混凝土结构裂缝修复技术研究进展

混凝土结构裂缝修复技术研究进展

常青松

烟台金桥建筑开发有限公司山东烟台2640003

摘要：混凝土工程中的裂缝是比较常见的一种工程缺陷，混凝土裂缝产生的原因是因为各种应力超过了混凝土自身的最大承载限度，导致混凝土产生裂纹。这种应力可能是混凝土的内部产生了很大的拉应力，导致混凝土产生裂纹，也可能是混凝土受到的载荷过大，导致混凝土产生裂缝。本文进一步分析了混凝土结构裂缝修复技术，以供同仁参考借鉴。

关键词：混凝土；结构裂缝；修复技术

一、混凝土结构的裂缝形成

1.活动裂缝

系指其宽度不能保持稳定，易随着结构构件的受力、变形或环境温、湿度的变化而时张、时闭的裂缝。修补时，应先消除其成因，并观察一段时间，确认已稳定后，再依静止裂缝的处理方法修补；若无法完全消除其成因，则应使用具有足够柔韧性的材料进行修补。

2.静止裂缝

系指形态、尺寸和数量均已稳定不再发展的裂缝。修补时，仅需依裂缝粗细选择修补材料和方法，而与其它因素无关。

3.尚在发展的裂缝

系指长度、宽度或数量尚在发展，但经历一段时间后将会终止的裂缝。对此类裂缝应待其停止发展后，方可进行修复或加固。经过对裂缝产生原因和发展情况进行调查分析，根据裂缝的现状及未来发展的预测、结构的所处的环境及继续使用的年限、要求结构恢复程度等因素可采用修补处理和加固处理两种主要方案。本文主要介绍混凝土的修补方案。

二、裂缝的原因分析

1.结构的变形因素

混凝土的结构受外界温度的影响而发生收缩和膨胀、混凝土结构的不均匀沉降都会导致裂缝的产生。

2.材料自身特性因素

混凝土是由水、水泥、掺合料、外加剂、砂、石等六大原料组成的。混凝土结构的主要材料是水泥，水泥在与水作用会产生放热反应，在水泥硬化过程中，不断放出的热量称为水化热，水化热的失调，也就是温度控制不当就会使得混凝土产生裂缝。另外，各种原料之间的配合比也是影响质量、产生裂缝的主要原因，材料的配备比不合理就会影响混凝土的强度，使得混凝土硬化过程中产生超负荷地收缩，进而产生裂缝。

3.现场监督控制的因素

混凝土施工时必须要有现场监督和实验，如果监督工作完成的不够细致就会造成很多施工问题，影响混凝土的质量。

三、混凝土结构裂缝修复技术分析

1.裂缝修补方法

（1）表面封缝法。

表面封缝法是一种简单，常见的修补方法。它主要适用于对承载力没有影响或者影响很小的表面裂缝及深进裂缝处理，还适用于大面积细裂缝防渗防漏的处理。常用的有表面涂抹水泥砂浆法和表面涂抹环氧胶泥法。处理表面细微裂缝（一般宽度<0.2mm）时，多采用聚合物水泥和防水涂料进行表面涂膜处理，以达到封闭裂缝及提高防水作用及耐久性。

这种处理法主要适用于塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、缝宽<0.1mm的温度裂缝、表面干缩裂缝、凝缩裂缝等的修补。这种方法施工简单，既可涂敷，也可喷涂，但是其修补工作无法深入到裂缝内部，对活动型裂缝也难于追踪其变化，因此在防护的同时应当采取措施防止混凝土在各种作用下继续开裂，例如在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等。

⑵凿槽充填。这是一种适合于修补较宽裂缝（0.5mm以上）的方法。具体做法是沿裂缝处凿开混凝土，并在该处充填修补材料。具体实施时又因钢筋是否腐蚀而不同。当钢筋未腐蚀时，沿裂缝处以大约10mm的宽度将混凝土凿成U形或V形槽，在开槽部位充填密闭材料，充填密闭材料可使用水泥砂浆、环氧砂浆等。如果裂缝下的钢筋已经锈蚀，则开槽时务必开到钢筋锈蚀位置，然后对钢筋锈蚀部位除锈，之后，再清洗干净并干燥，最后用充填材料充填，对锈蚀钢筋的除锈工作一定要做到细致彻底，否则，修补失效，钢筋锈蚀加剧。

⑶灌浆。将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内，使其扩散，固化。固化后的浆液具有较高的粘结强度，与混凝土能较好地粘结，从而增强了构件的整体性，使构件恢复使用功能，提高耐久性，达到堵漏防锈补强的目的。用于结构修补的化学浆液主要有两类：一类是环氧树脂浆；另一类是甲基丙烯酸甲酷液（简称甲凝液）。用于防渗堵漏的化学浆液主要有：水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙，使之不透水并增加强度。虽然民用建筑混凝土结构裂缝修补工法多种多样，但我们不能只知其一、只用其一，而应牢牢掌握每一种方法，以一变应万变，做到根据不同情况采取不同方法，尽量实现修补最优。

⑷修补效果的检查。a.修补工程结束后，对以防水为目的的修补，则可通过检验已修补的裂缝是否存在漏水现象来确认。b.对于恢复耐久性为目的的修补，就不易确认修补效果。对于具体的工程，可使用压入气体检漏法或在不影响使用性前提下，在灌浆部位采用小直径取芯样检查法。

2.裂缝补强加固方法

（1）外包钢加固法。将钢板粘贴在混凝土表面，特别是受拉侧表面，使之与原结构一体化，提高结构承载力的一种方法。外包钢加固法根据施工工艺和钢板与混凝土间粘连牢固度的不同又分为湿式外包钢加固和干式外包钢加固。外包钢加固效果关键在于粘结剂的使用，因此要选择可靠的粘结强度和抗拉、压强度高、耐老化性好的粘结剂（如JGN结构胶等）。

（2）加大截面加固法。在已有构件基础上，补浇混凝土，以增强构件的承载力。在施工过程中，关键要处理好新、老混凝土接触面的粘结，以确保二者协调工作，保持一体。

（3）预应力加固法。借助于外加预应力减少构件中产生的拉应力的一种加固方法。主要采取利用钻机将混凝土构建进行钻孔处理，然后在钻好的孔中穿上预应力钢筋构成的螺栓，拧紧螺栓增加构件的预应力，进而减小裂缝达到修补裂缝的目的。采取预应力法时如果条件允许，还可以通过施加双向预应力更好的增强构件预应力，在裂缝方向与成孔方向垂直且钻孔方向不垂直时就可以采取双向预应力法。

（4）增设杆件加固法。在已有的梁、柱、板等处增设杆件来增强结构承载力或改变结构物的传力路径以增强其承载力的一种方法。在具体应用中应按被加固梁板在增设支点加固时是否有预加支承力的两种情况考虑，对于有预加力时，支承预加力可视作外力计算。

结束语：

裂缝会给混凝土结构带来巨大的安全隐患。第一，裂缝对混凝土结构的承载力产生影响，削弱其刚度与抗剪强度，造成钢筋受拉力比设计拉力高，进而对承载力产生不利；第二，裂缝可能会腐蚀钢筋，由于有裂缝，则结构体内易渗透进水分与其他杂质，会腐蚀钢筋，或者削弱骨料强度，影响混凝土整体结构。在冬季严寒时易出现冻融，由于裂缝的存在会严重影响混凝土结构，造成保护层裂开、掉落，进而不能有效保护钢结构；第三，对结构的耐久性产生影响，裂缝会致使混凝土中渗进各种有害杂质，快速腐蚀钢筋，加快混凝土碳化，因而极大降低了混凝土结构的耐久性；第四，对结构的封闭性产生影响，一些建筑场所对封闭性的要求较高，如果存在裂缝，则产生的后果不堪设想；第五，对结构舒适度产生影响，严重时会造成构件甚至整个工程废弃，带来巨大的经济损失。总之，混凝土裂缝修复有利于提高钢结构的耐久性，保证其安全稳定使用。

参考文献

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