混凝土結構構件的裂縫處理與加固探討

巴希

【摘要】隨著我國建筑業的不斷發展，混凝土結構也普遍應用于建設領域中，同時，混凝土結構構件的裂縫問題也普遍出現在建筑結構中，這些裂縫的存在和擴展導致了整個工程的破壞甚至倒塌。本文針對混凝土結構構件使用中常見的裂縫問題做了詳細的分析，并針對裂縫產生的原因對具體工程提出了相應的預防和處理措施。

【關鍵詞】混凝土；裂縫；預防措施；加固

引言

在現代化建筑中，混凝土之所以受到人們的親睞是因其不僅取材方便，耐火耐熱性好、抗壓強度高，而且它不易風化、抗壓強度高、養護成本低，這些特點的綜合使其較其他建筑材料具有更大優勢，因此普遍應用于世界建筑結構中。但是經實踐分析發現，鋼筋混凝土的最大問題就是裂縫的存在。混凝土結構的裂縫是一個普遍的技術問題，是不可避免的，我們所能做的就是最大可能的保證其使用壽命，延長其使用年限。

一、鋼筋混凝土構件中裂縫的分類及其產生原因分析

由于混凝土是一種由骨料、水泥以及存留其中的氣體組成的非均勻性的脆性材料，在外界溫度、濕度變化以及硬化等條件下易產生體積變形，進而導致混凝土內部產生細微裂縫。這些裂縫可分為兩大類：結構性裂縫和非結構性裂縫。

（一）結構性裂縫

結構性裂縫是指由于靜荷載和動荷載的應力（包括次應力）引起的裂縫，這種裂縫的形成主要是由于結構的承載力不夠、構件受荷超載、構件剛度或強度不足、構造不當、原材料質量不佳、施工順序不當或施工質量欠佳等原因，這種裂縫也是建筑破壞開始的特征，有一定的危險性。

（二）非結構性裂縫

非結構性裂縫可以分為塑性裂縫、收縮裂縫、溫度裂縫和地基不均勻沉降裂縫。塑性裂縫是指混凝土澆筑好后由流態逐漸變為塑態再硬化變為固態的過程中塑態階段產生的裂縫，是各類鋼筋混凝土結構中普遍存在的一種裂縫。產生這種裂縫的原因包含兩方面：一是由于混凝土骨料沉落裂縫，這種裂縫與混凝土材料本身的坍落度、干燥度以及模板粗糙度和鋼筋密度有關，二是收縮裂縫，這種裂縫是混凝土在塑態階段時由于風速過大、烈日暴曬等使其表面水分蒸發過快而導致的，此類裂縫主要在結構外觀存在，對內部結構基本無影響。收縮裂縫主要出現在混凝土表面上，裂縫的特點是淺、細。溫度裂縫的產生是由于鋼筋混凝土結構因外界溫度變化產生熱脹冷縮變形，當變形受到約束時混凝土內部會產生應力，若應力超過混凝土的抗拉強度就會導致混凝土產生裂縫。地基不均勻沉降裂縫是指當建筑物承受的荷載傳到地基上時，地基受力壓縮變形使建筑物發生沉降現象進而產生裂縫。

二、裂縫的預防、處理與加固措施分析

（一）混凝土裂縫的預防措施

施工前設計方面：設計人員在設計時應著重考慮易裂開的區域，例如淺基與深基、高低跨處等區域。另外還要考慮到由于地基的差異沉降或結構原因而引起的易產生裂縫的部分，在設計中著重考慮解決措施。

1. 施工方案

施工前制定完整有效地施工方案對預防和控制裂縫具有重要作用。施工方案主要包括混凝土的澆筑量、澆筑時間、施工縫間距、混凝土的運輸及振搗、位置及構造等方面。在混凝土澆筑方面，一次澆筑長度由垂直施工分割，設置在變截面處或承受剪、拉、彎力比較小的區域最合適，另外不僅要控制一次澆筑厚度，分層位置即水平施工縫留設位置也要著重注意。通常情況下，應盡量留在變截面處或遠離受拉鋼筋部位而設置在混凝土的受壓區。對于混凝土的澆筑時間最好選擇在秋冬季等無炎熱天氣的時間，必要時采取降溫的措施來嚴格控制混凝土的入模溫度。

2.施工質量

根據數據顯示，裂縫產生的主要原因95%以上都是由施工質量達不到預期要求標準，因此有效預防裂縫的措施就是嚴格控制施工質量，在施工階段主要注意以下幾點：第一，混凝土配合比要合適。混凝土的配合比對于混凝土的強度、施工以及預防裂縫都具有十分重要的意義。第二，選擇適當的水灰比。在保證滿足強度要求的前提下盡量減少水泥的使用量，對鋼筋的綁扎、焊接以及模板的安裝要準確，避免施工過程中出現變形等問題。第三、混凝土的澆筑。振搗操作要合理。往常施工人員總是忽視振搗操作過程，振搗次數與混凝土的密實度緊密相關。

3.養護措施

因混凝土易受外界環境影響，所以為保證混凝土正常硬化、強度增長，要對混凝土進行養護，關鍵是保證混凝土的溫度與外界氣溫接近，縮小溫差進而減小溫度應力，防止裂縫的出現。最好的養護方法即在混凝土澆搗12小時后對其加以覆蓋和噴水，澆水養護一般在一周左右。另外養護期間，混凝土強度必須保證在1.2MPa以上時才可進行后續施工。

（二）混凝土裂縫處理措施

修補裂縫的主要目的在于恢復混凝土結構物的降低的機能及其耐久性，其次維護人身安全及其美觀程度。恢復混凝土的機能首先必須充分掌握裂縫的現狀來選擇與修補相吻合的最佳方法。對裂縫進行修補設計時，主要考慮以下幾方面：裂縫產生的原因及具體狀況；修補范圍及規模；建筑所處的環境及其重要性；修復目標及修補材料和方法。

1.表面處理法

這類方法適用于修補裂縫寬度較細、較淺的穩定裂縫，當修復表面裂縫寬度小于0.2mm的淺層裂縫時，可采取涂刷水泥漿、聚合物水泥膏或環氧樹脂、瀝青、油漆等修復材料。施工要點是將結構表面黏著污物，用水沖洗干凈后干燥，再均勻涂刷上述修復材料。

2.壓力灌漿法

這類方法主要用于寬度不小于0.3mm且深度較深的對結構整體性有影響的混凝土裂縫。低壓灌注的灌漿材料主要是采用甲基丙烯酸脂類漿液或低粘度的改性環氧樹脂漿液，利用壓力設備將膠結材料低壓低速灌注裂縫中，使其與混凝土形成一個整體。這種方法的優點是易控制注入量且減少因溫度變化導致裂縫的擴展。高壓灌漿適用于大型的、結構貫穿性的以及深度較深的裂縫，也適用于鋼筋未被腐蝕的情況。

3.鑿槽填充法

這種方法適用于修補較寬的裂縫、鋼筋被腐蝕的情況。具體做法是將裂縫處鑿開混凝土，并填充修補材料。若鋼筋已被腐蝕則需完全除掉銹蝕部分涂上防銹涂料后再將漿液填充進去。

（三）混凝土的加固

混凝土的加固主要有加大截面加固法、外包鋼加固法、粘鋼加固法以及預應力加固法等，對梁柱進行加固以及將鋼筋與構件間填充混凝土使其形成一個整體，增加混凝土的耐用性。

三、裂縫修補注意事項

材料的貯藏，樹脂類材料在進行檢驗確認合格后方可貯藏，貯藏環境避免陽光直曬，置于干燥環境中；配料比，計算合適的配料比后得到最佳材性；攪拌充分，使顏色均勻；表面處理，將雜物處理干凈在進行涂料和灌注。

結語

混凝土裂縫是混凝土構件中廣泛存在的問題，為保證建筑物的使用功能及壽命，控制混凝土結構構件裂縫的產生和擴展是混凝土結構工程的重要環節，我們必須嚴格按照國家規范要求對混凝土澆筑工藝進行質量控制，保證混凝土結構構件的安全有效使用。

參考文獻

[1]王曉峰. 混凝土結構構件裂縫產生的原因及加固補強的方法探討[J]. 天然氣與石油，2002，01：53-56.

[2]陳麗莉. 現澆鋼筋混凝土結構構件裂縫原因分析[J]. 電力建設，2001，07：40-42.

[3]仉國棟，閻淑君. 簡析混凝土結構構件裂縫分類及處理方法[J]. 青海交通科技，2013，02：11-12.

[4]李偉強. 現澆鋼筋混凝土結構構件裂縫診斷及加固方法[J]. 廣西城鎮建設，2008，09：81-82.

[5]李德榮，陳惠華，明文山. 混凝土結構構件裂縫特點原因和處理方法[J]. 工程質量管理與監測，1994，01：32-34+48.