淺談混凝土結構裂縫成因及處理技術

謝成愿

摘 要：在建筑物建筑或使用中，混凝土的裂縫隨處可見，而因為混凝土開裂影響建筑物質量檢測不過關，已經成為了困擾各大建筑開發(fā)商的首要難題。本文就混凝土結構裂縫產生的原因根源進行分析，采取科學有效的處理方案，從混凝土原料、以及配比、和施工工藝以及養(yǎng)護等方面進行處理，從而實現(xiàn)建筑物的持久安全使用。

關鍵詞：混凝土結構；裂縫；成因；施工工藝

現(xiàn)在混凝土建筑隨處可見多，尤其是在城市中，大量的農民工涌進城市，需要大量的住房，導致城市土地資源十分緊缺。為了提高人均居住面積，是人們居住得更舒適，民用住宅建筑開始由矮層向小高層、高層建筑轉變。目前，鋼筋混凝土框架，框架—剪力墻結構被廣泛應用于高層建筑中。工業(yè)建筑物的基礎，承重結構等也主要是鋼筋混凝土結構。鋼筋混凝土結構中的裂縫是一個非常普遍的現(xiàn)象。

1 混凝土結構裂縫成因

1.1 混凝土材料對混凝土裂縫的影響

選擇的施工材料對混凝土是否開裂具有極大的影響。裂縫發(fā)生的概率和混凝土材料的收縮率密切相關，收縮率越大，裂紋發(fā)生的概率就越大。實踐證明，混合不同類型的水泥砂漿收縮率變化非常大。礦渣水泥和快硬性的水泥收縮值較大，粉煤灰水泥和普通硅酸鹽水泥收縮值小。然而即使使用相同的混凝土，不同比例混合也有可能影響混凝土收縮性，在一般情況下，越多的水泥，混凝土的收縮就會越大?；炷恋氖湛s率會增加，導致混凝土有裂縫。

1.2 施工工藝對混凝土裂縫的影響

在混凝土結構施工過程對裂縫的產生影響較大，如果施工工藝不合理，也會引起裂縫。此時產生裂縫的位置和方向、寬度等都和施工工藝有密切的關系，如鋼筋混凝土的保護層太厚時，將會導致承受負彎矩的鋼筋保護層較厚，從而引起組件的有效高度減小，產生和鋼筋垂直方向的裂縫；如混凝土澆筑過程太快會導致流動性較低，導致硬化后下陷沉著大，造成塑性收縮裂縫；如混凝土攪拌，運輸時間過長，就會導致過度的蒸發(fā)，非常導致混凝土的表面生成不規(guī)則收縮的裂縫；如太早拆模的施工過程中會造成混凝土的強度不足不能承受額定負載從而在混凝土結構中產生裂縫。

1.3 養(yǎng)護過程對混凝土裂縫的影響

混凝土固化過程中對混凝土的養(yǎng)護也是決定是否產生裂縫重要的因素。保養(yǎng)不當，可能會導致混凝土裂縫的出現(xiàn)。實踐也表明，在混凝土固化時，不對混凝土進行合理養(yǎng)護是導致混凝土結構裂縫的主要原因。如果溫度突然寒冷的地區(qū)，如不注意保溫，很容易導致裂縫。在天氣潮濕多雨的情況下，未能及時對澆筑的混凝土結構防水，也非常容易產生混凝土結構裂縫。

2 混凝土結構裂縫的產生機理

混凝土的原料一般包含有粗骨料（礫石），細骨料（砂），水泥（凝膠），除了部分沒有化開的粉團和沒有溶解的微小氣泡。粗骨料的周圍和水泥相結合的部位總是會有一些縫隙。當完成混凝土澆筑后，通過養(yǎng)護來使混凝土結構穩(wěn)定，使得此時混凝土內部的微裂紋保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，隨著時間的流逝，由于環(huán)境和負荷條件發(fā)生變化，微裂紋就會逐漸連接擴散，最終導致細小裂紋變成裂縫開裂。同時在混凝土中還存在另一種微裂縫，在混凝土澆搗過程中，由于混凝土骨料密度較大而導致骨料下沉，而泥漿就會上浮，從而就會產生一些混凝土表面的裂紋和毛細孔道，表面泌水過快，混凝土表面就會有裂縫，鋼筋表面的松散層使得混凝土下沉而產生裂縫。

3 改善混凝土結構裂縫的處理技術

3.1 表面封閉法

表面封閉法是最簡單和最常用的對淺層裂縫進行修補的方法。主要用于修補對混凝土結構不會產生較大影響的靜止裂縫，密封裂縫主要是為了防止水蒸汽，化學物質和二氧化碳的侵入來使裂縫增大。對于寬度小于0.2mm的微縫隙，需要將水泥膏、彈性的密封膠或滲透性防水劑刷涂于的斷裂表面，來恢復混凝土的防水性和耐用性。該施工方法非常簡單，但僅限于淺層裂縫。

3.2 灌漿、嵌縫封堵法

對于寬度和深度大于0.3mm的較大的裂縫，可以通過壓力注漿設備把化學灌漿材料（如聚氨酯，環(huán)氧樹脂或水泥漿）注入深的裂縫中來恢復混凝土結構的完整性，耐水性和耐久性。環(huán)氧樹脂是最常見的灌注法材料，它具有很高的機械強度和很強的防腐蝕性，也可以對0.05mm寬的裂縫進行修復。除一些特殊的環(huán)氧樹脂外，當裂縫非?；钴S，有滲漏現(xiàn)象，晾干時間過長，裂紋數(shù)量極多時，都不應使用樹脂灌注法。大體積水壩，厚的混凝土墻，或水工建筑物巖石裂縫，有時可以通過注入硅酸鹽水泥砂漿氣來進行密封。也可以使用尿烷類聚合物或者丙烯酰胺聚合物與水反應，以形成固體沉淀物或泡沫材料，起到裂紋閉合的作用，在潮濕的環(huán)境中使用效果更好。

3.3 結構加固法及混凝土置換法

混凝土的替代方法是混凝土發(fā)生嚴重損壞時，最有效的治療方法。將產生大量縫隙的的混凝土剔除掉，然后將新拌混凝土或其他材料換上去。常見的替代材料：普通的混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性混凝土或改性砂漿。結構加固的方法的直接和間接加固兩種方法。

3.3.1 直接加固法。包括截面增大法、加固外包鋼法、加強預應力法、外部粘貼混凝土加固法、灌注泥漿加固法。

3.3.2 間接加固法。包括增加混凝土構件加固法、增加支撐點加固法、增強結構整體性強度加固法、改變結構剛度比例分布加固法、卸荷加固法。

4 結語

通過分析混凝土結構的裂縫的生成原因，產生機理，對混凝土結構裂縫進行控制和預防。在日常生活中，房屋建筑發(fā)現(xiàn)裂縫是極其正常的現(xiàn)象，實際上，只要是建筑物都會有裂縫，只是縫隙寬度和深度不同，部位不同。當有了明顯裂縫時，仔細的觀察、分析裂縫產生的原因，準確地對這些裂縫定性并及時處理修復，確保房屋等建筑物在施工和使用時的安全性。

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