房屋混凝土結構裂縫的檢測及處理探析

胡優耀

（上海市巖土工程檢測中心，上海 200436）

0 引言

混凝土結構裂縫檢測作為房屋工程結構質量檢測的重要內容，其檢測結果直接影響相關加固、修繕等決策。因此，應詳細分析房屋混凝土結構裂縫的檢測，科學評定裂縫控制等級，為評定房屋整體質量、結構安全及裂縫的后續處理提供可靠依據。

1 房屋混凝土結構裂縫出現的原因

從目前現狀來看，導致房屋混凝土結構出現裂縫的原因主要分為五種，分別是混凝土收縮導致的裂縫、不均勻沉陷裂縫、化學裂縫、受力裂縫以及溫度裂縫。具體而言：

（1）收縮裂縫。目前收縮裂縫主要有塑性收縮、水化以及干燥收縮裂縫，成因可分為三種，分別為：①水泥用量不科學，當該材料使用量較多時，房屋混凝土結構中所含水分則會較高，坍落度較大，使得混凝土收縮較大，進而導致混凝土開裂，形成裂縫；②骨料顆粒直徑較小，含泥量較大，進而使混凝土收縮較大，進而形成裂縫；③周圍環境較為干燥，外加養護時間不達標，形成裂縫。

（2）不均勻沉降裂縫。該裂縫主要因為房屋地基土質不均勻等問題造成不均勻沉降，或是由于模板剛度未達標，進而對混凝土結構造成影響，進而產生裂縫。

（3）化學裂縫。此類裂縫是混凝土集料中某些活性礦物（活性氧化硅、活性氧化鋁等）與混凝土微孔中的堿溶液產生的化學反應，其反應生成物體積增大，從而導致混凝土酥松，膨脹開裂。

（4）受力裂縫。此類裂縫成因是外部荷載力超過結構構件原設計承載力，或是混凝土強度不足，或過早拆除承重模板，進而引起房屋混凝土結構開裂。不同荷載類型下的具體裂縫情況如表1 所示。

（5）溫度裂縫。此類裂縫是因為大體積混凝土水化熱反應或是內外部溫度差較大引發的。

2 房屋混凝土結構裂縫的檢測

2.1 房屋混凝土結構裂縫檢測內容

在開展實際的房屋混凝土結構裂縫工作前，檢測人員應明確檢測內容，從而保證檢測技術使用的合理性。一般情況下，房屋混凝土結構裂縫檢測內容有：檢測房屋混凝土結構是否存在裂縫，若是存在，需要檢測裂縫具體位置、長度、寬度和深度等參數、裂縫具體走向以及裂縫形態，其中，檢測重點為裂縫寬度和深度。在開展實際的房屋混凝土結構裂縫檢測工作時，檢測人員需要對鋼筋混凝土構件裂縫寬度進行詳細測量，重點掌握受力位置的裂縫寬度。若是裂縫位置處于彎曲狀態的梁構件上，應對其側面主筋的裂縫寬度進行仔細測量。需要注意的是，在開展房屋混凝土結構裂縫工作過程中，檢測人員應按要求開展裂縫穩定性評估工作[1]。

2.2 房屋混凝土結構裂縫檢測方法

2.2.1 目測法

目測法主要是通過肉眼對房屋混凝土結構裂縫進行觀察，是較為常見的一種檢測方法，主要使用的工具有放大鏡。為了更加準確、清晰地觀察裂縫，可以使用石灰水，通過將石灰水涂刷到具有裂縫的結構上，待其干燥后再次進行觀察。該方法主要利用的原理是，當石灰水干燥后，外荷載力會導致涂層的剝落，進而出現裂縫，進而使檢測人員能夠清晰的通過涂層狀態掌握裂縫相關情況。

表1 不同荷載類型下的裂縫情況

2.2.2 超聲波檢測法

超聲波檢測法是一種無損檢測方法，主要利用的是超聲波的反射原理，若是在房屋混凝土結構中探測到裂縫，超聲波的聲波特性會發生變化，檢測人員通過掌握、分析這種變化，能夠獲得裂縫信息。主要是對聲波到達時間對裂縫位置進行確定，或是釋放聲能AE 進而對裂縫各項信息進行掌握。其原理為如圖1 所示。

圖1 超聲波檢測原理

一般情況下，超聲波檢測主要是對房屋混凝土結構裂縫的深度進行檢測，例如，當裂縫深度在500mm 之內時，可以使用超聲波檢測法中的單面評測法，在使用該方法進行裂縫信息檢測時，檢測人員應嚴格按照《超聲法檢測混凝土缺陷技術規程》開展作業。具體而言，若是在檢測過程中發現首波反相，檢測人員在對房屋混凝土結構裂縫深度數值進行確定時可以取相鄰三點裂縫的平均值。由于反相點首波較弱，聲時判斷難免會存在誤差，為此，在實際檢測過程中，為保證首波反相裂縫深度計算更加準確，檢測人員應對首波聲時進行仔細確認，保證其準確性。最后，在對結果進行分析時，檢測人員應選擇一倍縫深和三倍縫深之內的檢測結果，不滿足該條件的結果予以剔除，保證結果的有效性和準確性。

需要注意的是，檢測人員應結合實際情況選擇合適的超聲波檢測法，具體而言，當只需要檢測一個結構表面時，且縫深在500mm 之內時，則選擇單面評測法，在該情況下，通過對跨縫聲時和混凝土聲速進行檢測即可把握裂縫深度。當存在兩個測試表面且互為平行關系時，應選擇雙面穿透斜測法，使檢測人員判斷裂縫是否構成貫穿裂縫。另外，為有效提高檢測精度，尤其是使用超聲波檢測法時，相關檢測人員應明確以下內容：①明確測試原理。檢測人員應明確檢測結果直接受不跨縫平測混凝土聲速精度的影響，所以，在實際檢測過程中，檢測人員應保證混凝土結構光滑，且骨料不存在外露情況，同時，對換能器間距進行精準測量和把控，并保證測試部位盡量貼近于裂縫，從而提高檢測精度；②由于實際檢測過程中極易出現波形反向情況，為此，檢測人員應合理改變測距，并靠近反相現象，進而提高裂縫深度檢測的精準程度[2]。

2.2.3 雷達法

雷達法主要利用微波低裂縫各項信息進行檢測和判斷，具體而言，向目標構件發出短波脈沖信號，再接收反射波，通過分析反射波分布情況以及相關儀器位置進而對房屋混凝土結構裂縫的位置進行確定。同時，在掌握裂縫位置的同時，還能檢測結構內部缺陷。

2.2.4 裂縫寬度檢測技術

從目前現狀來看，應用較為廣泛的裂縫寬度測量方法主要有三種，具體有：①使用塞尺和對比卡，該方法操作簡單，成本較低，但精度不足，為此，該方法僅適用于裂縫寬度的粗測階段；②應用裂縫顯微鏡，該方法能夠將檢測精度控制在0.02~0.05mm 之間，主要是檢測人員對顯微鏡焦距進行調節，并進行讀書和記錄工作，雖然能夠保障裂縫檢測精度，但勞動強度較大；③裂縫寬度測試儀，該設備直接連接顯示屏，通過將放大后的裂縫圖像進行顯示，再對測試儀的檢測結果進行人工讀取，從而避免檢測人員近距離對焦距進行調節，減輕檢測強度和工作量。

3 處理房屋混凝土結構裂縫的有效措施

在對房屋混凝土結構裂縫進行處理時，應遵循預防大于處理的原則，最大限度避免房屋混凝土結構出現裂縫，在對已經現存裂縫進行處理時，主要采取修補措施。具體而言：①對表面裂縫進行處理時，可以使用涂覆法進行處理，主要使用環氧膠泥或是環氧樹脂膠料等；②灌漿法，主要以膠結材料為基礎對裂縫進行灌漿和封堵作業，例如水泥灌漿等；③對房屋混凝土結構進行加固，避免裂縫增大。該方法主要適用于裂縫寬度較寬和荷載裂縫，此類裂縫對房屋混凝土結構的安全造成影響；④混凝土置換法，該方法主要適用于存在嚴重損傷的房屋混凝土結構中[3]。

例如，某房屋地下室局部頂板滲水這一案例，經過相關人員全面檢查，并未在停車庫的頂板處發現裂縫，而是在隔壁換衣間頂板發現多條平行裂縫，在對裂縫進行檢測時，對裂縫深度、寬度以及混凝土強度進行全面檢測，最終發現造成該裂縫的原因是內部外溫度差引起的混凝土收縮，導致混凝土開裂。在對其進行處理時，由于裂縫未對結構安全和承載力造成明顯影響，主要采用灌漿法對裂縫進行填充，并使用環氧漿液在出現裂縫的結構表面粘貼玻璃纖維布，進而有效修補混凝土裂縫。

4 結論

綜上所述，高質量的混凝土結構裂縫檢測工作能為房屋安全性、可靠性提供保障。因此，檢測人員應嚴格按照技術規程開展檢測工作，并結合實際情況合理選擇超聲波檢測法、雷達法以及目測法，進而提高檢測精度，促進房屋檢測工作的可持續發展。