如何處理混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因及其修補(bǔ)方法

【摘 要】工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是極為普遍的現(xiàn)象，裂縫修補(bǔ)主要以恢復(fù)結(jié)構(gòu)材料的防水性及耐久性為目的，也有從維護(hù)人身安全及注重美觀的角度而進(jìn)行修補(bǔ)的。在滿足修補(bǔ)的前提下，必須考慮經(jīng)濟(jì)性來(lái)塊定修補(bǔ)的范圍及修補(bǔ)的規(guī)模等。通過(guò)混凝土裂縫的原因分析，針對(duì)修補(bǔ)方法進(jìn)行淺析。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)建筑；混凝土結(jié)構(gòu)；裂縫

1 混凝土裂縫原因分析

1.1 材料質(zhì)量

材料質(zhì)量問(wèn)題引起的裂縫較常見(jiàn)的原因是水泥、砂、石等質(zhì)量不好。若工程上用了這些不合格的材料就會(huì)導(dǎo)致“豆腐渣工程”，所以說(shuō)只有材料的質(zhì)量關(guān)把好了，工程質(zhì)量才會(huì)在根本上得到保證。

1.2 地基變形

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定與地基變形的情況，由于地基變形的應(yīng)力相對(duì)較大，使得裂縫一般是貫穿性的。

1.3 施3532藝

施3235藝著重強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：

（1）水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因。

（2）混凝土是一種人造混合材料，其質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)志是成型后混凝土的均勻性和密實(shí)程度。因此混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振實(shí)各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能使裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。

（3）模板構(gòu)造不當(dāng)，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過(guò)拆模等都有可能造成混凝土開裂。施工過(guò)程中，鋼筋表面污染，混凝土保護(hù)層太大或太小，澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

（4）混凝土養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫關(guān)系密切。早期表面干燥可使其內(nèi)外溫度較大更容易產(chǎn)生裂縫。

1.4 結(jié)構(gòu)受荷

結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多，施工中和使用都可能出現(xiàn)裂縫。而最常見(jiàn)的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件，在使用荷載作用下往往出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構(gòu)件在承受了30%-40%的設(shè)計(jì)荷載，就可能出現(xiàn)裂縫，肉眼一般不能察覺(jué)，而構(gòu)件的極限破壞荷載往往都在設(shè)計(jì)荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的（這類裂縫有的文獻(xiàn)稱之為無(wú)害裂縫）—在鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中，分別不同情況規(guī)定裂縫的最大寬度為0.2～0.3nun。對(duì)那些寬度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的裂縫，以及不允許開裂的構(gòu)件上出現(xiàn)裂縫則應(yīng)認(rèn)為有害，需加以認(rèn)真分析，慎重處理。

1.5 設(shè)計(jì)構(gòu)造

結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中；構(gòu)造處理不當(dāng)現(xiàn)澆主梁在擱次梁處如沒(méi)有設(shè)附加箍筋或附加吊筋以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩鼐菀讓?dǎo)致混凝土開裂。

1.6 濕度變形裂縫

普通混凝土在空氣中硬結(jié)時(shí)，體積會(huì)發(fā)生收縮，由此而在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，在早期混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，混凝土收縮值最大。因此，若構(gòu)件早期養(yǎng)護(hù)不良，極易產(chǎn)生收縮裂縫。這類裂縫，在現(xiàn)澆剪力墻、水池底、壁等工程結(jié)構(gòu)中最為常見(jiàn)。

1.7 徐變裂縫

結(jié)構(gòu)構(gòu)件在內(nèi)應(yīng)力的作用下，除瞬時(shí)彈性變形外，其變形值隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加的現(xiàn)象稱為徐變變形。據(jù)文獻(xiàn)記載受彎構(gòu)件由于徐變變形的作用，其長(zhǎng)期變形值可增加2～3倍，因變形量加大而使拉區(qū)混凝土承受拉應(yīng)力，造成裂縫的出現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力構(gòu)件因徐變會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失，降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。此類裂縫常見(jiàn)于受彎構(gòu)件的拉區(qū)，其特征與承受荷載出現(xiàn)裂縫相同。

1.8 施工方面

由于施工原因造成裂縫出現(xiàn)的因素很多。如混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)不良或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠；水灰比過(guò)大、水泥或外加劑加入量過(guò)大；攪拌時(shí)間不夠、振搗不實(shí)；鋼筋表面污染、保護(hù)層過(guò)小或過(guò)大；任意留置施工縫且不按規(guī)定處理；后期施工擾動(dòng)前期混凝土；構(gòu)件內(nèi)外溫差大，未采取有效措施；在不宜施工的氣候條件下，勉強(qiáng)施工；冬季施工未采取防凍措施等。

2 混凝土修補(bǔ)工法及特點(diǎn)

2.1 表面修補(bǔ)法

常用的方法為涂覆法，增加整體面層，壓抹環(huán)氧膠泥，環(huán)氧漿液粘玻璃絲布，表面縫合等。

（1）涂覆法：混凝土表面出現(xiàn)數(shù)量較多的表面裂縫時(shí)，采用手工或機(jī)械噴涂方法，將修補(bǔ)材料涂覆于混凝土表面，起到表面封閉作用。涂膜厚度在0.3～2.5mm之間，厚度大者適應(yīng)裂縫變化能力強(qiáng)。選用修補(bǔ)材料時(shí)應(yīng)考慮使用條件（室內(nèi)、室外、環(huán)境溫濕度變化，介質(zhì)腐蝕情況）以及裂縫活動(dòng)情況等，例如，要求耐磨的地坪可選用環(huán)氧瀝青涂料，聚氨酷涂料，聚氨酷瀝青涂料等剛性涂料，不穩(wěn)定的裂縫修補(bǔ)可選用聚氨酷彈性體，橡膠型丙烯酸酷涂料等彈性涂料。

（2）增加整體面層：混凝土表面裂縫數(shù)量較多，分布面較廣時(shí)，常采用增加一層水泥砂漿或細(xì)石混凝土整體面層的方法處理。多數(shù)情況下，整體面層內(nèi)應(yīng)配置雙向鋼絲網(wǎng)。有條件時(shí)，宜采用噴射法施工水泥砂漿或混凝土整體面層。

（3）壓抹環(huán)氧膠泥：對(duì)于數(shù)量不多，又不集：縫寬>0.1mm的裂縫可采用此法處理。

（4）環(huán)氧漿液粘貼玻璃絲布：一般采用環(huán)氧樹脂膠料或環(huán)氧焦油膠料，粘貼1～2層玻璃絲布。

（5）表面縫合：在裂縫兩邊鉆孔或鑿槽，將u形鋼筋或金屬板放孔或槽中，用環(huán)氧樹脂砂漿等無(wú)收縮型砂漿灌人孔或槽中錨固，以達(dá)到縫合裂縫的目的。

2.2 局部修復(fù)法

常用的方法有充填法，部分鑿除重新澆筑混凝土、預(yù)應(yīng)力法等。

（1）充填法：用鋼釬、風(fēng)鎬或高速轉(zhuǎn)動(dòng)的切割圓盤將裂縫擴(kuò)大，最終鑿成V形或梯形槽，分層壓抹環(huán)氧砂漿、或水泥砂漿、或聚氯乙烯膠泥、或?yàn)r青油膏等材料封閉裂縫。其中v形槽適用于一般裂縫修補(bǔ)；梯形槽用于滲水裂縫修補(bǔ)；環(huán)氧砂漿適用于有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求的修補(bǔ)；聚氯乙烯膠泥和瀝青油膏僅適用于防滲漏的修補(bǔ)。

（2）預(yù)應(yīng)力法：用鉆機(jī)在構(gòu)件上鉆孔，注意避開鋼筋，然后穿人螺栓（預(yù)應(yīng)力鋼筋），施加預(yù)應(yīng)力擰緊螺帽，使裂縫減小或閉合。如條件許可時(shí)，成孔的方向應(yīng)與裂縫方向垂直，鉆孔方向不與裂縫垂直時(shí)，宜采用雙向施加預(yù)應(yīng)力。

（3）部分鑿除重新澆筑混凝土：對(duì)于鋼筋混凝土預(yù)制梁等構(gòu)件，由于運(yùn)輸、堆放、吊裝不當(dāng)而造成裂縫的事故時(shí)有發(fā)生。這類裂縫有時(shí)可采用鑿除裂縫附近的混凝土，清洗、充分濕潤(rùn)后，澆筑強(qiáng)度高一等級(jí)的混凝土，養(yǎng)護(hù)到規(guī)定強(qiáng)度的修補(bǔ)方法。修補(bǔ)后的構(gòu)件仍可使用在工程上。用這種方法修補(bǔ)已斷裂的構(gòu)件應(yīng)特別慎重。此外，修補(bǔ)前應(yīng)檢查鋼筋的實(shí)際應(yīng)力和變形狀況。修補(bǔ)混凝土宜用微膨脹型。修復(fù)工作必須十分仔細(xì)認(rèn)真，否則新老混凝土結(jié)合不良將導(dǎo)致失敗。

2.3 灌漿法

將水泥或化學(xué)漿液灌人混凝土縫內(nèi)，使其擴(kuò)散，固化。固化后的漿液具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度，與混凝土能較好地粘結(jié)，從而增強(qiáng)了構(gòu)件的整體性，使構(gòu)件恢復(fù)使用功能，提高耐久性，達(dá)到堵漏防銹補(bǔ)強(qiáng)的目的。

用于結(jié)構(gòu)修補(bǔ)的化學(xué)漿液主要有兩類：一類，是環(huán)氧樹脂漿；一類，是甲基丙烯酸甲酷液（簡(jiǎn)稱甲凝液）。用于防滲堵漏的化學(xué)漿液主要有：水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸鹽等。這些不溶物可充填縫隙，使之不透水并增加強(qiáng)度。

雖然民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫修補(bǔ)工法多種多樣，但不能只知其一、只用其一，而應(yīng)牢牢掌握每一種方法，以一變應(yīng)萬(wàn)變，做到根據(jù)不同情況采取不同方法，盡量實(shí)現(xiàn)修補(bǔ)最優(yōu)。

[責(zé)任編輯：劉帥](méi)