裂缝。实地采样发现胀裂源均为白色或淡黄色粉末状物质，对胀裂物进行取样，并进行X射线衍射分析和扫描电子显微镜微观分析。
对胀裂源物质，进行X射线衍射分析，粉末中含有大量的 和少量 。
对胀裂源粉末进行扫描电子显微镜微观分析结果如下：粉末中含有大量的 元素，占总元素的24.17%，与X射线衍射分析的结果一致。
对主梁表面渗出的白色粉末状物质取样后进行X射线衍射分析，粉状物中含有大量的 和少量 。

                                               图6 胀裂源粉末X射线衍射图

                                                   图7 胀裂源粉末成分能谱图
 

                                      图8主梁表面渗出的白色粉末状物质X射线衍射图
5、结语
    经现场检测，石灰竖窑底框二层平台结构混凝土胀裂的主要原因是， 骨料在温度作用下，生成 发生膨胀，造成混凝土和钢筋粘结力损失较大，如继续开裂或者钢筋所约束的混凝土脱落严重，将会进一步削弱该平台结构的承载能力，威胁该平台结构的安全使用。鉴于混凝土高温环境下使用，混凝土成分中 大部分已经发生了化学反应，因此，业主采用钢梁托换混凝土主梁进行应急房屋安全检测处理，并对混凝土梁裂缝进行耐久性修复处理，加固后目前使用正常。
    但是，由于无法判断氧化镁的来源，即来自耐热混凝土还是普通混凝土，因此该石灰竖窑底框结构的其它部位今后仍然存在胀裂的隐患。