淺談混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的處理措施

【摘要】針對(duì)混凝土裂縫對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的危害性，對(duì)混凝土裂縫的成因和類型進(jìn)行分析研究，依據(jù)混凝土裂縫的不同特點(diǎn)分別提出相應(yīng)的四種處理措施，以期對(duì)實(shí)踐具有指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】混凝土裂縫；危害；處理措施

0引言

近年來，我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，基建規(guī)模不斷擴(kuò)大?；炷两Y(jié)構(gòu)由于具有易于施工、造價(jià)低廉、耐久性好、維修便捷等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)和民用建筑中一直獲得最廣泛的應(yīng)用。但是，隨著混凝土結(jié)構(gòu)的大量應(yīng)用，其自身存在的一些問題也逐漸暴露出來，其中最為明顯的當(dāng)屬裂縫問題。由于硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，裂縫的存在和發(fā)展通常會(huì)使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴(yán)重的將威脅到人民的生命、財(cái)產(chǎn)。因此，混凝土裂縫的合理處理對(duì)保證建筑物安全至關(guān)重要。

1混凝土裂縫的危害

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土材料組成和配比的復(fù)雜化，以及建筑施工、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、環(huán)境條件等因素的影響，目前，在建設(shè)工程中，混凝土結(jié)構(gòu)與混凝土構(gòu)件頻繁出現(xiàn)不同程度的裂縫?；炷亮芽p造成的危害主要表現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)的安全可靠性和耐久性兩個(gè)方面，安全可靠性主要指承重結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力；耐久性則包括混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命和使用功能如水密性、氣密性和外觀等。

2混凝土裂縫的類型

根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因，可以將混凝土裂縫分為荷載裂縫和非荷載裂縫兩大類。

2.1荷載裂縫

荷載裂縫是指混凝土由于受到外力作用產(chǎn)生的裂縫。當(dāng)結(jié)構(gòu)物受到外荷載作用時(shí)，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力一旦超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫?；炷两Y(jié)構(gòu)的荷載裂縫多為楔形裂縫，按照荷載的性質(zhì)，混凝土結(jié)構(gòu)的荷載裂縫可分為彎曲裂縫、剪切裂縫、扭轉(zhuǎn)裂縫。由于混凝土是典型的脆性材料，抗拉強(qiáng)度低，因此，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，荷載裂縫主要通過設(shè)置受力鋼筋加以控制。

2.2非荷載裂縫

非荷載裂縫主要指結(jié)構(gòu)未受到外加荷載時(shí)，由于混凝土自身變形或結(jié)構(gòu)變形受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力而導(dǎo)致的裂縫。大部分混凝土裂縫都屬于非荷載裂縫，或是非荷載變形與荷載共同作用的結(jié)果。非荷載裂縫的產(chǎn)生與非荷載變形分布的不均勻性以及變形受到的約束程度有關(guān)，非荷載變形分布的不均勻性主要取決于變形的種類和作用機(jī)理以及混凝土非荷載變形的影響因素，包括混凝土的材料組成，力學(xué)性能，構(gòu)件內(nèi)部溫度、濕度的梯度分布等。

3混凝土裂縫的處理措施

3.1 掩飾裂縫法

由于輕微裂縫除了對(duì)觀瞻可能造成影響以外，對(duì)于結(jié)構(gòu)的使用功能、承載安全和耐久性基本上不造成影響。所以對(duì)輕微裂縫的處理一般首選掩飾裂縫方法。具體的處理措施如下：

1）結(jié)構(gòu)表面涂刷。結(jié)構(gòu)混凝土表面的淺層裂縫，或者寬度不超過限值的正常受力裂縫，待其穩(wěn)定以后可以用涂刷水泥漿、其他涂料或者外加抹灰層的方式加以掩蓋，確保其不再顯現(xiàn)而造成觀感缺陷。結(jié)構(gòu)表面涂刷的優(yōu)點(diǎn)是比較簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)是修補(bǔ)施工無法深入到裂縫內(nèi)部，對(duì)延伸裂縫難以追蹤其變化。

2）表面抹灰裝修。對(duì)于有抹灰層、裝飾層、粘貼層的混水構(gòu)件表面，則無須特別處理。在后續(xù)施工前，澆水濕潤(rùn)或涂刷界面粘結(jié)材料（水泥漿等），再進(jìn)行表面裝飾層施工而將其掩蓋，即可消除裂縫的影響。

3）清水表面處理。對(duì)于清水混凝土構(gòu)件的表面，可以通過涂刷水泥漿或其他裝飾性材料而掩蓋微細(xì)裂縫。如果裂縫較寬，則可以采用刮膩?zhàn)拥姆椒▽挾容^大的裂縫填塞，然后再涂刷面層材料加以掩飾。

3.2 修補(bǔ)裂縫法

修補(bǔ)裂縫的處理方法用于不影響安全和使用功能的較寬裂縫。實(shí)際工程中，基本不影響安全和實(shí)用功能的一般裂縫是很難避免的。即使在施工階段經(jīng)嚴(yán)格控制而未出現(xiàn)裂縫，在服役初期結(jié)構(gòu)也難免因收縮、溫度變化或基礎(chǔ)沉降而開裂。具體的處理措施如下：

1）鑿槽嵌補(bǔ)。鑿槽嵌補(bǔ)法是在開裂混凝土結(jié)構(gòu)的表面上沿裂縫剔鑿凹槽，然后嵌填修補(bǔ)材料，以消除結(jié)構(gòu)表面的可見裂縫。鑿槽嵌補(bǔ)的方法只是一種消除結(jié)構(gòu)表面可見裂縫的方法，其并不能填補(bǔ)混凝土內(nèi)部的裂縫，故結(jié)構(gòu)中仍可能殘存裂縫。但這些內(nèi)部裂縫對(duì)于結(jié)構(gòu)安全和實(shí)用功能并不構(gòu)成影響。

2）扒釘控制。對(duì)尚處于發(fā)展期的寬大而且不穩(wěn)定的裂縫，有時(shí)為了避免裂縫的繼續(xù)延伸和發(fā)展加寬，可以跨裂縫采用扒釘加以控制。這種方法可以增強(qiáng)裂縫區(qū)域的抗力，但可能會(huì)使混凝土在其他地方產(chǎn)生裂縫，因此，應(yīng)考慮對(duì)相鄰區(qū)域的混凝土進(jìn)行檢測(cè)或處理。修復(fù)裂縫的方法相對(duì)比較簡(jiǎn)便，因此在實(shí)際工程中經(jīng)常應(yīng)用。

3）仿生自愈合。仿生自愈合法的原理是模仿生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能。在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分，例如如含膠粘劑液芯纖維的膠囊等，在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)，破裂膠囊分泌出的部分液芯纖維，就可使裂縫重新愈合。

3.3 封閉裂縫法

封閉裂縫方法適用于處理已經(jīng)構(gòu)成嚴(yán)重缺陷的裂縫，例如，滲水、漏雨而影響使用功能的裂縫。具體的處理措施如下：

1）壓力灌漿。壓力灌漿是利用壓力將修補(bǔ)材料的漿液灌入裂縫內(nèi)部，從而消除裂縫的一種無損方法。該方法適用于處理一些寬度較大、較深的裂縫，尤其是貫通裂縫或混凝土破碎裂縫的修補(bǔ)。它具有工藝簡(jiǎn)單、無須鉆孔、處理裂縫的針對(duì)性強(qiáng)等特點(diǎn)。這種修補(bǔ)方式可以消除結(jié)構(gòu)深層的裂縫，粘結(jié)彌合被裂縫分割破碎的混凝土，達(dá)到密實(shí)混凝土的目的。

2）抽吸灌漿。抽吸灌漿的原理是利用抽吸真空造成的負(fù)壓，將修補(bǔ)材料的漿液吸入裂縫內(nèi)部，從而消除裂縫。當(dāng)封閉裂縫后，利用抽吸管的吸盤對(duì)裂縫內(nèi)抽氣造成負(fù)壓，將涂布在裂縫表面的漿液吸入裂縫內(nèi)，從而達(dá)到封閉裂縫的目的。

3）補(bǔ)充加強(qiáng)筋。補(bǔ)充加強(qiáng)筋法是采用植入鋼筋并用環(huán)氧樹脂固定住已經(jīng)開裂的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的原理。首先密封好裂縫，在與裂縫面約呈直角的位置鉆孔，在這些孔和裂縫中注入環(huán)氧樹脂，并將加強(qiáng)鋼筋插入，埋置在這些孔中，從而修補(bǔ)裂縫區(qū)域。鋼筋可以根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)和原有鋼筋的位置，按需要的形式植入。環(huán)氧樹脂將鋼筋粘結(jié)到孔壁，并填充到裂縫內(nèi)面，將開裂混凝土形成一個(gè)整體，從而增強(qiáng)了裂縫區(qū)域的抗力。

4.結(jié)語

綜上所述，要做好處理混凝土裂縫這項(xiàng)工作，必須從實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)裂縫的特征、產(chǎn)生的原因、發(fā)展趨勢(shì)、對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響程度，采用不同的方法對(duì)其進(jìn)行處理，從而達(dá)到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳海英.混凝土裂縫的原因分析與預(yù)防措施[J].山西建筑，2008，34（2）：157—158.

[2]徐有鄰.混凝土結(jié)構(gòu)工程裂縫的判斷與處理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社.2010.

[3]張雄.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫防治技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2007.

[4]孫躍生.混凝土裂縫控制中的材料選擇[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2009.