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摘要：本文著重闡述了混凝土產(chǎn)生常規(guī)裂縫的幾種因素，并對裂縫產(chǎn)生因素進(jìn)行簡單分析，歸納并總結(jié)了當(dāng)前較為實用的幾種針對混凝土裂縫缺陷進(jìn)行處理的方法，以此總結(jié)出了混凝土工程如何規(guī)避裂縫以及產(chǎn)生裂縫后的修補(bǔ)方法。...

淺談混凝土裂縫成因及處理方法

陜西省建筑科學(xué)研究院  王丹丹 劉萍

    一、研究的意義

    當(dāng)前，針對混凝土裂縫，大眾的認(rèn)識首先是對混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定性進(jìn)行懷疑，甚至簡單的裂縫都能與建筑整體的安全性進(jìn)行聯(lián)系，出現(xiàn)這樣的結(jié)果與我們進(jìn)行長期、大量的建設(shè)施工及已有建筑出現(xiàn)個別的安全事故造成的影響有關(guān)。但是我們整個建筑施工及成品中的大多數(shù)還是認(rèn)真執(zhí)行規(guī)范、設(shè)計，只是正常的關(guān)于混凝土裂縫的常規(guī)知識未能及時通過有效途徑進(jìn)行知識普及。本文就混凝土裂縫的產(chǎn)生因素進(jìn)行分析，并對裂縫產(chǎn)生后的修補(bǔ)方法進(jìn)行探討，望能起到拋磚引玉的效果。

    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。硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，混凝土構(gòu)件通常都是帶縫工作的，但裂縫的存在和發(fā)展通常會使內(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、財產(chǎn)。

    因此，如何在混凝土施工過程中規(guī)避裂縫、在裂縫產(chǎn)生后如何及時有效地進(jìn)行修補(bǔ)，以提高建筑整體耐久性及安全性顯得尤為重要。

    二、混凝土產(chǎn)生裂縫因素

    混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，但目前經(jīng)過大量研究和實驗總結(jié)出其因素主要有以下幾種：

   （1）混凝土自身在硬化的過程中，當(dāng)干縮引起的體積變形受到約束時產(chǎn)生裂縫，這種裂縫的寬度有時會很大，甚至?xí)�貫穿整個構(gòu)件。  

   （2）大體積混凝土水化時產(chǎn)生的大量水化熱得不到有效散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大，使混凝土的形變超過極限從而引起裂縫。

   （3）在厚度較大的構(gòu)件中，由于混凝土的塑性塌落引起的裂縫。

   （4）當(dāng)有約束時，混凝土熱脹冷縮產(chǎn)生的體積脹縮，因為受約束力的限制，在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，由于混凝土抗拉強(qiáng)度低，容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂，從而產(chǎn)生溫度裂縫。工程中常見的由于太陽暴曬而產(chǎn)生裂縫就是此種原因引起。

   （5）混凝土加水拌和后，水泥中的堿性物質(zhì)與活性骨料中活性氧化硅等起反應(yīng)，析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨脹，體積增大三倍，從而使混凝土漲裂產(chǎn)生裂縫。

   （6）在炎熱的大風(fēng)天氣澆筑混凝土，由于氣溫和風(fēng)的元素混凝土表面水蒸發(fā)較過快，而混凝土導(dǎo)熱性能差，造成混凝土外部溫度低而內(nèi)部水化熱過高，在混凝土澆筑數(shù)小時仍處于塑性狀態(tài)，易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。

   （7）構(gòu)件超載產(chǎn)生的裂縫，例如：構(gòu)件在超出設(shè)計的均布荷載或集中荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力彎矩，出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫，構(gòu)件在較大剪力作用下，產(chǎn)生斜裂縫，并向上、下延伸，此種裂縫對建筑安全性影響大，尤其值得注意，當(dāng)出現(xiàn)時就需要進(jìn)行重點(diǎn)觀測，并及時對荷載進(jìn)行處理，必要時對構(gòu)件進(jìn)行加固處理。

   （8）當(dāng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉陷，造成構(gòu)件所受承載力產(chǎn)生較大變化，此時就有可能會產(chǎn)生裂縫，隨著沉陷的進(jìn)一步發(fā)展，裂縫會進(jìn)一步擴(kuò)大。

   （9）當(dāng)鋼筋混凝土處于不利環(huán)境中，并且由于施工或后期使用不當(dāng)，造成混凝土鋼筋保護(hù)層不能有效保護(hù)鋼筋或保護(hù)層開裂鋼筋處于無保護(hù)狀態(tài)，鋼筋在腐蝕或銹蝕后膨脹而脹裂混凝土。例如：浸水造成鋼筋生銹體積膨脹，對周圍混凝土擠壓，使混凝土脹裂。

    三、混凝土工程的常見缺陷修補(bǔ)

    國內(nèi)外修補(bǔ)裂縫的方法很多，歸納起來主要有以下三大類

    （1）開槽法修補(bǔ)裂縫

    該法適合于修補(bǔ)較寬裂縫大于0.5mm，采用環(huán)氧樹脂：10，聚硫橡膠：3，水泥：12.5，砂：28。首先用人工將曬干篩后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻后，將環(huán)氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的砂、水泥當(dāng)中，再用人工繼續(xù)攪拌。最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度（約0.4斤丙酮就可以了）。及時將已拌好的改性環(huán)氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的混凝土鑿槽內(nèi)進(jìn)行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入混凝土縫內(nèi)，一組砂漿的整個施工過程需要30分鐘左右完成。嵌入后的砂漿養(yǎng)護(hù)即砂漿嵌入縫槽內(nèi)處理好后兩小時以內(nèi)及時用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行覆蓋，待完全初凝后，開始用水養(yǎng)護(hù)。

   （2）低壓注漿法修補(bǔ)裂縫

    低壓注漿法適用于裂縫寬度為0.2mm-0.3mm的混凝土裂縫修補(bǔ)。修補(bǔ)工序如下：裂縫清理—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。當(dāng)裂縫數(shù)量較多時，先要在裂縫位置上貼醫(yī)用白膠布，再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫，使裂縫封閉，大約10分鐘后，揭去膠布條，露出小縫，粘貼注漿嘴用鍵包嚴(yán)。固化后周邊可能有裂口，必須反復(fù)用漿補(bǔ)上，以避免注漿漏漿。注漿操作一般在粘嘴的第二天進(jìn)行，若氣溫高的話，半天就可注漿。操作時先用補(bǔ)縫器吸取注漿液，插入注漿嘴，用手推動補(bǔ)縫器活塞，使?jié){液通過注漿嘴壓入裂縫，當(dāng)相鄰的嘴中流出漿液時，就可拔出補(bǔ)縫器，堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端到另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時可以對每個注漿嘴再次補(bǔ)漿。

  （3）表面覆蓋法修補(bǔ)裂縫

   這是一種在微細(xì)裂縫（一般寬度小于0.2mm）的表面上涂膜，以達(dá)到修補(bǔ)混凝土微細(xì)裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法，這種方法的缺點(diǎn)是修補(bǔ)工作無法深入到裂縫內(nèi)部，對延伸裂縫難以追蹤其變化。

    四、結(jié)論

    裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，出現(xiàn)裂縫不代表混凝土構(gòu)件失效，但對混凝土裂縫應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待，查找裂縫產(chǎn)生的主要原因，并根據(jù)分析采用合理的方法進(jìn)行科學(xué)處理，以保證混凝土構(gòu)件的耐久性及建筑整體的安全性。

 (本文來源：  陜西省土木建筑學(xué)會   文徑網(wǎng)絡(luò)工程項目投資中心：雷丹 尹維維 編輯  劉真 文徑 審核)

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