1、浅谈民用建筑中混凝土结构裂缝的修补 摘要 ：民用建筑中混凝土结构工程的裂缝是难以避免的，但对产生裂缝后的鉴定判断，分析原因要准确，根据不同性质的裂缝采取不同的方法处理以达到耐久性目的；本文就裂缝修补的设计以及修补技术进行浅谈。 关键词 ：民用建筑；裂缝；修补；混凝土结构 Abstract : Civil building in the cracks of the concrete structure engineering is the inevitable, but to crack the judgment after identification, analysis reasons to
2、 be accurately, according to the different nature of the crack by different methods treatm will crack repair design and repairing techniques to disc Mended; Concrete structure 中图分类号： TV331 文献标识码： A 文章编号： 引言 混凝土是现代工业发展和城市建设中广泛使用的结构材料，伴随这类材料的生产、研究与应用，混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。在专业范围内，基于人们长期、系统的研究工作，在对混凝土裂缝问题的
3、认识上尽管已经取得了许多一致意见，但仍然存在许多不同的学术观点 。作者结合实际工程经验，对这一问题作一论述，希望能对控制混凝土结构裂缝的工作有所帮助。 1 对混凝土结构裂缝问题的基本认识 结构上的可见裂缝通常是混凝土成型后，材料内拉应力促使粗骨料与水泥石之间、水泥石块体内的固有微小孔洞和裂纹相互贯通，并发展至构件表面的结果。这些微孔和裂纹是水泥石凝固过程中残留的气泡与失水收缩、水化收缩造成的，是无法完全避免现象。裂缝是混凝土材料释放内部过大变形能的结果，裂缝削减了该处截面拉应力的峰值，并使结构构件内储存的变形能不超过一特定水平。通过裂缝减少变形能是混凝 土材料的固有特性。设计计算时，一般认为，
4、在混凝土构件内，当截面上的实际拉应力超过材料的实际抗拉强度后便会出现裂缝，其形态与主拉应力的性质相关。构件内的非预应力筋配筋构造只对裂缝的形态有明显影响，对阻止裂缝出现无明显作用。在钢筋混凝土结构出现可见裂缝后，裂缝截面上原混凝土承受的大部分拉应力便转由穿越裂缝截面的钢筋承担，即裂缝截面上的钢筋内存在拉应力峰值。所谓配筋能否发挥作用是指，在正常使用状态下钢筋能否有效地限制裂缝开展，在承载能力极限状态下最宽裂缝处的钢筋应力能否达到钢材抗拉强度设计值。一般认为，混凝土结构 出现可见裂缝便开始从弹性受力状态向弹塑性受力状态转变。在超静定结构形成破坏机构之前，结构构件首先在弯矩接近受弯承载力的截面通过
5、扩展裂缝逐渐形成塑性铰，并继而出现塑性分布弯矩，与弹性计算结果相比，构件的受弯承载能力有所增加。因此，较宽裂缝又是混凝土结构出现塑性内力重分布的基本特征。裂缝的位置和形态近似反映了混凝土内拉应力的方向和集中部位，与产生拉应力的原因之间存在比较确定的对应关系。因此在工程上，可以利用这一特性初步判断结构上出现裂缝的原因，评判裂缝的危害。 2 混凝土结构裂缝的分类 (1)根据裂缝产生的时间划分裂缝一般可分为两大类： (a)施工期削出现的裂缝； (b)使用期间出现的裂缝。 (2)根据引起裂缝的原因可分为： a材料选配不当 .b施工控制不当 C.温差作用； d荷载作用 ;e.钢筋锈蚀作用； f.地基不均
6、匀沉降； g冻胀作用； h，地震怍用 ;I 火灾作用；j碰撞及其它作用等。 (3)按照裂缝的产生规律、形态，容易发生的部位分布划分，一般有以下几种： a塑性收缩裂缝； b塑性沉降裂缝； c.收缩裂缝； d温差裂缝 e.不规则龟裂 .f纵向裂纵； g横向裂缝 h剪切裂缝； I 扭转裂缝； j斜向裂缝； k X 形交叉裂缝； l八字和倒八字形裂缝； m其它裂缝。 3 混凝土结构裂缝的修补设计 按照实际情况决定是否需要进行修补和加固补强是进行修补设计的原则，对已开裂结构构件的机能及耐久性的设计进行恢复时，对修补材料、修补方法的适当选择以及在选择修补时间的基础上进行修补设计显得更重要。进行修补时，要考
7、虑到以下几点： 3 1 判断是否需要修补，如果真的需要，对修补的范围和规模进行设定，同时根据要求对现场进行二次调查。 3 2 掌握开裂的成因、开裂的程度 (裂缝深度、宽度、形状等 )，建筑物的环境条件 (工厂地区、温泉地带、一般环境、盐类环境、寒冷地带 )和重要性。 3 3 考虑造成开裂的环境条件，对修补目的以及恢复的目标进行明确的规定，使用最合适的修补材料、修补方法、修补时间进行修补。根据裂缝开裂的成因及开裂现场的具体情况决定选择哪种修补方法。此外，如果构筑物正好处在环境比较苛刻的地方比如盐类环境，选择的修补材料及方法要比修补普通环境条件用的材料和方法高一个等级。最好在裂缝稳定后再进行修补工
8、作，如果裂缝是随着温度等 环境条件逐渐变化的，那么修补最好在裂缝最宽的时候进行。由于竣工时的初期性能、劣化程度、劣化范围、建筑物的耐用时间、开裂原因等不同导致混凝土建筑物及其构件的修补恢复目标出现差异，还有就是保修的年限也不全一样。 3 4 一定要对修补作业时需要的脚手架、机械材料、工程现场对周围人群的安全保障等进行充分的研究。 4 修补方法及特点 4 1 表面修补法 常用的方法为涂覆法，增加整体面层，压抹环氧胶泥，环氧浆液粘玻璃丝布，表面缝合等。 （ 1）涂覆法：混凝土表面出现数量较多的 表面裂缝时，采用手工或机械喷涂方法，将修补材料涂覆于混凝土表面，起到表面封闭作用。涂膜厚度在 0 3mm
9、 2 5mm 之间，厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件 (室内、室外、环境温湿度变化，介质腐蚀情况 )以及裂缝活动情况等，例如，要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料，聚氨酷涂料，聚氨酷沥青涂料等刚性涂料，不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体，橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。 （ 2）增加整体面层：混凝土表面裂缝数量较多，分布面较广时，常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数 情况下，整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时，宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。 （ 3）压抹环氧胶泥：对于数量不多，又不集中，缝宽 0.1mm 的裂缝可采用此法处理。 （ 4）环氧
10、浆液粘贴玻璃丝布：一般采用环氧树脂胶料或环氧焦油胶料，粘贴 1 层 2 层玻璃丝布。 （ 5）表面缝合：在裂缝两边钻孔或凿槽，将 U 形钢筋或金属板放入孔或槽中，用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固，以达到缝合裂缝的目的。 4 2 局部修复法 常用的方法有充填法，部分凿除重新浇筑混凝 土、预应力法等。 （ 1）充填法：用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大，最终凿成 V形或梯形槽，分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭，其中 V形槽适用于一般裂缝修补；梯形槽用于渗水裂缝修补；环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补；聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。
11、 （ 2）预应力法：用钻机在构件上钻孔，注意避开钢筋，然后穿入螺栓(预应力钢筋 )，施加预应力拧紧螺帽，使裂缝减小或闭合。如条件许可时，成孔的方向应与裂缝方向垂直，钻孔方向不与裂缝垂直时，宜采用双 向施加预应力， （ 3）部分凿除重新浇筑混凝土：对于钢筋混凝土预制粱等构件，由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土，清洗、充分湿润后，浇筑强度高一等级的混凝土，养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外，修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真，否则
12、新老混凝土结合不良将导致失败。 4 3 灌浆法 将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内，使其 扩散，固化。固化后的浆液具有较高的黏结强度，与混凝土能较好地黏结，从而增强了构件的整体性，使构件恢复使用功能，提高耐久性，达到堵漏防锈补强的目的。用于结构修补的化学浆液主要有两类：一类是环氧树脂浆；另一类是甲基丙烯酸甲酷液 (简称甲凝液 )。用于防渗堵漏的化学浆液主要有：水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙，使之不透水并增加建筑物强度。 结束语 在民用土木建筑工程中，混凝土结构仍然占据着主导地位，而不管什么混凝土建筑都会因为这样那样的原因而出现不同程度的裂缝。裂缝的产生必将会对建筑结构产生一定的破坏，因此，民用建筑混凝土结构的裂缝问题越来越受到人们的关注。 参考文献 王铁梦 工程结构裂缝控制北京：中国建筑工业出版社， 2000 王华 建筑安装工程质量通病攻关范例 M北京：中国建筑工业出版社，1999 王文明 建设工程质量检测鉴定实例及应用指南 (第一版 ) M北京：中国建筑工业出版社， 2008 .尹克一 混凝土裂缝的原因及控制方法探讨 期刊论文 -科技风 2010(5) .周峰 混凝土结构裂缝的成因分析 与处理 期刊论文 -城市建设 2010(14)
