淺談混凝土裂縫的處理

1、淺談混凝土裂縫的處理摘要：混凝土裂縫是建筑工程中不可避免的現(xiàn)象，但其危害程度是可以控制的。文章從混凝土裂縫的分類、限值談起，簡(jiǎn)要分析了混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因，介紹了混凝土裂縫的幾種處理方法。關(guān)鍵詞：微觀裂縫；宏觀裂縫；應(yīng)力；收縮；處理1、混凝土裂縫的分類1.1混凝土結(jié)構(gòu)物的裂縫可分為微觀裂縫和宏觀裂縫。微觀裂縫是指那些肉眼看不見的裂縫，主要有三種：一是骨料與水泥石粘合面上的裂縫，稱為粘著裂縫；二是水泥石中自身的裂縫，稱為水泥石裂縫；三是骨料本身的裂縫，稱為骨料裂縫。微觀裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)中的分布是不規(guī)則、不貫通的。反之，肉眼看得見的裂縫稱為宏觀裂縫，這類裂縫的范圍一般不小于0.04mm。宏觀裂

2、縫是微觀裂縫擴(kuò)展而來的。1.2按照裂縫深度h與結(jié)構(gòu)厚度H的關(guān)系劃分：h0.1H表面裂縫；0.1Hh0.4H淺層裂縫；0.4Hh1.0H縱深裂縫；h=H貫穿裂縫。應(yīng)當(dāng)盡量避免縱深及貫穿性裂縫，如出現(xiàn)該種裂縫應(yīng)采取化學(xué)灌漿處理來保證強(qiáng)度，即貫縫抗拉強(qiáng)度必須超過混凝土抗拉強(qiáng)度。1.3按照出現(xiàn)的時(shí)間劃分：早期裂縫一般出現(xiàn)在一個(gè)月之內(nèi)，中期裂縫約在6個(gè)月之內(nèi)，其后12年或更長(zhǎng)時(shí)間屬于后期裂縫。2、混凝土裂縫的限值混凝土的裂縫雖然是不可避免的，其微觀裂縫更是混凝土本身的物理力學(xué)性質(zhì)所決定的，但它的危害程度是可以控制的，危害程度的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)使用條件所決定的。目前世界各國(guó)的規(guī)定不完全一致，但大致相同。如從結(jié)構(gòu)

3、耐久性、承載力及正常使用要求來看，最嚴(yán)格的允許裂縫寬度為0.1mm。近年來，許多國(guó)家已根據(jù)大量試驗(yàn)與泵送混凝土的經(jīng)驗(yàn)將其放寬到0.2mm。當(dāng)結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境正常，保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求，無侵蝕介質(zhì)的條件下，鋼筋混凝土裂縫寬度可放寬至0.4mm；在濕氣及土中為0.3mm；在海水及干濕交替中為0.14mm。沿鋼筋的順筋裂縫有害程度較高，必須處理。3、混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因混凝土結(jié)構(gòu)的宏觀裂縫產(chǎn)生的原因主要有三種，一是由外荷載引起的，這是發(fā)生最為普遍的一種情況，即按常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起的；二是結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫，這是由于結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)與計(jì)算假設(shè)模型的差異引起的；三是變形應(yīng)力引起的裂縫，這是由

4、溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起結(jié)構(gòu)變形，當(dāng)變形受到約束時(shí)便產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生變形時(shí)，在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間，都會(huì)受到相互影響、相互制約，這種現(xiàn)象稱為約束。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)截面較厚時(shí)，其內(nèi)部溫度和濕度分布不均勻，引起內(nèi)部不同部位的變形相互約束，這樣的約束稱之為內(nèi)約束；當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)物的變形受到其他結(jié)構(gòu)的阻礙所受到的約束稱為外約束。外約束又可分為自由體、全約束和彈性約束。建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)所承受的變形，主要是因溫差和收縮而產(chǎn)生的。建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化和

5、收縮作用，由此形成的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。這種裂縫有表面裂縫和貫通裂縫兩種。表面裂縫是由于混凝土表面和內(nèi)部的散熱條件不同，溫度外低內(nèi)高，形成了溫度梯度，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，表面的拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度而引起的。貫通裂縫是由于大體積混凝土在強(qiáng)度發(fā)展到一定程度，混凝土逐漸降溫，這個(gè)降溫差引起的變形加上混凝土失水引起的體積收縮變形，受到地基和其他結(jié)構(gòu)邊界條件的約束時(shí)引起的拉應(yīng)力，超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)所可能產(chǎn)生的貫通整個(gè)截面的裂縫。這兩種裂縫不同程度上都屬于有害裂縫。高強(qiáng)度的混凝土早期收縮較大，這是由于高強(qiáng)混凝土中以30%60%礦物細(xì)摻合料（如粉煤灰等）

6、替代水泥，高效減水劑摻量為膠凝材料總量的1%2%，水膠比為0.240.40，改善了混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，給高強(qiáng)混凝土帶來許多優(yōu)良特性，但其負(fù)面效應(yīng)最突出的就是混凝土收縮裂縫幾率增多。高強(qiáng)混凝土的收縮，主要是干燥收縮、溫度收縮、塑性收縮、化學(xué)收縮和自收縮?；炷脸醅F(xiàn)裂紋的時(shí)間可以作為判斷裂紋原因的參考：塑性收縮裂紋大約在澆筑后幾小時(shí)到十幾小時(shí)出現(xiàn)；溫度收縮裂紋大約在澆筑后2到10d出現(xiàn)；自收縮主要發(fā)生在混凝土凝結(jié)硬化后的幾天到幾十天；干燥收縮裂紋出現(xiàn)在接近1年齡期內(nèi)。當(dāng)混凝土發(fā)生收縮并受到外部或內(nèi)部約束時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，并有可能引起開裂。對(duì)于高強(qiáng)混凝土雖然有較高的抗拉強(qiáng)度，可是彈性模量也高，在相同

7、收縮變形下，會(huì)引起較高的拉應(yīng)力，而由于高強(qiáng)混凝土的徐變能力低，應(yīng)力松弛量小，所以抗裂性能較差。4、混凝土裂縫的處理在修補(bǔ)裂縫前應(yīng)全面考慮與之相關(guān)的各種影響因素，仔細(xì)研究產(chǎn)生裂縫的原因，裂縫是否已經(jīng)穩(wěn)定，若仍處于發(fā)展過程，要估計(jì)該裂縫發(fā)展的最終狀態(tài)。調(diào)查的原則、普查、詳查方法主要有：裂縫的現(xiàn)狀調(diào)查（裂縫類型和寬度）；有無病害（漏水、鋼筋銹蝕）；產(chǎn)生裂縫的經(jīng)過（發(fā)生時(shí)間和過程）；設(shè)計(jì)書的檢查；施工記錄的檢查；根據(jù)混凝土鉆芯檢查構(gòu)件的強(qiáng)度、厚度；荷載調(diào)查；中性化試驗(yàn)；鋼筋調(diào)查（鋼筋位置、細(xì)筋數(shù)量及有無銹蝕）；地基調(diào)查；混凝土分析；荷載試驗(yàn)；振動(dòng)試驗(yàn)。4.1表面處理法包括表面修補(bǔ)和表面貼補(bǔ)法。表面修補(bǔ)

8、法是一種簡(jiǎn)單、常見的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。表面貼補(bǔ)（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏。4.2填充法用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來修補(bǔ)較寬的裂縫（0.3mm），作業(yè)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有填充物，用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采取開V

9、型槽，然后作填充處理。4.3灌漿、嵌縫封堵法灌漿法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。有兩種常用灌漿方法：一是在表面封閉后直接用壓力灌入水泥漿；二是混凝土局部修復(fù)后再灌漿，以提高其密實(shí)度。其主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。4.4結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長(zhǎng)時(shí)間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。5、混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補(bǔ)材料試驗(yàn)，鉆芯取樣試驗(yàn)，壓水試驗(yàn)，壓氣試驗(yàn)等。6、結(jié)束語裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍