淺談建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的修補(bǔ)設(shè)計(jì)與方法

莫榮

摘要：由于自然環(huán)境、地質(zhì)水文、工藝技術(shù)等方面的因素的影響，經(jīng)常造成建筑混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫。在這種情況下，很難保證工程的施工質(zhì)量。同時(shí)，當(dāng)這種微小裂縫受到外力作用后，就會(huì)增加裂縫程序，從而演變?yōu)楹暧^裂縫。這種宏觀裂縫給技術(shù)人員帶來了很大困擾。不僅如此，還給人們的正常生活、生產(chǎn)造成了阻礙。當(dāng)前，建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題已經(jīng)引起了社會(huì)各界的關(guān)注。鑒于此，本文手電分析了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因，然后在此基礎(chǔ)上，提出了具體的修補(bǔ)設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：建筑混凝土；結(jié)構(gòu)；裂縫；修補(bǔ)；設(shè)計(jì)；方法

【分類號】：F284

隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國建筑工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大。與此同時(shí)，人們對工程質(zhì)量的要求越來越高。在建筑工程中，需要使用大量混凝土原料。然而，由于混凝土自身的結(jié)構(gòu)特征以及自然方面的因素，很容易造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。在這種情況下，不僅造成了工程材料方面的浪費(fèi)，而且給住戶帶來了很大困擾。為了保證建筑物的正常使用，必須加強(qiáng)對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制。所以，對建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的修補(bǔ)設(shè)計(jì)與方法進(jìn)行探討非常有必要。下面進(jìn)行詳細(xì)論述。

一、建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因

建筑混凝土由于受到溫度的影響，使其內(nèi)部應(yīng)力增加。如果內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到一定程度，就會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫，從而使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形。其常見的原因包括下面幾個(gè)方面：

1、溫度裂縫

在所有裂縫中，最常見的就是溫度裂縫?；炷辆哂袩崦浝淇s的性質(zhì)。當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，混凝土的表面體積溫度也就發(fā)生變化。如果混凝土表面體積與外界的溫度產(chǎn)生

2、干縮裂縫

較大差異時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫。

在混凝土養(yǎng)護(hù)或者澆筑完成期間，容易產(chǎn)生干縮裂縫。這中裂縫又被稱為混凝土晚期裂縫。其原因是：混凝土中的水分被全部蒸發(fā)后，就會(huì)使混凝土表面體積處于失水現(xiàn)象，進(jìn)而發(fā)生干縮裂縫。這種裂縫屬于不可逆現(xiàn)象。其中，蒸發(fā)程度不同，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形的情況也是存在差異的。

3、塑性收縮裂縫

混凝土在凝結(jié)前，表面的水分不斷喪失。在這種情況下，就會(huì)導(dǎo)致塑性收縮裂縫。如果遇到大風(fēng)、干熱天氣，產(chǎn)生的幾率更大。塑性收縮的特征是：長短不同，中間寬，兩邊細(xì)。該裂縫產(chǎn)生的原因是：進(jìn)入終凝階段，混凝土表面水分被快速的蒸發(fā)掉。這時(shí)，混凝土的強(qiáng)度很小，或者已經(jīng)失去強(qiáng)度。同時(shí)，由于毛細(xì)管承受的壓力特別大，進(jìn)而造成混凝土體積快速收縮。在這種情況下，混凝土的強(qiáng)度已經(jīng)不能承擔(dān)自身的收縮，最終造成了龜裂。

4、沉降收縮裂縫

混凝土澆筑后，在埋設(shè)件周邊或者主筋方向上，容易產(chǎn)生沉降收縮裂縫。其原因主要為：混凝土澆搗后，顆粒粗、重量大的原料就會(huì)滾落到地面。同時(shí)，水泥漿由于體積比較輕，就會(huì)懸浮在上面。在鋼筋或者預(yù)埋件的影響下，就會(huì)分離混凝土中的成分，并造成沉降收縮裂縫。除此之外，混凝土材料本身具有不均勻性，在一定力的作用下，也會(huì)產(chǎn)生沉降收縮裂縫。

5、沉陷裂縫

一般情況下，沉陷裂縫的原因?yàn)椋旱鼗临|(zhì)松軟、回填不實(shí)，或者土質(zhì)發(fā)生浸水。除此之外，也包括模板方面的因素。如果模板剛度達(dá)不到施工標(biāo)準(zhǔn)，也會(huì)造成底部支撐松動(dòng)，從而發(fā)生沉陷裂縫。特別是在冬天，發(fā)生沉陷裂縫的幾率更大。

二、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的修補(bǔ)設(shè)計(jì)與方法

本文在分析混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)的施工經(jīng)驗(yàn)，提出混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的修補(bǔ)設(shè)計(jì)方法。主要包括以下幾個(gè)方面：

1、表面處理法

如果混凝土裂縫比較細(xì)小，可以采用表面處理法。該方法不僅改善了混凝土的外觀形象，而且提高了使用的耐久性。表面處理法包括兩種方法，分別是表面涂抹法、表面貼補(bǔ)法。這兩種方法在適用范圍上有一定的區(qū)別。其中，表面涂抹法的適用范圍為：裂縫比較細(xì)、淺，漿材灌注難度大；未發(fā)展成發(fā)絲裂縫；裂縫已經(jīng)成形，不再伸縮。與涂抹法不同，在大面積防滲堵漏中，主要采用表面貼補(bǔ)法。

2、化學(xué)灌漿法

化學(xué)灌漿法指的是：按照一定比例，配置化學(xué)原料，然后將其制造成了一種漿液。這種漿液具有一定的特殊性。將該漿液灌注到混凝土裂縫中，可以起到加固的作用。當(dāng)前，在配置化學(xué)灌漿時(shí)，可以應(yīng)用多種材料。比如，聚氨酯、環(huán)氧樹脂等。如果混凝土結(jié)構(gòu)裂縫比較大，推薦使用化學(xué)灌漿法。

3、填充法

針對比較寬的裂縫，可以采用填充法。填充法指的是直接將材料填充到裂縫中。該方法操作簡單，成本少。有的混凝土裂縫比較淺，或者存在填充物，采用化學(xué)灌漿法往往不能達(dá)到預(yù)期的效果。針對這種現(xiàn)象，可以在上面開V型槽，然后實(shí)施填充。當(dāng)前，混凝土裂縫填充的材料主要包括油膏、聚合物、砂漿等。

4、結(jié)構(gòu)加固法

根據(jù)混凝土實(shí)際裂縫的情況，可以采用結(jié)構(gòu)加固法來處理。結(jié)構(gòu)加固法包括兩種，分別是直接加固法、間接加固法，下面進(jìn)行分開介紹。

第一，直接加固法。直接加固法的目的在于提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、剛度。該加固法包括三個(gè)方法。第一，外包鋼加固方式。該方式指的是：把鋼板、建筑材料與被加固構(gòu)建包裝在一起，從而提高原來構(gòu)件的承載力、抗壓力。外包鋼加固方式不僅占用空間小，而且提高了構(gòu)件的受壓情況，應(yīng)用的范圍比較廣。第二，提高截面面積方式。選取與原材料性質(zhì)形似的材料，增加構(gòu)件的截面面積，以此來提高混凝土的剛度與承載力。第三，采用預(yù)應(yīng)力加固方式。在被加固結(jié)構(gòu)中，安裝高強(qiáng)度的鋼筋或者型鋼，加固受彎構(gòu)件。該方法降低了混凝土的裂縫程度，提高了構(gòu)件的承載能力，值得推廣。

第二，間接加固法。間接加固法以建筑本身的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，利用改變傳播結(jié)構(gòu)的方式，以此來降低加固件的荷載效應(yīng)。包括這幾種辦法。第一，增加支點(diǎn)加固法。該方法主要是在板、梁之間，增加支撐構(gòu)件，從而降低荷載效應(yīng)，提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第二，改變結(jié)構(gòu)剛度比。該方法主要是對結(jié)構(gòu)的內(nèi)部受力情況進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到加固的作用。在增加建筑結(jié)構(gòu)水平性能中，經(jīng)常采用改變結(jié)構(gòu)剛度比的辦法。第三，提高整體性能。當(dāng)結(jié)構(gòu)破壞程度比較小時(shí)，可以采用該方法，增加構(gòu)件的支撐力，提高其穩(wěn)定性。

5、化學(xué)防護(hù)

該方法的原理是：利用電場對混凝土離子進(jìn)行干擾，然后改變混凝土的離子狀態(tài)。這樣能夠增加鋼筋周圍的pH值，避免建筑構(gòu)件被腐蝕?；瘜W(xué)防護(hù)法有三種方法，分別是堿性復(fù)原法、氯鹽提取法、陰極防護(hù)法。該方法很少受到環(huán)境的影響，在新建結(jié)構(gòu)開裂中，具有很大優(yōu)勢。

6、仿生自愈法

仿生自愈法是處理裂縫的一種新方法。該方法模仿了生物組織的恢復(fù)創(chuàng)傷的機(jī)能。即生物組織受到一定的創(chuàng)傷后，在創(chuàng)傷部位產(chǎn)生某種分泌物后，就可以自動(dòng)恢復(fù)功能。鑒于此，給混凝土中添加一種特殊成分。當(dāng)混凝土開裂后，就會(huì)產(chǎn)生一種特殊的纖維，以此來達(dá)到自行愈合的目的。

結(jié)束語

由于各種因素的影響，導(dǎo)致混凝土建筑物出現(xiàn)不同程度的裂縫。這種裂縫給人們的正常生活、工作帶來了不便。嚴(yán)重的情況下，還會(huì)危及到人類的生命健康。所以，為了保證建筑物的安全性、穩(wěn)定性，必須加強(qiáng)對混凝土裂縫的控制。本文在分析混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因的基礎(chǔ)上，提出了具體修補(bǔ)的設(shè)計(jì)方法，比如表面處理法，化學(xué)灌漿法，填充法，結(jié)構(gòu)加固法，化學(xué)防護(hù)法，仿生自愈法等，希望可以起到參考的作用。

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