混凝土裂缝分析及处理

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。
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




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。
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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。
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。
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。

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）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 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。
（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。 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。


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
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。