混凝土結構開裂原因分析與控制技術

徐偉

摘 要：從十九世紀五十年代以來，混凝土因為其極強的可塑性和耐用性，成為建筑工程一種最常被使用的大型建筑材料之一，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)得到迅猛發(fā)展，在這個過程中，混凝土技術也在不斷提升，其組成材料越來越豐富，施工技術越來越精湛。但是無論如何，混凝土始終是一種質(zhì)脆材料，在建筑施工過程中，混凝土材料不可避免的會出現(xiàn)各種形態(tài)、不同程度的開裂。隨著建筑行業(yè)不斷的發(fā)展，隨著我國房地產(chǎn)改革和住房商品化的進展，人們越來越重視建筑物的安全問題，對建筑物的安全控制要求更為嚴格，如何有效的控制混凝土開裂是目前建筑行業(yè)所面臨的技術性難題。據(jù)此，主要把混凝土開裂分為結構性開裂和非結構性開裂，通過分析混凝土開裂的原因，針對這些提出具體的控制措施。

關鍵詞：混凝土；結構開裂；控制技術

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.18.087

由于本身組合材料的特殊性，混凝土的開裂是不可避免的，而裂縫的種類也有很多，按照裂縫大小和產(chǎn)生時間等因素就可以分成很多種，比如，按照開裂寬度是否大于0.05mm，可以分為“宏觀開裂”和“微觀開裂”，大于0.05mm的就是“宏觀開裂”。在建筑行業(yè)中，混凝土開裂問題一直以來就引起著很大的關注，其余種類本文不多做贅述，本文主要根據(jù)一般情況，按照裂縫產(chǎn)生的原因分為結構裂縫和非結構裂縫，并著重分析這兩大類裂縫的控制措施。

1 結構性裂縫

1.1 結構性裂縫形成原因

結構性裂縫主要是由于外力引起的，當混凝土的承受力大于它本身的承載力時，就會產(chǎn)生結構性裂縫。

1.2 結構性裂縫控制措施

對結構性裂縫的控制主要是增強混凝土的承載力和剛度，為防止裂縫的發(fā)生，一般是通過采用與原來混凝土相同的材料，增加截面的面積，加固構件。一般在這樣的加固期間，建筑應當停止使用。如果采用外包加固的方法，就可以正常使用。外包鋼加固即在混凝土外圍用鋼板等材料包上，增加混凝土承載力。

2 非結構性裂縫

2.1 非結構性裂縫形成原因

非結構裂縫主要是因為混凝土自身發(fā)生一定的變形變化引起的。混凝土主要是由硬化的水泥土和泥沙、石骨料組成的質(zhì)脆材料，這些組成材料的物理性質(zhì)都是不一樣的，在溫度和濕度發(fā)生變化的時候，它們的收縮程度也不一樣，這樣的情況下就產(chǎn)生了混凝土的裂縫。這樣的裂縫被稱為非結構性裂縫。有很多因素都可以引起非結構性裂縫，大致又可以分為溫度裂縫、干縮裂縫、塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、沉陷裂縫等。

2.2 非結構性裂縫控制措施

根據(jù)非結構性裂縫產(chǎn)生的原因，我們可以知道，非結構性裂縫與混凝土的材料選擇、施工等因素是息息相關的。所以對于非結構性裂縫，必須針對混凝土本身的組合材料去采取措施。首先是原材料的選擇，必須都要符合國家標準規(guī)定混凝土的原材料大都具有質(zhì)脆性，必須放置在陰涼的地方，不得放在陽光下暴曬，尤其是夏季高溫天氣，同時，避免潮濕。第二，在攪拌、混合制作混凝土的過程中，通過嚴格的計算和試配之后，嚴格按照配合比標準去制作原材料，比如，在攪拌混凝土的水泥原材料時，溫度不得高于60攝氏度。第三，在施工環(huán)節(jié)中，應該嚴格把控施工階段混凝土澆筑體的溫度和濕度。尤其是在高溫季節(jié)，混凝土的入模溫度應該在30攝氏度以下，并且要避免陽光直接暴曬到模板和新澆灌的混凝土。在溫度較低的季節(jié)，也不能大意，要避免混凝土中的水分過快的被風吹干，所以應該采取適當?shù)膿躏L措施。在下雨的時候，要避免新澆灌的混凝土淋雨。

3 混凝土的補救措施

既然混凝土的開裂不可避免，那么混凝土裂縫的修補就具有重要的現(xiàn)實意義。在進行裂縫修補前，需要先對裂縫進行調(diào)查，一般來說，對裂縫的調(diào)查分為兩個階段，基本調(diào)查和詳細調(diào)查。通過基本調(diào)查來確定裂縫的一些基本現(xiàn)狀，裂縫寬度、長度、裂縫內(nèi)是否有異物、裂縫周圍混凝土的干濕狀況等等。進一步的詳細調(diào)查更深入更技術化，一般是通過專業(yè)的手段來確定混凝土的內(nèi)部材料結構和承載力等，最后如果有必要的話，需要專業(yè)的技術人員做進一步的深層次調(diào)查，作為裂縫調(diào)查的補充調(diào)查。裂縫調(diào)查是進行裂縫修補的必要的前期過程。通過對混凝土裂縫的調(diào)查和研究，確定需要修補的裂縫的規(guī)模，分析出裂縫產(chǎn)生的原因，針對不同的裂縫進行修補和結構加固，以此來維護建筑物的安全。本文通過研究現(xiàn)有的文獻，結合實際調(diào)查，總結出以下幾個常用的修補裂縫的方法。

3.1 表面封閉法

常用的方法就是在混凝土的表面涂抹上厚度大概0.5～2.5mm的一層修補材料，在混凝土的表面形成一個保護層的作用。常用的涂抹材料一般是環(huán)氧膠泥、聚氨酯瀝青等。在裂縫很多的情況下，涂抹材料使用水泥砂漿，整體覆蓋。在裂縫較少且較小時，可以采用表面縫合的方法，就像縫衣服一樣，在裂縫的兩邊鑿孔，然后用U型鋼筋或者金屬板放入孔內(nèi)，以此來達到縫合裂縫的目的。

3.2 壓力灌漿法

壓力灌漿法主要是適用于裂縫深度比較深的情況，通過用壓力將修補材料灌進裂縫深層，以修補裂縫。這個過程中使用的修補材料一般是水泥漿或者是化學漿液，這兩種材料一般粘結力較強，可灌性較好，能夠與原來的混凝土較好的融合，從而修補裂縫，維護建筑物安全。

3.3 填堵法

在使用填堵法之前，先要用專業(yè)的機器將裂縫擴大并切割成“V”形或梯形的形狀，然后填充水泥砂漿、環(huán)氧砂漿等材料。填堵法適用于寬度大于0.05mm的裂縫，并且一般都是使用“V”形形狀，梯形一般是使用于滲水裂縫的修補。

參考文獻

[1]包啟明. 民用建筑混凝土結構裂縫的鑒定、修補及加固[D].浙江大學，2006.

[2]李湘前. 水泥混凝土橋面鋪裝層早期裂縫分析及修補材料研究[D].北京交通大學，2014.

[3]何貴中，王瑞華. 建筑物維修中混凝土裂縫修補與加固處理[J]. 混凝土，2010，（09）：135-137+139.

[4]石艷. 水泥混凝土路面裂縫修補料制備與性能研究[D].長安大學，2014.

[5]毛登睿. 水工混凝土裂縫的修補處理方法與實踐[J]. 混凝土，2006，（07）：92-93.

[6]周靈. 水泥混凝土路面裂縫修補新材料研究[D].長安大學，2010.

[7]申愛琴. 水泥混凝土路面裂縫修補材料研究[D].長安大學，2005.

[8]董海軍. 混凝土裂縫控制技術[J]. 民營科技，2013，（02）：260-261.