裂缝原因分析及处理技术

裂缝原因分析及处理技术

摘要：多年以来，在建筑工程领域中存在一个相当普遍的问题即结构裂缝，裂缝产生的原因众多而复杂，有的工程在还没有投入正常使用前，在施工过程中就已出现裂缝，有的裂缝是在结构受荷后出现并有逐步扩大的趋势，裂缝的出现可能预示着承载力不足，裂缝还会影响结构的适用性和耐久性。目前对裂缝的研究已有很多年，积累了许多经验，但是在裂缝的形成机理和扩展机理等方面还需要深入研究、探讨。

关键词：建筑结构；裂缝；裂缝处理技术

1.裂缝的危害

裂缝是固体材料中的某种不连续现象，也是工程中最常见的一种问题。裂缝对建筑危害主要表现在对结构持久承载力和建筑正常使用功能的降低。对于无筋结构，裂缝的出现预示着结构承载力可能不足或存在严重问题；对于配筋结构，裂缝的存在及超标会引起钢筋锈蚀，降低结构的耐久性。裂缝对建筑正常使用功能的影响，主要是降低了结构的防水性能和气密性，影响建筑的美观，给人们造成一种不安全的感觉，造成了一定得精神压力和心理负担。

2.裂缝形成的原因

裂缝产生的原因，可分为结构性裂缝与非结构性裂缝两大类。结构性裂缝：由各种外荷载引起的裂缝，包括由外荷载的直接作用引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝；非结构性裂缝：主要是由于变形引起的裂缝。如温度和湿度的变化、材料的收缩或膨胀、地基的差异沉降或膨胀等原因都引起裂缝。

3.裂缝的种类

3.1受力裂缝的特点

楼板受力裂缝

楼板是水平构件，通常由钢筋混凝土材料制作，周围有梁或墙支承，板柱结构由柱支撑，在结构中楼板只承受竖向荷载，板的内力主要是弯矩的作用，对于水平荷载（风荷载或地震作用），楼板只起传递作用。现浇楼盖当楼板厚度不够，或配筋不够，混凝土强度偏低或荷载较大时，楼板会出现受力裂缝。板底板面裂缝位置不同，板面裂缝成环状，沿框架梁边分布；板底裂缝成十字或米字，集中于板跨中。

梁受力裂缝

梁也是水平构件，两端支承在柱或墙上，通常由钢筋混凝土材料或型钢制作，

梁除承受板传来的竖向荷载外，还承担柱或墙分配来的水平荷载的内力，梁的内力主要是弯矩和剪力。如果受弯力不够，产生的裂缝在梁跨中底部，裂缝一般为竖向楔形，在梁的两侧同时出现，梁底裂缝下宽上窄，延伸至梁的中和轴。如果受剪承载力不够，产生的裂缝在梁的两端，大致为45°斜裂缝。梁受力裂缝产生的原因主要有设计和施工两个方面的原因。

抗震墙受力裂缝

抗震墙主要承受水平荷载，由钢筋混凝土或砌体材料制作，水平荷载在建筑物中主要是风荷载或地震作用，水平荷载可两个方向反复作用，如果抗力不够，在墙上中间部位产生交叉裂缝。

3.2非受力裂缝的特点

（1）收缩裂缝

收缩裂缝常在现浇混凝土楼板中出现，梁次之，柱很少。现浇板收缩裂缝的特点是裂缝不规则，板面数量多、板底数量少，板面裂缝宽度大，板底裂缝宽度小，严重时上下贯通常有渗水痕迹，特别是板面中心部位，由于负筋没有连通时最容易出现裂缝。现浇混凝土梁收缩裂缝的特点在梁两个侧面中部，形态为中间宽两边窄的枣核型，到梁上下主筋处截止。

（2）温度裂缝

置于自然环境中的建筑物，长期受到自然界气温变化和太阳辐射等温度作用的影响，由于建筑物材料本身的热传导性能差，当周围环境温度及太阳辐射作用使建筑物表面温度迅速上升或下降时，建筑物围护结构内部温度仍处于原来的状态，于是在围护结构中形成较大的温度差异，这种差异必然会造成结构内的附加温差应力，当这种应力超过了材料的抗拉强度时，便产生温度裂缝。

（3）不均匀沉降裂缝

由于地基原因、荷载原因等会引起地基的不均匀变形，地震、滑坡等原因也会引起地基的动态变形。地基的变形会引起上部结构中内力的变化，由此在墙体的不同部位会产生弯矩和剪力，当主拉应力超过墙体抗拉强度时就会产生墙体的裂缝。对于建筑物整体而言，不均匀沉降裂缝特点是：底层重，上层轻；外墙重、内墙轻；开洞墙重、实体墙轻，且大多数为斜向裂缝，少数为竖向裂缝和水平裂缝。

钢筋锈蚀裂缝

由于混凝土中含有氯离子，或外界侵入的氯离子，或混凝土结构处于腐蚀性环境中，或由于混凝土碳化后处于潮湿环境中，或由于混凝土保护层厚度太薄，都会使混凝土中的钢筋产生锈蚀现象，锈蚀产物体积膨胀，将混凝土保护层胀裂。

锈蚀裂缝都是沿着钢筋方向，所以也称之为顺筋裂缝。

冻融裂缝

在寒冷或严寒地区，由于混凝土或砌体受潮，并遭受多次冻融，或由于土体冻胀，造成混凝土或砌体裂缝。一般冻融裂缝易出现在顶层混凝土挑檐、女儿墙、混凝土压顶等部位，少数出现在底层墙体勒角部位。有时出现在卫生间、水房间靠近外墙处。冻融裂缝的特点是混凝土或砌体酥松、剥落、脱落，混凝土构件漏筋，钢筋锈蚀。

4.裂缝的修补技术

4.1混凝土结构裂缝处理

（1）表面处理法，包括表面涂抹和表面贴补法

表面涂抹适用范围是浆体难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补法（土工膜或其他防水片）适用于大面积漏水的防渗堵漏。

（2）填充法

用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（0.3mm），作用简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝以及小规模裂缝的简易处理可采取开V形槽，然后作填充处理。

（3）灌浆法

灌浆法又称注入法，是采用各种粘度较小的粘合剂及密封剂浆液灌入裂缝深部，达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的。适用于裂缝宽度较大≥0.3mm、深度较深的裂缝修补，尤其是受力裂缝的修补。

4.2砌体结构裂缝处理

（1）表面封闭修补

对结构变形引起的局部裂缝，当宽度较小，数量不多，对结构承载力影响不大时，一般采用水泥砂浆表面封闭处理，先将裂缝清理干净，用勾缝刀或刮刀等工具将水泥砂浆填入裂缝内。

（2）压力灌浆修补

当裂缝宽度较大，影响结构的整体性能时，应采用压力灌浆进行修补。灌浆