探讨混凝土裂缝成因及修补方法
【摘要】依据裂缝产生的原因对混凝土裂缝进行分类，分析了不同类型混凝土裂缝的成因，并根据多年的实践经验总结了针对不同类型的混凝土裂缝的修补方法。 【关键词】荷载裂缝；变形裂缝；表面处理法；压力灌浆法；填充密实法；结构补强法 中图分类号：TU50 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2013）03-150-01 随着我国混凝土结构的复杂化和多样化，以及混凝土的高强、高性能化，混凝土结构裂缝出现的几率大大增加，不同程度、不同形式的裂缝，不仅影响建筑物的外观，更危及建筑物的正常使用和结构耐久性。掌握混凝土裂缝产生的原因、减少混凝土裂缝、修补混凝土结构有害裂缝对提高建设工程质量有着重要的意义。 一、混凝土裂缝分类 当裂缝已影响到或可能发展到影响结构性能、使用功能或耐久性时称为有害裂缝。不少情况下，混凝土出现的可见裂缝对结构性能、使用功能或耐久性等不会有大的影响，只是影响结构的外观，对这些裂缝称为无害裂缝。虽称为无害裂缝，但也反映了在原材料、配合比和施工过程中或在设计中存在某些缺陷，也应予以关注和改进。裂缝按其产生的原因分类，可分为荷载裂缝和变形裂缝。 （一）荷载裂缝 荷载裂缝是指因动、静荷载的直接作用引起的裂缝。 （二）变形裂缝 是指因不均匀沉降、温、湿度变化、膨胀、收缩、徐变等变形因素引起的裂缝。该类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。我们称这类变形作用为“变形荷载”。 二、裂缝成因 （一）荷载裂缝产生的原因 在设计荷载范围内，超过设计荷载范围或设计未考虑到的作用；地震、台风作用等；构件断面尺寸不足、钢筋用量不足、配置位置不当；结构物的沉降差异及次应力作用等都是荷载裂缝产生的原因。 （二）温度裂缝产生的原因 多因温度收缩（冷缩）引起。温度收缩主要是混凝土内部温度由于水泥水化而升高，最后又冷却到环境温度时产生的收缩。其大小与混凝土的热膨胀系数、混凝土内部最高温度和降温速率等因素有关。混凝土的热膨胀系数依集料的热膨胀系数的不同而不同，通常为（6～12）×10-6/℃。假定普通混凝土的热膨胀系数为10×10-6/℃，则温度下降15℃造成的冷缩量为150×10-6。如果混凝土的弹性模量为30Gpa，则冷缩受完全约束而产生的弹性拉应力为4.5Mpa。因此冷缩常引起混凝土的开裂。温度裂缝大多发生在施工的中后期，缝宽受温度变化影响较明显。 （三）干缩裂缝产生的原因 干缩裂缝主要由于混凝土干燥收缩引起的。干燥收缩是指混凝土停止养护后，在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水水而发生的不可逆收缩，干缩裂缝一般处于结构的表面，尺寸多在0.05～0.20mm之间。 （四）塑性裂缝产生的原因 混凝土在新拌状态下，拌合物中颗粒间充满着水，如养护不足，表面失水速率超过内部水向表面迁移的速率时，则会造成毛细管中产生负压，使浆体产生塑性收缩，进而产生塑性裂缝。一般在浇筑几小时之后出现在结构表面，形状不规则，长多在0.2～3m之间，宽多在1～5mm之间。 三、裂缝修补 若新拌混凝土产生塑性裂缝，在裂缝出现时采取对新拌混凝土表面进行拍打至塑性裂缝消失的措施，同时加以养护即可。若是硬化后的混凝土产生裂缝可参照如下方法进行处理。 （一）表面处理法 这是一种在微细裂缝（宽度一般小于0.2mm）的表面涂膜以提高其防水性及耐久性的方法，是一种较简单的裂缝修补方法。通过密封裂缝表面达到防止水分、二氧化碳以及其它有害介质侵入的目的。而一旦表面裂缝贯通底部，并伴有漏水的情况，则可以采用在构件表面贴补防水片的方法进行处理。 （二）填充密实法 对于中宽等的裂缝一般做法：在裂缝地方凿成凹槽，然后填充合适的材料进行修补。例如，裂缝的宽度小于0.3mm，选择混凝土专用的封堵材料进行填充。 （三）压力灌浆法 一般适用于开裂较为严重的部位，处理的裂缝多为贯通裂缝。通过压力将注射胶灌注到混凝土的内部的裂缝处，粘结封闭裂缝。这种方法一方面能够修补面层同时还有补强和加固的作用。这种方法由于处理效果好，目前被广泛的使用。 （四）结构补强法 对于一些较大的裂缝，例如外荷载超过设计的承载范围，由于地震、爆炸等因素造成的或者是由于钢筋被腐蚀导致的裂缝，一般是使用结构补强法。 四、结语 工程结构中钢筋混凝土裂缝的问题一直存在，因而对于钢筋混凝土裂缝，应采用预防为主，各部门通过合理的优化设计和逐步完善的施工工艺，以预防或减少混凝土结构产生宏观裂缝，一旦宏观裂缝出现，须分析其产生原因并评估其危害程度，从而采用合理的方法进行补救处理，以保证建筑结构的耐久性。