某辦公樓混凝土開裂原因分析及處理

黃英鐸

摘 要：某辦公樓的主體結構完工后第7～9層混凝土的構件出現部分順筋裂縫，經過檢測鑒定結果表明，混凝土中的氯離子含量過于高，從而引起了鋼筋銹蝕膨脹是裂縫產生的重要因素。針對開裂嚴重部分，進行了混凝土剔除，鋼筋的除銹，涂刷界面結合劑，進行重新澆筑混凝土等措施。對輕微裂縫的部分外涂滲透遷移型鋼筋阻銹劑，封閉了構件表面裂縫，外側面抹30mm厚聚合物砂漿。通過處理完畢至此，還沒有新的混凝土構件裂縫的出現。

關鍵詞：混凝土構件；鋼筋銹蝕；氯離子；檢測鑒定；加固；裂縫

1 工程概況

本文以正在進行鋼筋混凝土澆筑的辦公樓結構為例，進行混凝土開裂的原因分析。這項工程的具體結構為9層地上，一層地下，主體建筑于2011年7月份竣工。地下一層到地上五層使用的強度等級為C35的混凝土，其余部分皆使用C30。在這項工程竣工后三個月，其混凝土構件出現不同程度上的裂縫。為了保證此項工程的安全使用，相關部門對裂縫產生的原因進行了現場的勘測，并提出了相對應的解決方案。

2 檢測結果

2.1 裂縫的調查。在對該項目混凝土構件裂縫的全面檢查后，發現從第七層，到第九層的柱上存在著不同程度的裂縫，這些裂縫長短不一、寬度不等，但其開裂的方式都是沿著鋼筋順筋的縱向開裂，但是在其他的混凝土構件中，沒有發現明顯裂縫的存在。

2.2 鋼筋銹蝕的情況。在進行鋼筋銹蝕情況的檢查時，隨機選取裂縫不同和沒有開裂的混凝土的構件，然后將它們的保護層進行剝離，這樣就將其內的鋼筋表面得以顯露，以便工作人員對鋼筋的銹蝕情況進行檢查。同樣發現，開縫的混凝土構件也存在著不同程度的銹蝕情況，而沒有開縫的鋼筋混凝土構件卻沒有明顯的銹蝕現象。經過分析還得到，鋼筋的銹蝕程度與其外表的保護層狀況有著緊密的聯系。一般說來，裂縫的寬度越大，其銹蝕程度也就越大。

2.3 混凝土中氯離子含量的檢驗。為了進一步確定混凝土構件鋼筋銹蝕的原因，工作人員隨機抽取部分混凝土構件，然后對其中的氯離子含量進行檢測，這一過程中需要化學相關知識的輔助，以計算得出氯離子與混凝土的重量比例。經過實際的調查分析，得到的結果見下表。

表1 混凝土中氯離子含量檢驗結果

2.4 混凝土強度檢測。混凝土強度的檢測，主要針對這項工程的第七至第九層，通過檢測發現，它們所使用的混凝土強度等級都符合原設計設定的C30。

3 裂縫原因的分析

通常情況來說，當混凝土構件中的氯離子重量比重得到0.2%～0.4%，鋼筋被銹蝕的可能性會非常之大。根據有關規定可知，一類環境中所使用的混凝土構件最大允許值為0.3%，二b類環境的最大允許值為0.15%。而在上面圖表中顯示的結果可以看出，第七層到第九層的氯離子含量都已經超過了最大的允許值。并且，在進一步的調查中發現，第七層到第九層在建設期間，曾經遇到過供水單位停水的現象。為了避免工期延誤，施工團隊使用地下水來維持施工用水。而地下水中又富含氯鹽。這也就指明了為什么第七層到第九層的混凝土構件中的氯離子含量如此之高。這些氯離子與鋼筋發生一定的化學反應后，其化合產物的體積比原來體積要打，知識鋼筋發生了膨脹，引起混凝土構件的局部裂縫。

4 處理方法

鋼筋的銹蝕會影響工程的質量，縮短工程的使用年限。而且，鋼筋的銹蝕大大減小了鋼筋的有效面積，其銹蝕產物又會引發混凝土保護層的表面膨脹開縫，這種開縫又會進一步加劇鋼筋的銹蝕程度，如此形成的惡性循環，對于鋼筋和混凝土之間的粘合里具有非常大的破壞作用，最終會影響到建筑結構的承載力和耐久性。因此，必須對鋼筋的銹蝕問題作出及時的處理。目前，鋼筋混凝土銹蝕的處理有很多種方法，其出發角度也大致有兩個方面。一是對于已經有明顯銹蝕現象的鋼筋，必須進行其承載能力修復的工作，同時要將其耐久性考慮其中。二是，對于沒有明顯腐蝕現象的鋼筋混凝土構件，則主要對其耐久性進行相關的維護和處理。在本項工程中，鋼筋的銹蝕面積非常小，因此，在進行相關處理時，主要針對的是鋼筋與混凝土之間的凝結程度和避免發生進一步腐蝕的工作內容，然后對其混凝土構件的裂縫的具體情況進行相應的處理工作。具體的處理步驟有如下幾點。第一，對于裂縫較寬，鋼筋銹蝕程度較大的構件部位，首先要提出一些已經開裂、蓬松的混凝土，然后進行裸露鋼筋的祛除銹跡的工作。其次，對于表面有浮塊、浮渣和粉末的混凝土，要用壓力水將其沖洗趕緊，以使得混凝土得到充分水分的滋潤，但是要注意的是，混凝土的表層不能出現積水現象。再次，在原有的混凝土結合面上涂抹界面結合劑，這事為了提高新舊混凝土之間的粘合里，以保證整體結構的粘結性。最后，將細是混凝土或者已經分層的抹水泥砂漿，在保證其強度等級高出原有等級一級之后，添加一定量的摻入型鋼筋阻銹劑，以提高鋼筋的抗銹蝕能力。第二，對于裂縫較小、銹蝕程度相對較輕的混凝土構件，可以采取以下幾點步驟，首先，將混凝土構件表面的有可能削弱涂料粘合力或者阻礙阻銹劑滲入混凝土構件其內的表面物體進行仔細的清理，以使得混凝土構件的表面清潔、干燥和堅固。其次，將滲透遷移性鋼筋阻銹劑噴涂在柱、梁等構件之上，同時保證阻銹劑的滲入深度不小于65mm，板類的混凝土結構的滲入深度則應該不小于30mm，并且，還應當保證噴涂阻銹劑時，周圍環境的濕度和溫度能夠滿足規定要求。最后，將混凝土構件的表面裂縫進行封閉工作。第三，對于裸露于室外環境中的混凝土構件，需要在其外側統一進行30mm厚度的聚合物砂漿，這樣其耐久性就會得到大大的提高。經過這一系列的處理措施之后，時至今日，該項工程沒有出現新的混凝土構件裂縫。

5 結語

在本工程的項目調研當中可以發現，混凝土構件中的氯離子含量過高，會非常容易引起鋼筋的銹蝕，而鋼筋的銹蝕產物體積又比原來的體積要大，這就會將原有的保護層撐破，使得混凝土構件呈現出順筋的裂縫，這對與建筑工程結構的使用周期和承載能力上都有著非常大的負面影響。所以，必須對建筑工程施工項目中的混凝土構件的氯離子含量進行嚴格的控制，并要對混凝土的保護層厚度進行那個相關的確定。要真正做到這一點，需要的不僅僅只是按照國家的相關規定進行嚴謹的施工操作，還應當注意工程施工中的材料、用水等等各項工序中的氯離子的檢查。一旦出現混凝土構件氯離子含量過高的情況要立即采取相關的措施，例如涂刷阻銹劑、粉刷聚合物砂漿等等相關措施，及時處理鋼筋的銹蝕情況。值得注意的一點是，措施的使用必須根據鋼筋的銹蝕程度以及裂縫的開裂程度來最終確定。

參考文獻

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