混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫處理與加固探討

巴希

【摘要】隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)也普遍應(yīng)用于建設(shè)領(lǐng)域中，同時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫問(wèn)題也普遍出現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)中，這些裂縫的存在和擴(kuò)展導(dǎo)致了整個(gè)工程的破壞甚至倒塌。本文針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用中常見的裂縫問(wèn)題做了詳細(xì)的分析，并針對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因?qū)唧w工程提出了相應(yīng)的預(yù)防和處理措施。

【關(guān)鍵詞】混凝土；裂縫；預(yù)防措施；加固

引言

在現(xiàn)代化建筑中，混凝土之所以受到人們的親睞是因其不僅取材方便，耐火耐熱性好、抗壓強(qiáng)度高，而且它不易風(fēng)化、抗壓強(qiáng)度高、養(yǎng)護(hù)成本低，這些特點(diǎn)的綜合使其較其他建筑材料具有更大優(yōu)勢(shì)，因此普遍應(yīng)用于世界建筑結(jié)構(gòu)中。但是經(jīng)實(shí)踐分析發(fā)現(xiàn)，鋼筋混凝土的最大問(wèn)題就是裂縫的存在?；炷两Y(jié)構(gòu)的裂縫是一個(gè)普遍的技術(shù)問(wèn)題，是不可避免的，我們所能做的就是最大可能的保證其使用壽命，延長(zhǎng)其使用年限。

一、鋼筋混凝土構(gòu)件中裂縫的分類及其產(chǎn)生原因分析

由于混凝土是一種由骨料、水泥以及存留其中的氣體組成的非均勻性的脆性材料，在外界溫度、濕度變化以及硬化等條件下易產(chǎn)生體積變形，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)微裂縫。這些裂縫可分為兩大類：結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫。

（一）結(jié)構(gòu)性裂縫

結(jié)構(gòu)性裂縫是指由于靜荷載和動(dòng)荷載的應(yīng)力（包括次應(yīng)力）引起的裂縫，這種裂縫的形成主要是由于結(jié)構(gòu)的承載力不夠、構(gòu)件受荷超載、構(gòu)件剛度或強(qiáng)度不足、構(gòu)造不當(dāng)、原材料質(zhì)量不佳、施工順序不當(dāng)或施工質(zhì)量欠佳等原因，這種裂縫也是建筑破壞開始的特征，有一定的危險(xiǎn)性。

（二）非結(jié)構(gòu)性裂縫

非結(jié)構(gòu)性裂縫可以分為塑性裂縫、收縮裂縫、溫度裂縫和地基不均勻沉降裂縫。塑性裂縫是指混凝土澆筑好后由流態(tài)逐漸變?yōu)樗軕B(tài)再硬化變?yōu)楣虘B(tài)的過(guò)程中塑態(tài)階段產(chǎn)生的裂縫，是各類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種裂縫。產(chǎn)生這種裂縫的原因包含兩方面：一是由于混凝土骨料沉落裂縫，這種裂縫與混凝土材料本身的坍落度、干燥度以及模板粗糙度和鋼筋密度有關(guān)，二是收縮裂縫，這種裂縫是混凝土在塑態(tài)階段時(shí)由于風(fēng)速過(guò)大、烈日暴曬等使其表面水分蒸發(fā)過(guò)快而導(dǎo)致的，此類裂縫主要在結(jié)構(gòu)外觀存在，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本無(wú)影響。收縮裂縫主要出現(xiàn)在混凝土表面上，裂縫的特點(diǎn)是淺、細(xì)。溫度裂縫的產(chǎn)生是由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因外界溫度變化產(chǎn)生熱脹冷縮變形，當(dāng)變形受到約束時(shí)混凝土內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，若應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度就會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。地基不均勻沉降裂縫是指當(dāng)建筑物承受的荷載傳到地基上時(shí)，地基受力壓縮變形使建筑物發(fā)生沉降現(xiàn)象進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。

二、裂縫的預(yù)防、處理與加固措施分析

（一）混凝土裂縫的預(yù)防措施

施工前設(shè)計(jì)方面：設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮易裂開的區(qū)域，例如淺基與深基、高低跨處等區(qū)域。另外還要考慮到由于地基的差異沉降或結(jié)構(gòu)原因而引起的易產(chǎn)生裂縫的部分，在設(shè)計(jì)中著重考慮解決措施。

1. 施工方案

施工前制定完整有效地施工方案對(duì)預(yù)防和控制裂縫具有重要作用。施工方案主要包括混凝土的澆筑量、澆筑時(shí)間、施工縫間距、混凝土的運(yùn)輸及振搗、位置及構(gòu)造等方面。在混凝土澆筑方面，一次澆筑長(zhǎng)度由垂直施工分割，設(shè)置在變截面處或承受剪、拉、彎力比較小的區(qū)域最合適，另外不僅要控制一次澆筑厚度，分層位置即水平施工縫留設(shè)位置也要著重注意。通常情況下，應(yīng)盡量留在變截面處或遠(yuǎn)離受拉鋼筋部位而設(shè)置在混凝土的受壓區(qū)。對(duì)于混凝土的澆筑時(shí)間最好選擇在秋冬季等無(wú)炎熱天氣的時(shí)間，必要時(shí)采取降溫的措施來(lái)嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度。

2.施工質(zhì)量

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，裂縫產(chǎn)生的主要原因95%以上都是由施工質(zhì)量達(dá)不到預(yù)期要求標(biāo)準(zhǔn)，因此有效預(yù)防裂縫的措施就是嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，在施工階段主要注意以下幾點(diǎn)：第一，混凝土配合比要合適。混凝土的配合比對(duì)于混凝土的強(qiáng)度、施工以及預(yù)防裂縫都具有十分重要的意義。第二，選擇適當(dāng)?shù)乃冶?。在保證滿足強(qiáng)度要求的前提下盡量減少水泥的使用量，對(duì)鋼筋的綁扎、焊接以及模板的安裝要準(zhǔn)確，避免施工過(guò)程中出現(xiàn)變形等問(wèn)題。第三、混凝土的澆筑。振搗操作要合理。往常施工人員總是忽視振搗操作過(guò)程，振搗次數(shù)與混凝土的密實(shí)度緊密相關(guān)。

3.養(yǎng)護(hù)措施

因混凝土易受外界環(huán)境影響，所以為保證混凝土正常硬化、強(qiáng)度增長(zhǎng)，要對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，關(guān)鍵是保證混凝土的溫度與外界氣溫接近，縮小溫差進(jìn)而減小溫度應(yīng)力，防止裂縫的出現(xiàn)。最好的養(yǎng)護(hù)方法即在混凝土澆搗12小時(shí)后對(duì)其加以覆蓋和噴水，澆水養(yǎng)護(hù)一般在一周左右。另外養(yǎng)護(hù)期間，混凝土強(qiáng)度必須保證在1.2MPa以上時(shí)才可進(jìn)行后續(xù)施工。

（二）混凝土裂縫處理措施

修補(bǔ)裂縫的主要目的在于恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)物的降低的機(jī)能及其耐久性，其次維護(hù)人身安全及其美觀程度?；謴?fù)混凝土的機(jī)能首先必須充分掌握裂縫的現(xiàn)狀來(lái)選擇與修補(bǔ)相吻合的最佳方法。對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮以下幾方面：裂縫產(chǎn)生的原因及具體狀況；修補(bǔ)范圍及規(guī)模；建筑所處的環(huán)境及其重要性；修復(fù)目標(biāo)及修補(bǔ)材料和方法。

1.表面處理法

這類方法適用于修補(bǔ)裂縫寬度較細(xì)、較淺的穩(wěn)定裂縫，當(dāng)修復(fù)表面裂縫寬度小于0.2mm的淺層裂縫時(shí)，可采取涂刷水泥漿、聚合物水泥膏或環(huán)氧樹脂、瀝青、油漆等修復(fù)材料。施工要點(diǎn)是將結(jié)構(gòu)表面黏著污物，用水沖洗干凈后干燥，再均勻涂刷上述修復(fù)材料。

2.壓力灌漿法

這類方法主要用于寬度不小于0.3mm且深度較深的對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響的混凝土裂縫。低壓灌注的灌漿材料主要是采用甲基丙烯酸脂類漿液或低粘度的改性環(huán)氧樹脂漿液，利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料低壓低速灌注裂縫中，使其與混凝土形成一個(gè)整體。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是易控制注入量且減少因溫度變化導(dǎo)致裂縫的擴(kuò)展。高壓灌漿適用于大型的、結(jié)構(gòu)貫穿性的以及深度較深的裂縫，也適用于鋼筋未被腐蝕的情況。

3.鑿槽填充法

這種方法適用于修補(bǔ)較寬的裂縫、鋼筋被腐蝕的情況。具體做法是將裂縫處鑿開混凝土，并填充修補(bǔ)材料。若鋼筋已被腐蝕則需完全除掉銹蝕部分涂上防銹涂料后再將漿液填充進(jìn)去。

（三）混凝土的加固

混凝土的加固主要有加大截面加固法、外包鋼加固法、粘鋼加固法以及預(yù)應(yīng)力加固法等，對(duì)梁柱進(jìn)行加固以及將鋼筋與構(gòu)件間填充混凝土使其形成一個(gè)整體，增加混凝土的耐用性。

三、裂縫修補(bǔ)注意事項(xiàng)

材料的貯藏，樹脂類材料在進(jìn)行檢驗(yàn)確認(rèn)合格后方可貯藏，貯藏環(huán)境避免陽(yáng)光直曬，置于干燥環(huán)境中；配料比，計(jì)算合適的配料比后得到最佳材性；攪拌充分，使顏色均勻；表面處理，將雜物處理干凈在進(jìn)行涂料和灌注。

結(jié)語(yǔ)

混凝土裂縫是混凝土構(gòu)件中廣泛存在的問(wèn)題，為保證建筑物的使用功能及壽命，控制混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展是混凝土結(jié)構(gòu)工程的重要環(huán)節(jié)，我們必須嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范要求對(duì)混凝土澆筑工藝進(jìn)行質(zhì)量控制，保證混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全有效使用。

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