深圳混凝土的裂縫成因與修補方法  

硬結的混凝土是一種多元、 多相、 非勻質的水泥基復合材料,具有較高的彈性模量, 較低的抗拉強度。由于混凝土施工和本身變形、 約束等一系列問題, 硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、 氣穴和微裂縫, 正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現出一些非均質的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫,對混凝土的承重、 防滲及其他一些使用功能不產生危害。但是在混凝土受到荷載、 溫差、 濕度等因素影響之后, 微裂縫就會不斷的擴展和連通,較終形成我們肉眼可見的宏觀裂縫, 也就是混凝土工程中常見的裂縫。

一、混凝土結構裂縫成因

根據大量的工程現場檢測和分析,可將鋼筋混凝土結構裂縫的成因分為以下幾種:

1、施工質量引起的裂縫

鋼筋混凝土結構在澆筑、 拆模、 運輸及吊裝過程中,若施工工藝不合理,施工隊伍技術水平低, 可能引起各種形式的裂縫, 特別是細長薄壁結構較容易出現裂縫。裂縫出現的部位和走向、 裂縫寬度等因產生原因而異,比較常見的如下:

（1）鋼筋混凝土保護層過厚, 或亂踩綁扎的上層鋼筋,使承受負彎矩的鋼筋保護層加厚,導致構件的有效高度減小,形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。

（2）混凝土振搗不密實、 不均勻,出現蜂窩、 空洞,導致鋼筋銹蝕或形成裂縫。

（3）混凝土攪拌、 運輸時間過長, 水分蒸發過多,引起混凝土塌落度過低, 使得在混凝土表面出現不規則的收縮裂縫。

（4）用泵送混凝土施工時, 為保證混凝土的流動性, 增加水和水泥用量, 或因其它原因加大了水灰比, 導致混凝土凝結硬化時收縮量增加,混凝土表面出現不規則裂縫。

（5）混凝土早期受凍,使構件表面出現裂紋,或局部剝落。

（6）施工時模板剛度不足,在澆注混凝土時,因側向壓力的作用使得模板變形, 產生與模板變形一致的裂縫。

（7）施工時拆模過早,混凝土強度不足,使得構件在自重或施工荷載作用下產生裂縫。

2、原材料質量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、 砂、 骨料、 拌和水及外加劑組成?；炷了捎貌牧系馁|量不合格,可能導致結構出現裂縫,砂石含泥量過規定,不僅降低混凝土的強度和抗滲性,還會使混凝土干燥時產生不規則的網狀裂縫。

3、混凝土塑性沉降引起的裂縫

此類裂縫產生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時受到阻礙(如鋼筋、 模板 )而產生的。這種裂縫大多出現在混凝土剛澆筑完,尚處在塑性狀態時期,因混凝土表面水分散失或混凝土塌落、 沉陷而產生,大多沿著梁板上面鋼筋的走向出現。另外在施工過程中如果模板松動,也會出現此類裂縫。

4、混凝土塑性收縮引起的裂縫

此類裂縫產生的主要原因是混凝土澆筑后,在塑性狀態時表面水分蒸發過快造成的, 多在表面出現,形狀不規則、 長短寬窄不一。主要是因為早期養護不良(特別是混凝土澆筑后未覆蓋養護 )使混凝土內水分急劇蒸發而引起劇烈收縮, 此時混凝土強度趨近于零, 不能抵抗這種變形應力而導致開裂?；炷林姓舭l水分的速度越快,塑性收縮裂縫越容易產生,而混凝土由于為了滿足流動性,出機時混凝土的塌落度比普通混凝土大很多, 早期強度低所以其水分特別容易散失,表面容易形成裂縫。

5、結構荷載方面。 結構因承受荷載而產生裂縫的原因很多,施工中或使用中都可能出現。 較為常見的是鋼筋混凝土梁、 板等受彎構件, 在使用荷載作用下,出現不同程度的裂縫。

6、溫度應力裂縫?；炷僚c一般物質一樣, 具有熱脹冷縮的物理性質, 其線膨脹系數約為 1×10-5/℃,當環境溫度發生變化時,就會產生溫度變形,在構件受到約束不能自由變形時,構件內就會產生附加應力, 當溫度應力過混凝土的抗拉強度時,必將出現裂縫。常見的如現澆屋面板垂直于肋梁方向的裂縫,大體積混凝土表面裂縫、 煙囪外壁的豎向裂縫等。

7、濕度變形裂縫。普通混凝土在空氣中硬結時,體積會發生收縮, 由此而在構件內產生拉應力, 在早期混凝土強度較低時,混凝土收縮值較大。這類裂縫,在現澆剪力墻、 水池底、 壁等工程結構中較為常見。

二、裂縫的修補方法

上面是混凝土及結構構件裂縫的成因，我們可以根據其成因加于控制。解決方法歸納如下：

1、表面封閉法。這是較簡單和較普通的裂縫修補方法。用于修補對結構影響不大的靜止裂縫，通過密封裂縫來防止水汽、化學物質和二氧化碳的侵入。

2、灌漿法。（1）普通水泥灌漿：大體積水壩、厚混凝土墻或者水工結構的巖石基礎上的裂縫，有時通過注入硅酸鹽水泥砂漿來密閉。（2）聚合物灌注：基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌漿料，與水反應后形成固態沉淀物或泡沫材料，起到封閉裂縫的作用，可在潮濕環境中使用。

3、鉆孔嵌塞法。這種方法通常用來灌注墻體中的裂縫。如果要求密封防水，孔中應填入柔性瀝青來代替砂漿；如果灌注栓塞的作用比較重要，孔中則要灌注環氧樹脂。

4、樹脂灌注法。環氧樹脂是較常見的裂縫灌注材料。它具有較高的機械強度，并能抵抗混凝土所遇到的大多數化學侵蝕，樹脂可以灌入到0.05mm的裂縫。除某些特殊的環氧樹脂之外，當裂縫是活動的、有滲漏的、或者裂縫數量較多時，通常不易采用樹脂灌注法。

5、聚合物侵入法

聚合物侵入法分為重力滲入法和真空滲入法兩種。

⑴重力滲入法。低粘度的液態樹脂可用來密封路面、橋面的不小于0.1mm的裂縫。將樹脂涂刷到表面上，或者在水平表面上沿裂縫構筑臨時的圍堤，使樹脂溢于裂縫表面。

（2）真空滲入法。較適合封閉多重無規則表面裂縫。先將裂縫表面密封，抽去真空，使裂縫中和孔隙中的空氣全部排除。再在大氣壓力下用純環氧樹脂漿

料注入裂縫表面中。

6、柔性密封法。通常將活動裂縫轉變為運動節縫，是比較適宜的辦法。可沿裂縫邊緣開一凹槽并填入適當的柔性材料。節縫底部使用隔離層。

7、釘合法。當必須恢復主裂縫斷面的抗拉強度時，使用釘合法比較適宜。特別比較適宜在不會損壞周圍結構的場合下用來鎖閉活動裂縫。用相對薄而長的金屬“縫合U 型釘”跨過裂縫嵌入事先開好的槽溝中，用無收縮砂漿或者環氧樹脂基粘合劑來固定。

8、粘貼法。當運動不止作用于一個平面時，或者過度的運動已過一個普通尺寸的凹槽所允許的范圍時，或者不可以切割出槽時可使用這個方法。用柔性的密封帶蓋住裂縫，僅將帶的邊緣部分粘住。

9、附加鋼筋法。（1）普通鋼筋：首先將裂縫密閉，然后貫穿裂縫平面大約90°的方向鉆孔，將環氧樹脂注入孔內，再將鋼筋插入孔中使之粘合成整體。（2）外部施加預應力：通過后張法施加應力，來加強結構件的主要部分或者封閉裂縫。

10、迭合面層法。當結構表面存在大量的裂縫，而且采用其它辦法單獨處理各個裂縫過于昂貴時，用這個方法來密閉、覆蓋（不是修復）裂縫非常有效。對于偶然出現大面積網狀裂縫，使用該法很有效。

11、自閉合法。混凝土依靠自身合攏裂縫稱為“自閉合”，這是在存在濕氣并且沒有拉應力作用時發生的一種化學現象。整個自閉合時期必須連續保持水飽和。

12、干嵌填法。用手工將低水灰比的砂漿連續嵌入裂縫，形成與原有混凝土結構緊密連接的密實砂漿。先在裂縫表面開槽，大約25mm寬、25mm深，清理后涂刷界面劑、連續嵌入低水灰比的砂漿。

13、涂層及其它表面處理法。修復開裂的混凝土結構，可以使用范圍很廣的表面浸漬密封劑和涂料；如果混凝土開裂已經穩定，則可通過涂料獲得成功地修補，但不適合低溫區域操作。

裂縫的存在改變了混凝土結構的受力條件, 降低了混凝土結構的耐久性, 使局部甚至整體結構可能發生破壞, 因此, 在實際工程施工中必須對混凝土裂縫認真進行分析、 研究, 找出產生裂縫的原因, 提出預防措施, 對產生的裂縫運用合理的方法進行處理, 確保人民群眾生命財產安全及建筑物安全、 穩定地運行。