钢筋混凝土建筑结构裂缝修复控制技术探索

摘要：钢筋混凝土建筑结构的裂缝问题一直是普遍存在又难以妥善解决的工程难题，根据复杂的产生原因又有着不同的分类。本文就不同种类的混凝土建筑结构出现裂缝后的修补和恢复问题总结了几种工程中常用方式，针对结构裂缝预防控制概述几种方法。

关 键 词：混凝土建筑建筑结构裂缝控制修复

Abstract：Reinforced concrete structure crack has been widespread and difficult to properly solve the engineering problem, according to the complexity of the causes and different classification. In this paper, different types of concrete structural cracks after repair and recovery issues summarized several kind of commonly used in engineering, for structure crack prevention and control of several methods.

Key Words：Concrete construction; Building structure; Crack; Control; Repair.

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号

1引言

随着钢筋混凝土结构的大量使用、结构种类和功能的日趋复杂、建筑体型体量的增加以及混凝土强度等级需求值得提高，原本不可避免的建筑结构裂缝形成的机率越来越大，越来越多的危及机构安全性、稳定性和耐久性的结构损伤出现影响着建筑行业的发展。根据大量的工程实践和科研成果，总结钢筋混凝土结构裂缝的相关问题，裂缝修复和控制应知根知源，治表治理。

2钢筋混凝土裂缝的分类

修复钢筋混凝土结构裂缝首先必须对混凝土裂缝进行分类，对症下药，针对不同类型的裂缝采取与之相对应的处理方法。按照裂缝形成原因不同，大致将其分成三类，塑性收缩、沉降收缩和温度裂缝。塑性裂缝多出现在干热或者大风天气多的地区，指混凝土凝结前表面因天气等原因失水太快而产生的收缩，多出现在建筑结构构件暴露在空气中的位置，裂缝形态通常中宽两端窄且长短粗细不一，短的20~30cm，长的能达到2~3m，裂缝与裂缝之间分开不互相贯通。沉降收缩裂缝形成原因较多，建筑结构的地基土质分散不均匀、松软、不密实或浸水等可导致不均匀沉降产生裂缝，模板刚度的不足、支撑间距过大或支撑底部松动等也会导致沉降，另外冬季施工时冻土支撑，冻土化冻后不均匀澄江也是混凝土结构沉降裂缝形成常见原因。温度裂缝主要是大体积混凝土温差难以控制均匀导致水泥水化放热排放不当不均匀升温引起，力学上表现为内外温差形成的混凝土表面拉应力过大。

3建筑结构裂缝形成的原因

结构裂缝形成总结起来主要是四大原因。首先，材料自身缺陷引起各种收缩和特殊组分的影响。水泥硬化过程是个体积减少的过程，随着水和水泥的反应，毛细孔缝逐渐减少形成干缩裂缝，水化过程中产生的水化热对于混凝土材料来讲是非常高的，特别是混凝土建筑自身体型和外部环境影响，不同位置的温差往往可以很大，热胀冷缩形成应力很容易超过极限拉伸值而产生开裂，随着水分的化学反应和物理作用逐渐减少，自干燥导致孔隙水分不饱和形成负压压强，混凝土自身产生收缩，后期水泥中部分成分反应同样会造成膨胀，另外减水剂和其他外加剂增加钢筋混凝土性能的同时往往也会对结构产生影响，研究表明减水剂在增加塌落度和混凝土和易性的同时会增加混凝土收缩值，诱发形成裂缝。其次是设计上引起的问题，设计师缺乏对实地地基情况、动静荷载和环境因素的考量，往往对结构裂缝的形成和控制考虑不周。再次是施工管理上的不足，施工过程的规范操作，混凝土浇筑振实操作严谨和施工缝细部处理的仔细程度对于裂缝的形成与否关系密切。最后是后期维护的认识程度问题，有相当一部分结构是在浇捣后几个月甚至一两年后才出现裂缝，这些都是相关维护措施采取不当或者未操作所导致。

4结构裂缝的修复方法

工程实践中总结了大量的建筑结构裂缝修复经验，修复裂缝是为了达到是结构因开裂而降低的耐久性和功能得到恢复，从而保证建筑正常使用的目的，针对不同类型的裂缝经综合分析可采取行之有效的方法。针对裂缝宽度小于0.2mm的微细裂缝可采取表面处理法，用渗透性防水剂、弹性涂膜防水材料或聚合物水泥膏等材料涂刷裂缝表面可达到修复裂缝防水性和耐久性的有效方法。具体操作时，表面处理法要先进行混凝土表面刷毛处理，清洁干净后用水冲洗，干燥后涂刷涂料，这就要求涂覆的均匀和不能出现气泡。裂缝宽度大于0.3mm的较大较深特别是受力的裂缝可采用灌浆法，注入粘度较小的粘合剂和密封剂浆液修复结构的整体性、防水性和耐久性。同样应先用钢丝刷处理表面保证清洁，然后埋入灌浆管，沿裂缝刷一道环氧树脂系胶结剂后用水泥砂浆进行封缝，检查密封效果保证密闭性和灌浆处承压能力后用灌浆泵灌浆，过程中必须严密关注各个环节设备运作，保证质量安全，灌浆后等缝内浆液初凝不外流即可进行灌浆孔封口抹平，最后测试浆体力学性能检查外观质量。另一种常见措施是根据修补目的选用合适的嵌填材料进行填充处理，适用于裂缝很宽及钢筋腐蚀型裂缝处理，先展宽加深裂缝，露出钢筋并进行钢筋除锈涂覆防锈涂料，再填充水泥砂浆或其他材料，最后在槽面涂抹防护浆液。

5预防和控制结构裂缝的方式措施

对于钢筋混凝土建筑结构裂缝，可以采用多种方法对其进行控制，减少工程质量问题和工程损失，提高建筑效率。最源头的措施是结构的设计方面，结构设计者根据结构部位不同，合理使用配筋分缝对混凝土有效膨胀能进行利用和分散，减少收缩应力几种，可有效控制有害裂缝形成。剪力墙受环境温湿度和施工条件影响较大，且混凝土强度越高影响越大，开裂机率也越高，对于其配筋构造设计作用明显，遵从细而密的配筋原则，合理控制配筋率，墙体中端部设置外侧构造钢筋等都有利于减少剪力墙的有害裂缝形成。由于受力原因，墙柱配筋率往往很大差距，接触处的应力集中常常导致离柱子1~2m范围内的墙体出现纵向裂缝，实践证明，墙柱连接处水平附加筋的设置有利于分散其应力集中现象，从而避免常见裂缝出现。超长结构楼板的后浇缝设计需满足工程经验，保证施工效率和可操作。

施工质量直接关乎钢筋混凝土结构裂缝形成与否，从材料到人员的全方位管理任何一个环节都不可小视。出于性能考虑，当今的混凝土中或多或少掺有添加剂，其中膨胀剂对于混凝土耐久性的影响一直处于研究之中，使用过程对其质量控制是第一位的。掺膨胀剂的补偿收缩混凝土能避免结构有害裂缝，对其设计和施工都有着独立而严格的操作规范。我国膨胀剂牌号众多甚至有大量假冒伪劣膨胀剂产品充斥于市场之中，不仅不能达到工程需要的效果，反而破坏结构耐久性，形成裂缝影响建筑美观。按照相关规范规定，膨胀剂使用前必须现场抽检，抽取20个样品由相关部门检测质量，必须达到合格标准才允许投入工程应用。膨胀剂掺加较粉煤灰矿渣粉等属于特殊掺合料，配合比设计较普通混凝土配合比设计而言须更改更为合理的水胶比，满足高性能混凝土配合比设计要求。膨胀剂的掺加量有很多工程经验和规程规范，从掺量设计到现场称量都必须严格谨慎，考虑混凝土的匀质性。掺加膨胀剂混凝土的浇筑方法更要保证振捣密实，严防表面沉降收缩裂缝形成，保证外观质量，防渗和清洁工作都必须严格，最后不能忽视养护工作，7~14天仍需要湿养护发挥膨胀效应。

6结论

钢筋混凝土建筑结构的裂缝问题一直是普遍存在但其实又是难以妥善解决的工程难题，从工程实践表明，建筑结构上的裂缝若不进行处理，从长期发展来看，其将对结构的安全性、稳定性以及耐久性等产生影响。通过分析建筑结构裂缝形成的机理出发，针对结构上所存在的不同类型裂缝经综合分析而采取行之有效的处理技术，如对于裂缝宽度大于0.3mm的较大较深特别是受力的裂缝可采取灌浆法，通过注入粘度较小的粘合剂和密封剂浆液以修复结构的整体性、防水性和耐久性。但笔者认为真正预防结构裂缝产生才是根本，鉴于此文章在最后提出如何有效预防和控制裂缝产生的技术经验，旨在能为工程提供建议。

参考文献：

[1] 蔡焕琴，李志强，翁维素，等．碳纤维水泥砂浆修复混凝土结构耐久性的研究[J]．河北建筑工程学院，2011，28（01）：118~119．

[2] 梁全虎．混凝土结构裂缝修复的方法――壁可注入法[J]．中南公路工程，2007，27（09）：31~33．

[3] 高红霞，倪修全．浅谈混凝土结构裂缝修复方法[J]．四川建筑，2008，31（12）：57~58．

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。