混凝土裂缝分析及处理

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。
• 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。
• 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。
1.3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。
• （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。
• （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。
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。
• 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， 因此缝
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。
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；
• 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）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0.2 mm以 下的干燥裂缝) 、甲凝(能灌0.03 mm～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。
• 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。
• （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。
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。
• 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。