探討混凝土裂縫成因及修補方法

隨著我國混凝土結構的復雜化和多樣化，以及混凝土的高強、高性能化，混凝土結構裂縫出現的幾率大大增加，不同程度、不同形式的裂縫，不僅影響建筑物的外觀，較危及建筑物的正常使用和結構耐久性。掌握混凝土裂縫產生的原因、減少混凝土裂縫、修補混凝土結構有害裂縫對提高建設工程質量有著重要的意義。

一、混凝土裂縫分類

當裂縫已影響到或可能發展到影響結構性能、使用功能或耐久性時稱為有害裂縫。不少情況下，混凝土出現的可見裂縫對結構性能、使用功能或耐久性等不會有大的影響，只是影響結構的外觀，對這些裂縫稱為無害裂縫。雖稱為無害裂縫，但也反映了在原材料、配合比和施工過程中或在設計中存在某些缺陷，也應予以關注和改進。裂縫按其產生的原因分類，可分為荷載裂縫和變形裂縫。

（一）荷載裂縫

荷載裂縫是指因動、靜荷載的直接作用引起的裂縫。

（二）變形裂縫

是指因不均勻沉降、溫、濕度變化、膨脹、收縮、徐變等變形因素引起的裂縫。該類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。我們稱這類變形作用為“變形荷載”。

二、裂縫成因

（一）荷載裂縫產生的原因

在設計荷載范圍內，過設計荷載范圍或設計未考慮到的作用；地震、臺風作用等；構件斷面尺寸不足、鋼筋用量不足、配置位置不當；結構物的沉降差異及次應力作用等都是荷載裂縫產生的原因。

（二）溫度裂縫產生的原因

多因溫度收縮（冷縮）引起。溫度收縮主要是混凝土內部溫度由于水泥水化而升高，最后又冷卻到環境溫度時產生的收縮。其大小與混凝土的熱膨脹系數、混凝土內部較高溫度和降溫速率等因素有關。混凝土的熱膨脹系數依集料的熱膨脹系數的不同而不同，通常為（6～12）×10-6/℃。假定普通混凝土的熱膨脹系數為10×10-6/℃，則溫度下降15℃造成的冷縮量為150×10-6。如果混凝土的彈性模量為30Gpa，則冷縮受約束而產生的彈性拉應力為4.5Mpa。因此冷縮常引起混凝土的開裂。溫度裂縫大多發生在施工的中后期，縫寬受溫度變化影響較明顯。

（三）干縮裂縫產生的原因

干縮裂縫主要由于混凝土干燥收縮引起的。干燥收縮是指混凝土停止養護后，在不飽和空氣中失去內部毛細孔和凝膠孔的吸附水水而發生的不可逆收縮，干縮裂縫一般處于結構的表面，尺寸多在0.05～0.20mm之間。

（四）塑性裂縫產生的原因

混凝土在新拌狀態下，拌合物中顆粒間充滿著水，如養護不足，表面失水速率過內部水向表面遷移的速率時，則會造成毛細管中產生負壓，使漿體產生塑性收縮，進而產生塑性裂縫。一般在澆筑幾小時之后出現在結構表面，形狀不規則，長多在0.2～3m之間，寬多在1～5mm之間。

三、裂縫修補

若新拌混凝土產生塑性裂縫，在裂縫出現時采取對新拌混凝土表面進行拍打至塑性裂縫消失的措施，同時加以養護即可。若是硬化后的混凝土產生裂縫可參照如下方法進行處理。

（一）表面處理法

這是一種在微細裂縫（寬度一般小于0.2mm）的表面涂膜以提高其防水性及耐久性的方法，是一種較簡單的裂縫修補方法。通過密封裂縫表面達到防止水分、二氧化碳以及其它有害介質侵入的目的。而一旦表面裂縫貫通底部，并伴有漏水的情況，則可以采用在構件表面貼補防水片的方法進行處理。

（二）填充密實法

對于中寬等的裂縫一般做法：在裂縫地方鑿成凹槽，然后填充合適的材料進行修補。例如，裂縫的寬度小于0.3mm，選擇混凝土**的封堵材料進行填充。

（三）壓力灌漿法

一般適用于開裂較為嚴重的部位，處理的裂縫多為貫通裂縫。通過壓力將注射膠灌注到混凝土的內部的裂縫處，粘結封閉裂縫。這種方法一方面能夠修補面層同時還有補強和加固的作用。這種方法由于處理效果好，目前被廣泛的使用。

（四）結構補強法

對于一些較大的裂縫，例如外荷載過設計的承載范圍，由于地震、爆炸等因素造成的或者是由于鋼筋被腐蝕導致的裂縫，一般是使用結構補強法。

四、結語