混凝土裂缝分析及处理

混凝土结构裂缝原因分析及处理1混凝土结构裂缝主要原因塑性收缩裂缝混凝土干缩引起的裂缝温度变化引起的裂缝结构基础不均匀沉降引起的裂缝荷载作用引起的裂缝1.1塑性收缩裂缝塑性裂缝出现在结构表面，形状不规则且长短不一，这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。塑性裂缝又称龟裂，严格说来属于干缩裂缝，出现很普遍。塑性收缩裂缝主要因素：-混凝土坍落度较大且振动时间过长，水泥浆上浮骨料下沉，受到钢筋或其他物质的约束，出现不均匀沉降，从而使混凝土的表层产生裂缝；-浇筑后表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面水分蒸发过快，产生急剧收缩，而此时混凝土早期强度不能抵抗这种变形应力，因而开裂；-使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的细砂和粉砂混凝土水灰比过大，也会导致这种裂缝出现。1.2混凝土干缩引起的裂缝混凝土硬化过程中，内部干缩而引起体积变化，当这种体积变化受到约束时，就可能产生干缩裂缝。干缩裂缝处在结构的表面，较细，其走向纵横交错，没有规律性。一般在养护完毕一段时间后，在表层或侧面出现，并随湿度和温度变化而逐渐发展。混凝土干缩裂缝主要因素：-混凝土浇筑后养护不当，表面水分散发过快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小，表面的收缩变形受到内部的约束，产生拉应力，引起混凝土表面裂缝；-因水分蒸发产生体积收缩，受到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝；-混凝土构件长期露天，表面湿度经常发生剧烈变化；-采用含泥量大的粉砂配制混凝土；-混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层；1.3温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时就会产生温度变形，由此产生附加应力，当应力超过抗拉强度时就会产生裂缝。温度裂缝大多发生在施工中后期，温度裂缝一般在接近表面较浅的范围内出现，缝宽受温度变化影响较明显。温度裂缝比较常见，如现浇板裂缝、大体积混凝土裂缝。温度裂缝的主要因素：-大体积混凝土浇灌后，放出水化热，内部温度不断上升，表面和内部温差大。当温差出现非均匀变化时，导致混凝土表面急剧的温度变化，使其因降温而收缩。-混凝土表面受到内部混凝土的约束，会产生拉应力，而混凝土早期抗拉强度很低，因此出现裂缝。1.4结构基础不均匀沉降引起的裂缝基础沉降不均匀时，结构构件受到强迫变形，导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切作用，从而使得结构构件开裂，随着不均匀沉降的进一步发展，裂缝会进一步扩大。这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。由于地基变形造成的应力一般较大，因此裂缝裂缝宽度较大、多呈45°，并且通常是贯穿性的。1.5荷载作用引起的裂缝构件承受不同性质的荷载作用，其裂缝形状也不同，通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交。结构受载后产生裂缝的因素很多，在施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受震动、脱模过早或方法不当，构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当，施工超载等均可能产生混凝土结构裂缝。2预防裂缝产生的措施针对混凝土结构裂缝的产生原因，采取对应的技术措施：-选用水化热低的水泥，非活性骨料，选用级配优良、含泥量低的砂、石骨料。-大体积混凝土施工采取合理分层、分块、分缝措施。-科学确定配合比，掺加减水剂，控制水泥用量，减小水化热。-浇筑时加强振捣，提高密实度，可采用二次振捣。-及时抹压表面，加强养护，适当延长养护时间。-安排合理的拆模时间及顺序。3裂缝产生后常见的补救方法裂缝对钢筋锈蚀和混凝土碳化、抗冻融，抗疲劳性能及结构承载能力等均有不良影响。因此，应根据裂缝的性质、大小、结构受力情况和使用情况，区别对待，及时治理。常见的裂缝修补方法有：表面修补法；内部修补法；结构补强加固法。3.1表面修补法适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理,以及大面积细裂缝防渗、防漏的处理。（1）表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近的混凝土表面凿毛,或沿深进裂缝凿成凹槽,扫除并洒水湿润,先刷水泥净浆1层,然后用水泥砂浆涂抹，并用铁抹压密抹光。（2）表面涂抹环氧胶泥。用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净,油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍,如表面潮湿,应用喷灯烤干燥、预热,以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好,若基层难以干燥,则用环氧煤焦油胶泥(涂料)涂抹。（3）表面涂刷油漆、沥青。涂刷前,混凝土表面应干燥。（4）表面凿槽嵌补。沿混凝土裂缝凿一条V形或U形深槽,V形槽用于一般裂缝的治理,U形槽用于渗水裂缝的治理。槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等,表面作砂浆保护层。3.2内部修补法用压浆泵将胶结材料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。适用于对结构整体性有影响或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝,可采用水泥灌浆，对宽度小于0.5mm的裂缝，或较大的温度收缩裂缝，宜采用化学灌浆。（1）水泥灌浆一般用于大体积混凝土结构的修补,主要施工程序是钻孔、冲洗、止浆、堵漏、埋管、试水、灌浆。钻孔孔距为1m～1.5m，钻孔轴线与裂缝呈30°～40°斜角,当有两排或两排以上的孔时,宜交错或呈梅花形布置；钻孔完毕后自上而下逐孔冲洗；冲洗干净后，在裂缝表面用水泥砂浆(或环氧胶泥)涂抹；进行埋管安装，孔口管壁用水泥砂浆封堵，防止冒浆或灌浆管从孔口脱出；用0.1MPa～0.2MPa压力水由灌浆孔压水、排气孔排水作渗水试验，检查裂缝和管路畅通情况；关闭排气孔，检查止浆堵漏效果，并湿润缝面，以利于粘结；采用42.5以上硅酸盐水泥灌浆，压力为0.3MPa～0.5MPa，每条裂缝应按压浆顺序依次进行，压浆完毕后堵塞灌浆孔。（2）化学灌浆化学灌浆能控制凝结时间,有较高粘结强度和一定的弹性恢复力,结构整体性效果好,适用于各种情况下的裂缝修补及堵漏、防渗处理。灌浆材料应根据裂缝性质、裂缝宽度和干燥情况选用。常用的灌浆材料有环氧树脂浆液(能修补缝宽0.2mm以下的干燥裂缝)、甲凝(能灌0.03mm～0.1mm的干燥细微裂缝)、丙凝(用于堵水、止漏及渗水裂缝的修补,能灌0.1mm以下的细裂缝)等,环氧树脂浆液具有粘结强度高、施工操作方便、成本低等优点,应用最广。灌浆操作主要工序是表面处理(布置灌浆嘴和试气)、灌浆、封孔,一般采取骑缝直接用灌浆嘴施喷,不另设钻孔。3.3结构补强加固法用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固,控制裂缝进一步发展,恢复结构的整体性。（1）锚杆常用水泥砂浆或树脂灌注,锚杆与缝面夹角越大越好。浆液凝固后,锚杆成为结构的一部分,能增强结构的承载能力。采用预应力锚杆,锚固作用更明显,甚至能使混凝土弥合。（2）钢板补强法,是将钢板用粘合剂粘结在混凝土表面上,再用锚杆安装固定。为了结合紧密,也可先将钢板固定,再灌浆充填钢板与混凝土之间的空隙。（3）钢筋混凝土补强法,是在原结构表面浇筑一层钢筋混凝土,起到封闭裂缝,提高承载力,阻止裂缝发展的作用。