混凝土現(xiàn)澆板裂縫的檢測鑒定與處理

周 蕊 ，王保良

（1.河南省建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)測試中心站有限公司，河南鄭州 450000；2.河南省建筑科學(xué)研究院有限公司，河南鄭州 450000）

0 引言

延長混凝土使用壽命是實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)可持續(xù)發(fā)展的主要途徑，而混凝土開裂是縮短其使用壽命的主要原因。鋼筋混凝土現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫是工程中常見的一個問題，產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣，各種原因?qū)Y(jié)構(gòu)的安全性影響程度也不盡相同。對于工程中已經(jīng)出現(xiàn)的現(xiàn)澆板裂縫，首先應(yīng)該通過現(xiàn)場調(diào)查及正確的檢測鑒定方法尋找構(gòu)件開裂的原因，然后再根據(jù)找出的原因?qū)?gòu)件的安全性、使用性和耐久性進(jìn)行評價，只有掌握了這些，才能有針對性的對現(xiàn)澆板裂縫采取處理措施，以使后續(xù)加固設(shè)計安全可靠、切實(shí)可行。

1 現(xiàn)澆板裂縫的分類

現(xiàn)澆板上常見的裂縫可分為荷載裂縫和非荷載裂縫兩種。荷載裂縫是指房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件在荷載的直接作用下由于承載力不足或抗裂性不足而產(chǎn)生的裂縫，現(xiàn)澆板產(chǎn)生荷載裂縫的原因多是混凝土強(qiáng)度、板厚不足或者突然承受超出設(shè)計載荷作用的荷載。除荷載裂縫以外的其他所有裂縫統(tǒng)稱為非荷載裂縫，非荷載裂縫主要是由于現(xiàn)澆板所處環(huán)境溫度變化、混凝土材料收縮、施工及養(yǎng)護(hù)不當(dāng)、不均勻沉降等因素引起的。如板的混凝土收縮和溫度變形會在沿板長度方向出現(xiàn)與板跨度方向一致的大體等間距的平行裂縫，有時板角會出現(xiàn)斜裂縫；當(dāng)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)時混凝土板上會出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫；當(dāng)由于施工不規(guī)范導(dǎo)致板負(fù)筋保護(hù)層偏大、板底混凝土保護(hù)層不足時也會在相應(yīng)位置出現(xiàn)裂縫。非荷載裂縫一般情況下寬度比較小，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性產(chǎn)生的影響較小，但應(yīng)引起注意的是，在持續(xù)間接作用下（如地基變形持續(xù)發(fā)展），此類裂縫可能發(fā)展成危及結(jié)構(gòu)安全的裂縫，故對非荷載裂縫也應(yīng)引起重視。

2 現(xiàn)澆板裂縫檢測鑒定要點(diǎn)

對現(xiàn)澆板裂縫進(jìn)行檢測鑒定時，要注重科學(xué)化方法的應(yīng)用。①在用檢測儀器對樓板裂縫檢測前，要對出現(xiàn)裂縫的樓板情況進(jìn)行初步調(diào)查，包括板的設(shè)計文件、所處環(huán)境的溫度和濕度、裂縫出現(xiàn)時間、是否有超載情況發(fā)生、觀察裂縫出現(xiàn)的位置及是否為貫通裂縫等；②對現(xiàn)澆板裂縫進(jìn)行鑒定時，應(yīng)熟練掌握板的受力狀態(tài)，根據(jù)受力狀態(tài)及裂縫產(chǎn)生的位置可以初步判斷出裂縫是否為受力裂縫，當(dāng)判斷為受力裂縫時，一定要根據(jù)產(chǎn)生此裂縫的原因?qū)?gòu)件進(jìn)行加固處理；③要注重對裂縫穩(wěn)定性的判斷[1]，不穩(wěn)定的裂縫多是由于構(gòu)件的承載能力不足導(dǎo)致的，對于此類裂縫應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件帶縫工作的承載力，對承載力不足的構(gòu)件及時采取處理措施；④由于裂縫深度檢測比較復(fù)雜且裂縫深度沿其長度方向一般是不均勻的，故應(yīng)先對裂縫寬度進(jìn)行檢測，標(biāo)記出裂縫寬度最大處的位置，一般情況下裂縫最寬的地方也是裂縫最深的地方，所以通常只在裂縫最寬處對裂縫深度進(jìn)行檢測。

3 現(xiàn)澆板裂縫常用的處理方法

3.1 荷載裂縫

荷載裂縫的加固處理應(yīng)按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范（GB 50367—2013）》的要求進(jìn)行。當(dāng)現(xiàn)澆板因承載力不足而產(chǎn)生裂縫時，板開裂只是其承載力不足在構(gòu)件表面的一種表現(xiàn)形式，并不是導(dǎo)致承載力下降的根本原因，故其承載能力并不能只通過簡單的裂縫修補(bǔ)來恢復(fù)，必須要通過對現(xiàn)澆板采取加固處理措施來提高其承載能力。常用的現(xiàn)澆板加固方法有粘貼碳纖維復(fù)合材加固法、粘貼鋼板加固法、增大截面加固法，其中粘貼碳纖維復(fù)合材和粘貼鋼板加固法具有施工快、原構(gòu)件自重增加量小、基本不改變結(jié)構(gòu)外形和不影響建筑空間大小等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。

當(dāng)荷載裂縫寬度小于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB 50010—2010）》（2015 年版）的規(guī)定時，構(gòu)件可不做承載能力驗(yàn)算[2]。當(dāng)需要對產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)澆板進(jìn)行承載能力驗(yàn)算時，使用的結(jié)構(gòu)分析方法應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)設(shè)計要求的規(guī)定，建立的承載能力計算模型應(yīng)符合現(xiàn)場檢測的構(gòu)件實(shí)際截面尺寸、配筋和構(gòu)造狀況，以及恒、活荷載的分布情況。當(dāng)對現(xiàn)澆板上作用的荷載進(jìn)行組合計算時，參與計算的作用組合和組合值系數(shù)以及作用的分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行選擇；當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆板受到溫度，變形等作用，且認(rèn)為對其承載能力有顯著影響時，應(yīng)計入由此產(chǎn)生的附加內(nèi)力。當(dāng)現(xiàn)場檢測出的現(xiàn)澆板混凝土強(qiáng)度符合原設(shè)計要求時，混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)按原設(shè)計取用；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級與原設(shè)計不符時，應(yīng)采用現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)，計算時材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)采用國家現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)給出的數(shù)據(jù)。

3.2 非荷載裂縫

非荷載裂縫根據(jù)裂縫寬度和所處環(huán)境情況，按照《房屋裂縫檢測與處理技術(shù)規(guī)程（CECS 293：2011）》裂縫修補(bǔ)處理寬度限值的規(guī)定對裂縫進(jìn)行修補(bǔ)處理[3]。

當(dāng)裂縫寬度ω≤0.2mm 時，常用的裂縫處理方法為表面封閉法，即采用低粘度且具有良好滲透性的修補(bǔ)膠液封閉裂縫通道，對樓板需要防滲的部位，尚應(yīng)在混凝土表面粘貼碳纖維復(fù)合材料以增強(qiáng)封護(hù)作用。當(dāng)裂縫寬度0.2mm＜ω≤0.5mm 時，常采用以一定壓力注射低黏度、高強(qiáng)度的裂縫修補(bǔ)膠進(jìn)行灌縫處理，并粘貼碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行封護(hù)。當(dāng)裂縫寬度ω＞0.5mm 時，常采用填充密封法，即在構(gòu)件表面沿裂縫走向騎縫鑿出槽深和槽寬分別不小于20mm 和15mm 的U 形溝槽，然后用改性環(huán)氧樹脂或彈性填縫材料充填，并粘貼碳纖維復(fù)合材以封閉其表面。當(dāng)板的裂縫寬度較大且數(shù)量較多時，應(yīng)在裂縫修補(bǔ)后對板整體進(jìn)行加固處理。

4 現(xiàn)澆板裂縫實(shí)例分析

4.1 工程概況

本文通過一個工程實(shí)例，對裂縫的檢測內(nèi)容、常用的檢測方法進(jìn)行詳細(xì)介紹，對產(chǎn)生裂縫的原因做出判定，并根據(jù)檢測結(jié)果和現(xiàn)場實(shí)際情況，介紹常用的加固處理方法。該工程的基本情況為某磚混結(jié)構(gòu)房屋，在二層混凝土樓板澆筑完成后采用養(yǎng)護(hù)薄膜覆蓋，次日發(fā)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)薄膜被大風(fēng)刮起，有兩塊混凝土樓板出現(xiàn)裂縫。

4.2 檢測鑒定內(nèi)容及方法

為正確查找現(xiàn)澆板裂縫形成的原因，依照《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50784—2013）》的相關(guān)要求，檢測內(nèi)容為對混凝土強(qiáng)度、板底鋼筋間距、板底鋼筋保護(hù)層厚度、現(xiàn)澆板厚度及裂縫的位置、寬度、長度進(jìn)行檢測。

混凝土強(qiáng)度等級使用混凝土回彈儀進(jìn)行檢測，板底鋼筋間距和鋼筋保護(hù)層厚度使用鋼筋位置測定儀進(jìn)行檢測；板裂縫的寬度和長度使用裂縫綜合測試儀進(jìn)行檢測，板厚使用非金屬樓板測厚儀進(jìn)行檢測。

4.3 檢測結(jié)果

經(jīng)現(xiàn)場測量查看，該工程結(jié)構(gòu)布置符合設(shè)計圖紙要求，兩塊現(xiàn)澆板板底、板頂出現(xiàn)裂縫，主要裂縫分布位置、寬度和形態(tài)特征見表1，經(jīng)現(xiàn)場檢測，該工程現(xiàn)澆板的混凝土強(qiáng)度等級、板厚以及板底鋼筋間距和保護(hù)層厚度均符合設(shè)計要求。

4.4 裂縫原因分析

根據(jù)現(xiàn)場及裂縫寬度等情況的檢測結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查及其他現(xiàn)場檢測結(jié)果，綜合分析認(rèn)為該工程二層兩塊現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫的主要原因是：混凝土早期脫水過快和收縮變形過大引起的非受力裂縫。

4.5 加固設(shè)計

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果以及對產(chǎn)生裂縫原因的分析，該建筑局部現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫的情況對該結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全尚未造成影響，但是對現(xiàn)澆板構(gòu)件的使用性和耐久性產(chǎn)生一定的影響，為確保工程質(zhì)量和安全，應(yīng)對該房屋現(xiàn)澆板出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行處理。當(dāng)選擇裂縫的加固處理方案時，應(yīng)從安全方面、適用條件、經(jīng)濟(jì)方面以及盡可能不影響其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件和盡量減小現(xiàn)澆板加固對空間使用的影響等方面入手，選擇合適的加固處理方法。

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果及該工程的現(xiàn)狀，經(jīng)綜合驗(yàn)算分析，當(dāng)同一塊現(xiàn)澆板有兩條及以上的裂縫時，應(yīng)首先對裂縫進(jìn)行修復(fù)，然后再對該現(xiàn)澆板進(jìn)行加固處理，現(xiàn)澆板裂縫修復(fù)與加固方案如下：這兩塊現(xiàn)澆板的裂縫寬度在0.2mm＜ω≤0.5mm 之間，應(yīng)采用以一定壓力注射低黏度、高強(qiáng)度的裂縫修補(bǔ)膠進(jìn)行灌縫處理，以達(dá)到恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性、耐久性及防水性的要求。然后粘貼Ⅰ級300g/m2的碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)。裂縫封護(hù)采用100mm 寬碳纖維布，粘貼碳纖維布時應(yīng)注意纖維方向，先粘貼垂直裂縫方向的碳纖維布，后粘貼封護(hù)裂縫用的碳纖維布，當(dāng)同一塊現(xiàn)澆板有多條裂縫時，碳纖維布可拉通粘貼，壓條為1Y-100。對相關(guān)裂縫進(jìn)行修復(fù)后，尚應(yīng)對該現(xiàn)澆板進(jìn)行加固處理，加固方法為板底粘貼碳纖維布，碳纖維布為雙向1T-200@400 粘貼，壓條為1Y-100。粘貼碳纖維布時應(yīng)注意對混凝土表面凹凸不平、有楞角的地方進(jìn)行打磨處理，粘貼樹脂的配制及涂刷要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，碳纖維布粘貼完畢后外表面要抹25mm 厚的M15 水泥砂漿（加鋼絲網(wǎng)防裂）防護(hù)。

5 結(jié)語

本文通過對現(xiàn)澆板裂縫的分類、檢測鑒定要點(diǎn)、處理方法的詳細(xì)研究，得出在實(shí)際工程中對結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫進(jìn)行修補(bǔ)處理前，必須先對產(chǎn)生裂縫的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)的檢測，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查、檢測和分析，可以對引起裂縫的原因、裂縫類別作出判斷，并結(jié)合裂縫發(fā)展的程度和所處的位置和環(huán)境，對受檢裂縫的嚴(yán)重程度及危害做出判定。這樣才能針對不同情況的裂縫選擇正確的加固處理方法，從而保障人們的生命財產(chǎn)安全。