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	混凝土裂縫成因及修補(bǔ)技術(shù)解析

本文就混凝土裂縫的類型、成因及灌縫膠修補(bǔ)法、碳纖維布加固法等幾個(gè)方面，詳細(xì)分析，力求找到較合適的裂縫治理辦法。

    目前的土木建筑工程中，混凝土結(jié)構(gòu)占的主導(dǎo)地位。

    但是，混凝土結(jié)構(gòu)并不是堅(jiān)不可摧的。由于內(nèi)外因素的作用，不可避免地存在裂縫，而裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)物承載能力、耐久性及防水性降低的主要原因。為保證混凝土結(jié)構(gòu)的、穩(wěn)定、耐久，必須從根本上對有害的裂縫進(jìn)行治理。

裂縫

一、裂縫類型

    通常混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫按其形成可分為以下三大類：

1、靜止裂縫

    形態(tài)、尺寸及數(shù)量均已穩(wěn)定不再發(fā)展的裂縫。修復(fù)時(shí)，僅需依裂縫粗細(xì)選擇修復(fù)材料和方法。

2、活動(dòng)裂縫

    寬度在現(xiàn)有環(huán)境和工作條件下始終不能保持穩(wěn)定，易隨著結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力、變形亦或環(huán)境溫度的變化而時(shí)張時(shí)閉的裂縫。修復(fù)時(shí)，應(yīng)先其成因，并觀察一段時(shí)間，確定已穩(wěn)定后，再依靜止裂縫的方法處理。

3、尚在發(fā)展的裂縫

    長度、寬度或數(shù)量尚在發(fā)展，但經(jīng)歷一段時(shí)間后將會(huì)終止的裂縫。對此類裂縫應(yīng)待其停止發(fā)展后，再進(jìn)行修復(fù)。

二、裂縫成因

1、溫度引起的裂縫

    當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，因此產(chǎn)生的裂縫。如當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度很大，當(dāng)混凝土因降溫的收縮變形受到巖石地基或老混凝土墊層的約束時(shí)，將會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生約束裂縫。驟然降溫，水化熱，蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)施工措施不當(dāng)，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，易出現(xiàn)裂縫。

2、荷載引起的裂縫

    設(shè)計(jì)計(jì)算階段，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算；計(jì)算模型不合理；結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符；荷載少算或漏算；使用階段，超出設(shè)計(jì)載荷的重型車輛經(jīng)過；內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮施工的可能性；設(shè)計(jì)斷面不足；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)剛度不足；構(gòu)造處理不當(dāng)；施工機(jī)具、材料堆放不合理；預(yù)制結(jié)構(gòu)翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝不當(dāng)，造成結(jié)構(gòu)受力不合理；不按設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式，不對結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等都是引起裂縫的原因。

3、收縮裂縫

    在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是較常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因。混凝土結(jié)硬以后，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小的現(xiàn)象。由于混凝土表層的水分損失快，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮。

4、沉降裂縫

    由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)。在沒有充分掌握地質(zhì)情況就設(shè)計(jì)、施工，這是造成地基不均勻沉降的主要原因。比如丘陵區(qū)或山嶺區(qū)橋梁，勘察時(shí)鉆孔間距太遠(yuǎn)，而地基巖面起伏又大，勘察報(bào)告不能充分反映實(shí)際地質(zhì)情況。

5、施工質(zhì)量引起的裂縫

    混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、拆模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深層的和貫穿的各種裂縫。混凝土振搗不密實(shí)、不均勻，出現(xiàn)蜂窩麻面、空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點(diǎn)。混凝土澆筑過快，混凝土流動(dòng)性較低，在硬化前因混凝土沉實(shí)不足，硬化后沉實(shí)過大，容易在澆筑數(shù)小時(shí)后發(fā)生裂縫，既塑性收縮裂縫。混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過長，使水分蒸發(fā)過多，引起混凝土塌落度過低，使得在混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

    根據(jù)裂縫的寬度、深度及分布特點(diǎn)，對裂縫寬度在0.15mm以下且裂縫深度較淺的細(xì)小裂縫，采用涂刷封縫膠的方式進(jìn)行表面封閉。對寬度大于0.15mm的裂縫，采用高壓灌漿的方法進(jìn)行處理，即將灌縫膠，通過鉆孔埋設(shè)注漿嘴，用壓力將其注入結(jié)構(gòu)裂縫中，以達(dá)到封閉裂縫的目的。再于混凝土表面粘貼碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。

三、裂縫修補(bǔ)加固方法

    常用的方法，有以下四種，可根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇：

1、表面封閉法  

    利用混凝土自身表層微細(xì)獨(dú)立裂縫（裂縫寬度≤0.2mm）或網(wǎng)狀裂紋的毛細(xì)作用吸收低粘度且具有良好滲透性的修補(bǔ)膠液，來封閉裂縫通道。施工時(shí)先將待修補(bǔ)的砼表面清洗干凈，保持干燥，用毛刷將低粘度修補(bǔ)膠液涂刷在裂縫處，正常涂刷三次，每次涂刷待觸指干后再進(jìn)行下次涂刷，兩次涂刷方向保持垂直。對樓板和其他需要防滲的部位，還應(yīng)在混凝土表面粘貼碳纖維復(fù)合材料以封護(hù)增強(qiáng)作用。

2、填充密封法

    在構(gòu)件表面沿裂縫走向騎封鑿出槽深和槽寬分別不小于20mm和15mm的U形溝槽；當(dāng)裂縫較細(xì)時(shí)，亦可鑿成V形溝槽。當(dāng)為活動(dòng)裂縫時(shí)，槽寬應(yīng)≥15mm與5倍較大裂縫寬度之總和，然后用灌縫膠充填，并粘貼纖維復(fù)合材料以封閉其表面。

    此法適用于處理≥0.5mm的活動(dòng)及靜止裂縫。

3、注射法

   以一定的壓力（0.1~0.3MPa）將低粘度、高強(qiáng)度的曼卡特灌縫膠注入裂縫腔內(nèi)；

①裂縫檢查：對裂縫大小在0.1mm以上，表面沒有滲水的可采用靜置注膠處理。

②裂縫處理：清理干凈需要施工的區(qū)域，鑿除砼表面析出物，確保表面干凈、干燥，用酒精或丙酮清洗裂縫淺表層和需封口面。

③粘貼注膠底座：底座安裝順序?yàn)橛上孪蛏希黄矫婵蓮囊欢碎_始，單孔逐連續(xù)進(jìn)行安裝，座安裝間距為300mm左右


	④封閉裂縫：用專用封口膠或其他結(jié)構(gòu)膠封閉需要注入的裂縫，注意要充分封閉好，在裂縫頂端預(yù)留觀察口。

⑤封口檢查：對封閉裂縫進(jìn)行檢查，確保無漏氣口，檢查是否漏氣，可沿封閉裂縫涂抹肥皂泡水，試通氣看肥皂泡有無被吹起。有，則證明漏氣需補(bǔ)涂封口膠；無，則證明密封良好可注膠。

⑥配膠：將灌縫膠按出廠要求比率調(diào)配好，配膠盡量用多少配多少，不多配以免浪費(fèi)。

⑦灌注：將調(diào)配好的膠體吸入灌注器內(nèi)，將灌注器安裝在底座上灌注，灌注時(shí)間一般為0.5~1小時(shí)，實(shí)際以灌注器內(nèi)不跑膠，預(yù)留觀察口出膠為準(zhǔn)，如灌注器內(nèi)膠體灌完需重新補(bǔ)膠灌注。

⑧拆除灌注器、固化養(yǎng)護(hù)：注滿后應(yīng)及時(shí)拆除灌注器，底座用堵頭堵住，靜置24小時(shí)固化養(yǎng)護(hù)后方可拆除底座和封口部位

⑨粘貼碳纖維布：拆除底座，用封口膠補(bǔ)平，并在混凝土表面粘貼碳纖維復(fù)合材料以起到封護(hù)增強(qiáng)作用。

此方法適用于0.1mm≤裂縫寬度≤1.5mm靜止的獨(dú)立裂縫、貫穿性裂縫以及蜂窩狀局部缺陷的封閉和補(bǔ)強(qiáng)。

4、壓力注漿法

    在一定時(shí)間內(nèi)，以較高壓力（以產(chǎn)品使用說明書確定）將修補(bǔ)裂縫用的注漿料壓入裂縫腔內(nèi)；

①清理：詳細(xì)檢查、分析滲漏情況，確定灌漿孔位置及間距。清理干凈需要施工的區(qū)域，鑿除砼表面析出物，確保表面干凈。

②鉆孔：使用電錘等鉆孔工具沿裂縫兩側(cè)進(jìn)行鉆孔，鉆頭直徑為14mm,鉆孔角度宜≦45°，鉆孔深度≦結(jié)構(gòu)厚度的2/3，鉆孔必須穿過裂縫。但不得將結(jié)構(gòu)打穿（壁后灌漿除外）鉆孔與裂縫間距≦1/2結(jié)構(gòu)厚度。鉆孔間距20cm~60cm.

③埋嘴：在鉆好的孔內(nèi)安裝灌漿嘴（又稱之為止水針頭），并用專用內(nèi)六角扳手?jǐn)Q緊，使灌漿嘴周圍與鉆孔之間無空隙，不漏漿。

④封縫：將裂縫表面用封口膠進(jìn)行封閉處理，目的是在灌化學(xué)漿時(shí)不跑漿。

⑤灌漿：使用高壓灌漿機(jī)向灌漿孔內(nèi)灌注化學(xué)灌漿料。立面灌漿順序?yàn)橛上孪蛏希黄矫婵蓮囊欢碎_始，單孔逐一連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)相鄰孔開始出漿后，保持壓力3~5分鐘，即可停止本孔灌漿，改注相鄰灌漿孔。

⑥拆嘴：灌漿完畢，確認(rèn)化學(xué)漿液已固化即可去掉外露的灌漿嘴。清理干凈已固化的溢漏出的灌漿液。

⑦封口：用封口膠進(jìn)行灌漿口的修補(bǔ)、封口處理。

⑧粘貼碳纖維布：在混凝土表面粘貼碳纖維復(fù)合材料以起到封護(hù)增強(qiáng)作用。

此方法適用于處理大型結(jié)構(gòu)貫穿性裂縫、大體積混凝土的蜂窩狀嚴(yán)重缺陷以及深而蜿蜒的裂縫。

四、加固所用材料

    上述方法中所用加固材料，建議使用弘盛瑞達(dá)系列產(chǎn)品，同廠出品材料融合度更高，更加有利于產(chǎn)品性能的發(fā)揮。



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