浅谈建筑混凝土结构裂缝的修补设计与方法
时间：2022-07-08 11:46:32
摘要：钢筋混凝土结构裂缝是工程建设中普遍存在的问题，给建筑物的质量和稳定性造成了很大的影响，本文从建筑混凝土结构裂缝的类型和原因来分析，并提出了相应的解决方法，供同行参考。
Abstract: reinforced concrete structure crack is a common problem in engineering construction, to the quality of the buildings and stability caused great influence, this article from the construction of concrete structure crack types and reasons of the analysis, and proposed the corresponding solution, for peer reference.
Key words: reinforced concrete structure; Fracture; Repair design; Repair methods.
中图分类号：文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
引言
不少混凝土建筑物在使用后会不同程度的出现各种裂缝，产生的原因不同，特点也不相同，随着裂缝的发展变化，结构构件的耐久性和适用性会不同程度的降低，严重的甚至会导致结构构件超过正常使用极限状态而破坏。所以，研究裂缝的形态，分析裂缝产生的原因和裂缝对结构功能的影响并加以控制是一个十分重要的课题。
一、混凝土结构裂缝的类型
裂缝按其开裂深度可分为表面的、贯穿的；按其在结构物表面上的形状可分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等；按其发展情况可分为稳定的和不稳定的、能愈合的和不能愈合的：按其产生的时间可分为混凝土硬化之前产生的塑性裂缝和硬化之后产生的裂缝按其产生的原因，可分为荷载裂缝和变形裂缝。其中，荷载裂缝是指因动、静荷载的直接作用引起的裂缝；变形裂缝是指因不均匀沉降、温度变化、湿度变异、膨胀、收缩、徐变等变形因素引起的裂缝。工程实践中发现，混凝土墙体裂缝大多数为拆模时已经形成，属于早期裂缝。
二、钢筋混凝土结构裂缝产生的原因
（一）设计原因
在建筑设计中，一般只注重建筑功能而忽视建筑结构问题，如截面不够，梁的跨度过大、高度偏小，而结构设计时又没有采取加强措施，现浇混凝土主梁上次梁支座处没有设置附加箍筋或吊筋，或者由于荷载的变动使钢筋直径时涨时缩等因素，也将引起粘结强度的降低，导致裂缝宽度的增大。
（二）施工原因
1.混凝土强度未达到设计要求，它的搅拌、运输、浇筑、振捣等各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接原因。
2.操作工艺不当及楼面施工荷载偏早，现浇板施工缝混凝土的强度不够，就进行下一施工段的混凝土浇筑，导致混凝土施工缝处产生裂缝，或混凝土与钢筋的握裹力遭受破坏而产生裂缝。
3.混凝土浇筑后，没有按要求进行养护。混凝土尚处于未完全硬化状态时，如水分蒸发过快则产生干缩裂缝，水泥在硬化过程中散发大量热量，造成混凝土内外产生温差，当温差超过一定值时，因混凝土收缩不一致而导致裂缝产生。在极端气候条件下施工，混凝土也极易开裂。
（三）温度、湿度因素
混凝土具有热胀冷缩的性质，气温的降低也会再混凝土表面引起很大的拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，就会产生裂缝。混凝土在空气中硬化时，体积会逐渐减小，一般称之干缩。收缩裂缝比较普遍，通常通过加强养护可以消除。
（四）材料因素
组成混凝土的材料质量问题引起的裂缝较常见，原因是水泥、砂、石的质量不好，混凝土混合比不良，含泥量过高及片状物过多都会影响混凝土的质量，造成混凝土离析，上部出现水泥浆层，收缩大，引起楼板面的不规则裂缝。
（五）地基变形
建筑物基础的不均匀沉降也会导致裂缝的产生。裂缝的大小、形状方向取决于地基变形的情况，由于地基变形造成的应力较大造成的裂缝多是贯穿裂缝。
三、混凝土结构裂缝的预防措施
（一）设计方面措施
1.建筑平面造型在满足使用要求的前提下，力求简单，平面复杂的建筑物，容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂；控制建筑物的长高比，增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力。
2.合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，尽量防止受力过于集中。构件配筋要合理，间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处，宜增加附加横向钢筋。
3.减少地基的不均匀沉降，在基础设计中可以采取调整基础的埋置深度，不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法，来调整地基的不均匀变形。
（二）施工方面措施1.模板工程的模板构造要合理，以防止模板各构件间的变形不同而导致混凝土裂缝；模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载作用下，模板变形过大造成开裂；合理掌握拆模时机，尽可能不要错过混凝土水化热峰值，即不要错过最佳养护时间。 加强混凝土的早期养护，并适当延长养护时间，以减少混凝土的收缩变形。 2.合理设置后浇带，较长的墙、板、基础等结构和主楼与裙房之间等高低层错落处，均应设置后浇带。钢筋绑扎位置要正确，保护层厚度要尽量准确，不要超出规范规定；钢筋表面应洁净，钢筋代换必须考虑对构件抗裂性能的影响。 3.合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建(构)筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。
（三）温度措施
大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，控制好混凝土内外的温度差，通过有效的降温方法保证构件内外的温度在合理的范围内，使其温差不超过规定。
（四）材料方面措施
1.应当选用水化热较低的水泥，禁止使用安定性不合格的水泥。
2.宜采用表面粗糙、级配良好、质地坚硬的石料作为粗骨料，含泥量不得超过规定。细骨料宜采用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。对运送混凝土宜选用中砂，所选的砂有害物质及混凝土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。
3.宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量。配置混凝土时应计量准确，要严格控制水灰比和水泥用量，禁止任意增加水泥用量，搅拌要均匀。
四、建筑混凝土结构裂缝的修补方法
（一）表面涂层封闭法
表面涂层封闭法是一种简单、常见的修补方法，利用混凝土表层微细独立裂缝或网状裂纹的毛细作用吸收修复胶液，封闭裂缝通道，对楼板和其它需要防渗的部位，尚应在混凝土表面粘贴纤维复合材料以增强封护作用。当表面有较多裂缝时，可沿裂缝附近用钢丝刷刷干净再用压力水清洗并湿润后，涂抹环氧树脂水泥。
（二）低压慢注修补法
以一定的压力将修补胶液注入裂缝腔内，此法适用于处理0.2
（三）压力注浆法
以较高压力将灌注材料压入裂缝腔内，此法适用于处理大型结构贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝。
（四）填充密封法
在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出U形或V形沟槽，然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料填充，可以直接向缝内填入不同粘度的树脂，必要时以纤维复合材料封闭其表面，此法适用于处理ω>0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。
（五）结构加固法
结构加固法是在结构构件外部或结构裂缝四周浇铸钢筋混凝土围套或包钢筋、型钢龙骨，将结构构件箍紧，以增加结构构件受力面积，提高结构的刚度和承载力的一种结构补强加固方法。这种方法适用于对结构整体性、承载能力有较大影响的深进及贯穿性裂缝的加固处理。常用的方法有以下几种：加大混凝土结构的截面面积、在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
结语
综上分析，钢筋混凝土结构裂缝不是由单一原因引起的，而是多种因素相互作用的结果。建筑混凝土结构裂缝修补工法多种多样，我们要根据不同情况采取不同的方法，切实从每一个环节入手，做好过程控制，完善施工手段，确保施工质量，尽量实现修补最优。
参考文献
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