潮州民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及修補措施探討

1 混凝土裂縫原因分析

1.1不均勻沉降

由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)松軟和不勻、回填土不實、浸水，而致使地基土發(fā)生不均勻沉降，較終就導(dǎo)致沉陷裂縫的產(chǎn)生；有的則是由于模板剛度不夠、模板支撐間距過大、支撐底部發(fā)生松動等原因?qū)е铝芽p的產(chǎn)生，尤其是在冬季，在凍土上作模板支撐，凍土化在凍后就會發(fā)生不均勻沉降，致使裂縫的產(chǎn)生。

1.2溫度應(yīng)力

由于混凝土在澆筑完成后，混凝土表面易于散熱，而聚積在混凝土內(nèi)部的水泥水化熱沒能很好的散發(fā)出去，這就大大提高了混凝土的內(nèi)部溫度，從而混凝土內(nèi)外就會形成較大的內(nèi)外溫差，致使拉應(yīng)力在表面產(chǎn)生，壓應(yīng)力在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生。混凝土表面附近若存在較大的溫差，此時產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力則較大，混凝土的齡期較短，其抗拉強度也會降低，一旦溫差所造成的表面拉應(yīng)力過混凝土的抗拉強度，此時在混凝土表面就會產(chǎn)生表面裂縫。該類裂縫產(chǎn)生時間早，形態(tài)不規(guī)則，深度較淺，僅為表面，但這些表面裂縫容易集中應(yīng)力，從而將會導(dǎo)致裂縫的進一步深入和擴大。

1.3濕度影響

一般的混凝土在硬結(jié)的過程中，其體積會逐漸收縮，此時在構(gòu)件內(nèi)就易促使拉應(yīng)力的產(chǎn)生，混凝土收縮值在早期混凝土強度不高時而較大。為此，如果混凝土構(gòu)件咋早期沒有得到很好的養(yǎng)護，就很容易促使收縮裂縫的產(chǎn)生。該類裂縫常見于在現(xiàn)澆剪力墻、壁、水池底等工程結(jié)構(gòu)中。

1.4 結(jié)構(gòu)受荷嚴重

如果投入使用的建筑物所承受的荷載已大過所設(shè)計的荷載時，建筑物混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會造成內(nèi)力彎矩的產(chǎn)生，如果該彎矩值過一定限度時，混凝土構(gòu)件內(nèi)部就會產(chǎn)生垂直裂縫，與此同時，如果結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的剪應(yīng)力過一定限度時，在構(gòu)件內(nèi)部就會產(chǎn)生斜裂縫，隨著時間的不斷推移，該斜裂縫將會由下往上逐漸延伸。

1.5 徐變變形

徐變變形就是指在內(nèi)應(yīng)力的作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件不僅會瞬時彈性變形，其變形值還會隨著時間的推移而不斷加大。在徐變變形的作用，受彎構(gòu)件的長期變形量可以增加2-3倍，變形量加大后就會使拉區(qū)混凝土還需要承受一定的拉應(yīng)力，造從而造成裂縫的產(chǎn)生。該類裂縫常見于受彎構(gòu)件的拉區(qū)，其特征類似于受荷嚴重出現(xiàn)的裂縫。

1.6 施工不當

施工不當也會造成裂縫的產(chǎn)生，產(chǎn)生該類裂縫的因素有很多，例如，混凝土水灰比過大、水泥量或外加劑量過多；混凝土攪拌時間不足、振搗不夠密實；混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護時間不夠，養(yǎng)護不良；鋼筋表面被污染，保護層失去了保護的作用；后期施工對前期混凝土造成影響；混凝土構(gòu)件內(nèi)外溫差較大時未采取相應(yīng)的有效措施；在不宜施工的氣候條件下，勉強施工等。

2 裂縫修補措施

對于以上裂縫，其修補的方法主要有表面修補法、局部修復(fù)法和灌漿法三種。

2.1表面修補法

2.1.1涂覆法: 該方法適用于混凝土表面裂縫數(shù)量較多且較為密集的情況，，該方法是采用機械或手工進行噴涂，在混凝土裂縫表面涂覆修補材料以形成封閉層，通常涂膜厚度在0.3-2.5之間。在進行修補材料的選用時，主要要考慮環(huán)境變化、介質(zhì)腐蝕情況等使用條件以及裂縫的活動情況等，例如，聚氨酷涂料、環(huán)氧瀝青涂料、聚氨酷瀝青涂料等剛性涂料適用于耐磨要求較高的地坪；聚氨酷彈性體、橡膠型丙烯酸酷涂料等彈性涂料適用于不穩(wěn)定的裂縫。

2.1.2增加整體面層法:該方法適用于混凝土表面裂縫數(shù)量較多且分布面較廣的情況，其通常是在混凝土整體表面增加一層水泥砂漿或細石混凝土。一般情況下，還需要將雙向鋼絲網(wǎng)安置到整體面層內(nèi)。

2.1.3表面縫合法:該方法主要適用于裂縫較少但較寬的情況，該方法主要是在裂縫兩邊進行鉆孔或鑿槽，在孔或槽中放入u形鋼筋或金屬板，然后用環(huán)氧樹脂砂漿等無收縮型砂漿在孔或槽中進行填灌以起到錨固作用，從而達到縫合裂縫的目的。

2.1.4壓抹環(huán)氧膠泥法:該方法適用于裂縫數(shù)量少且分散，縫寬在0.1mm上的裂縫，該方法主要是在裂縫表面涂抹一層環(huán)氧膠泥，并將其壓實。

2.2局部修復(fù)法

2.2.1充填法:該方法主要是用高速轉(zhuǎn)動的切割圓盤、風(fēng)鎬或鋼釬以擴大裂縫，使其鑿成梯形槽或是V形，然后再將水泥砂漿、或環(huán)氧砂漿、或聚氯乙烯膠泥等材料分層壓抹以其裂縫封閉。其中梯形槽適用滲水裂縫的修補，V形槽適用普通裂縫的修補；結(jié)構(gòu)強度要求高的適用環(huán)氧砂漿，僅作防滲漏的修補適用聚氯乙烯膠泥。

2.2.2預(yù)應(yīng)力法:該方法是在避開鋼筋的前提下，在構(gòu)件上使用鉆機進行鉆孔，然后將螺栓穿入，施加一定的預(yù)應(yīng)力將螺帽擰緊而減小或閉合裂縫。

2.2.3更換法:更換法適用于在鋼筋混凝土預(yù)制梁等構(gòu)件中因運輸、堆放或吊裝不當而引發(fā)的裂縫。對于該類裂縫，有時可以將裂縫附近的混凝土鑿除，并對其進行清洗和濕潤后，將強度高一等級的混凝土澆筑其中已達到修補，其中要注意混凝土的養(yǎng)護。這些構(gòu)件在修補后仍然可以用于工程中。但該方法不宜修補己斷裂的構(gòu)件。此外，修補前應(yīng)檢查鋼筋的實際應(yīng)力和變形狀況。修補混凝土宜用微膨脹型。

2.3灌漿法

灌漿法適用于對結(jié)構(gòu)整體有影響的裂縫，該方法主要是在縫內(nèi)灌入水泥或化學(xué)漿液，讓其逐漸擴散和固化。因為固化后的漿液，其勃結(jié)強度較高的，它能與混凝土形成較好的勃結(jié)，這樣就能使得構(gòu)件的整體性增強，構(gòu)件的使用功能得以恢復(fù)，其耐久性也相應(yīng)提高，從而實現(xiàn)堵漏防銹補強的目的。