混凝土結構裂縫原因及修復措施

　　混凝土結構現裂縫是很常見(jiàn)的現象，因此工程人員對裂縫問(wèn)題非常關(guān)注。下面為大家介紹一下混凝土結構裂縫原因及修復措施，希望對大家有所幫助!

　　01　　裂縫可能危及結構安全

　　裂縫問(wèn)題是一個(gè)人們普遍關(guān)心的問(wèn)題，對混凝土結構而言，裂縫的存在是十分普遍的現象。大量科研和實(shí)踐都證明了混凝土結構出現裂縫是不可避免的，裂縫出現時(shí)荷載常為極限荷載的15%~25%。

　　在正常使用荷載作用下，鋼筋混凝上結構一般是帶裂縫工作的，一般肉眼可見(jiàn)的裂縫范圍為0.02~0.05mm，裂縫寬度小于0.05mm 的屬無(wú)害裂縫，對防水、防腐蝕與承重的影響均可忽略不計。

　　我國現行規范對一般正常使用條件下混凝土結構構件最大裂縫寬度的控制標準為0.3mm。因此就經(jīng)濟及科學(xué)觀(guān)點(diǎn)，一定程度的裂縫是可以接受的。

　　但有的裂縫會(huì )造成結構承載能力降低，結構可靠度下降;有的雖對承載力無(wú)多大影響，但會(huì )出現諸如混凝上保護層脫落、鋼筋銹蝕加速和混凝土碳化，降低結構的耐久性或發(fā)生滲漏，影響使用。

　　當裂縫寬度達到一定的數值時(shí)，還可能危及結構的安全。因此，如何對混凝土結構中的裂縫進(jìn)行評價(jià)、鑒定、修復，對結構的使用和維護具有十分重要的現實(shí)意義。

　　02　　裂縫原因與類(lèi)型

　　裂縫形成的原因一般分成兩類(lèi)：結構性裂縫和非結構性裂縫。

　　【結構性裂縫】

　　由于直接施加的各種靜力和動(dòng)力荷載所引起的裂縫。由于結構承載力不足應力達到限值引起的，是結構開(kāi)始破壞的特征。這種裂縫是比較危險的，如果不對這類(lèi)裂縫進(jìn)行處理將對結構的安全帶來(lái)隱患。

　　【非結構性裂縫】

　　由于溫度變化、收縮、不均勻沉降等間接作用, 結構的變形受到約束而引起的裂縫。這種裂縫對結構承載力的影響不大，可根據結構耐久性、抗滲、抗震、使用等方面要求采取修補措施。

　　在實(shí)際工程結構中，由于荷載所引起的裂縫只占總數的20%左右，而由于間接作用所產(chǎn)生的裂縫，大約占裂縫總數的80%。

　　裂縫成因復雜，對結構的影響差異也較大。只有在弄清結構受力狀態(tài)和裂縫對結構影響的基礎上，才能確定相應的修復措施。

　　03　　裂縫調查與分析

　　裂縫成因調查包括對材質(zhì)與施工質(zhì)量、設計計算與構造、使用環(huán)境與荷載等方面的調查，是為裂縫分析提供依據的。

　　通過(guò)裂縫現狀觀(guān)測、成因調查判明是結構性裂縫還是非結構性裂縫。

　　裂縫的寬度、長(cháng)度保持恒定不變的屬于穩定裂縫，只要其寬度不大，符合規范要求，其危險性較小，屬安全構件。

　　裂縫的寬度和長(cháng)度隨時(shí)間不斷擴展，說(shuō)明鋼筋應力可能接近或達到流限，對承載力有嚴重的影響，應及時(shí)采取措施。

　　04　　裂縫的檢測

　　裂縫檢測就是裂縫現狀檢查，通過(guò)現狀檢測并繪制裂縫分布圖，為進(jìn)行裂縫分析和危害性評定提供依據。

　　裂縫外觀(guān)檢測常用的儀器有刻度放大鏡、裂縫對比卡等，裂縫深度主要采用超聲波法探測或直接鉆芯法檢測。檢測的一般步驟如下：

　　01 繪制裂縫分布圖

　　先畫(huà)出產(chǎn)生裂縫構件的形狀， 然后將裂縫的位置、長(cháng)度標于圖上，并對每條裂縫進(jìn)行編號和注明裂縫出現時(shí)間。

　　為便于研究分析，裂縫圖應根據構件逐一繪制展開(kāi)圖，并在圖上標明方位。當裂縫數量較多時(shí)，可在構件有裂縫的表面畫(huà)上方格，方格尺寸依據構件的大小以200~500mm 為宜，在裂縫的一側用毛筆或粉筆沿裂縫畫(huà)線(xiàn)，然后依據同樣的位置翻樣到記錄本上，對于特殊形狀的裂縫還要拍照和攝像。

　　02 測定裂縫寬度

　　測定時(shí)把裂縫全長(cháng)分為四等分，中央點(diǎn)和兩端，以及中央點(diǎn)和中間的第三分點(diǎn)。測定裂縫方向上的垂直寬度，使用帶有刻度的專(zhuān)用顯微鏡，將刻度與縫口垂直，量出縫口寬度，記下讀數并標于圖上。

　　也可以采用裂縫卡通過(guò)放大鏡估計裂縫寬度，但這種方法誤差較大。裂縫長(cháng)度可用鋼尺測量，在裂縫的端部要有標志，標上年月日，以觀(guān)測裂縫的發(fā)展。

　　在測定裂縫長(cháng)度和寬度的同時(shí)，須同時(shí)確認保護層厚度，保護層混凝土厚度不宜用鏨鑿開(kāi)時(shí)，可用鋼筋探測器找出其厚度。

　　03 測定裂縫深度

　　檢測裂縫的深度通常用超聲波法，通過(guò)所測得的聲時(shí)與探頭之間的關(guān)系推算出裂縫的深度。

　　用超聲波測試裂縫深度，要在避開(kāi)鋼筋的位置上進(jìn)行，且僅對一些受力裂縫比較合適，因為這種裂縫兩邊的混凝土一般是完全分離的。如果兩邊的混凝土并未完全分離，用超聲波檢測是不太準確的。

　　對于裂縫不深且其走向大致成一直線(xiàn)的構件，可以采用直接取芯的方法進(jìn)行檢測。

　　這種方法是在有裂縫的位置，沿深度方向鉆取混凝土芯樣，這樣可以在芯樣側面直接測量裂縫深度，其缺點(diǎn)是對構件有一定的破損。

　　04 裂縫發(fā)展情況觀(guān)測

　　對于活動(dòng)裂縫，應進(jìn)行定期觀(guān)測，專(zhuān)用儀器有接觸式引伸儀、振弦式應變儀等，最簡(jiǎn)單的辦法是騎縫涂抹石膏餅觀(guān)察。

　　在典型裂縫位置處抹50mm左右見(jiàn)方的石膏餅，觀(guān)察石膏餅是否沿原裂縫開(kāi)裂，就可確定裂縫是否在繼續發(fā)展。石膏餅開(kāi)裂寬度大，說(shuō)明裂縫增長(cháng)也大，將裂縫的變化情況亦記于圖上。通過(guò)以上觀(guān)測繪制形成的裂縫圖，即可作為裂縫分析的依據。

　　05　　裂縫修復措施

　　裂縫處理的原則：

　　1)首先應能保證裂縫處理后結構原有的承載能力、整體性以及防水、抗滲性能;

　　2)其次要考慮溫度、收縮應力較長(cháng)時(shí)間的影響，以免處理后再出現新的裂縫;

　　3)再次應防止進(jìn)一步的人為損傷結構和構件，盡量避免大動(dòng)大補，并盡可能保持原結構的外觀(guān)。

　　裂縫的類(lèi)型不同，修復處理的方法也不相同，裂縫一般的處理方法有如下幾種：

　　01 表面修補

　　通過(guò)密封裂縫表面以提高其防水性及耐久性。適用于對結構承載力無(wú)影響的漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的微細裂縫(一般寬度小于0.2mm)。

　　修補用的材料必須具有密封性、抗滲性和耐老化性，與混凝土的變形要相適應, 大面積處理時(shí)應注意防止空鼓、起皮。

　　表面修補法主要有表面涂抹環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯、聚合物砂漿等，表面粘貼常采用玻璃絲布、碳纖維布、土工膜。

　　修補處理前應將裂縫附近的灰塵浮渣清除干凈，采用表層粘貼封閉時(shí)應對結構面進(jìn)行打磨處理。

　　02 內部修復

　　采用壓漿泵將粘合劑及密封劑漿液灌入裂縫深部，由于膠結料在裂縫內部凝結、硬化而起到補縫作用，從而達到恢復結構的整體性、耐久性及防水性的目的。

　　灌漿材料一般要求具有較好的流動(dòng)性，且具有一定的粘結強度。常用的灌漿材料有水泥和化學(xué)材料，可按裂縫的性質(zhì)、寬度、施工條件等具體情況選用。

　　一般對寬度大于0.5mm 的裂縫，可采用水泥灌漿;對寬度小于0.5mm 的裂縫，宜采用化學(xué)灌漿�；瘜W(xué)灌漿材料主要為環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯等。

　　壓力灌漿分為低壓注入和高壓注入兩種方式，應根據修復的結構類(lèi)型和裂縫種類(lèi)選擇適合的注入方式。

　　低壓注入適合寬度較細，深度較淺的建筑物裂縫;高壓注入適合寬度較寬,深度很深的建筑物裂縫。

　　目前國內較為成熟的“YJ - 自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)”，是一項包括材料、機具、施工的綜合技術(shù)，利用低壓原理，依靠?jì)炔繌椈蓧毫�和毛細管作用將�?shù)脂注入微細裂縫。

　　03 加固補強

　　結構加固補強是為了防止裂縫再出現和擴展，保證結構安全。結構補強的方法很多，主要有加大截面法、外包角鋼法、粘鋼法、粘貼碳纖維法以及預應力加固法等。

　　加固方法的選擇，應根據檢測分析結果、結構功能降低及加固原因，結合結構特點(diǎn)、當地具體條件、新的功能要求等因素綜合分析后確定。

　　與修補處理不同，由于加固處理目的在于恢復因裂縫降低的混凝土構件的承載力，涉及到建筑物的結構安全和使用功能的改變，因此必須在確認安全的基礎上計算承載力，提出合理的詳細的方案。

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