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一、裂縫的成因
裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因人手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的較有效的途徑。
(一)設(shè)計原因
1.設(shè)計結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫。
2.設(shè)計中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件的裂縫(偏心、應(yīng)力過大等)。
3.設(shè)計中構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫(如墻板、樓板)。
4.設(shè)計中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。
5.設(shè)計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。
(二)材料原因
1.粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大。集料顆粒級配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。
2.骨料粒徑越細、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大。
3.混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，嚴重增加混凝土收縮。
4.水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。
5.水泥等級及混凝土強度等級原因：水泥等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響很大。混凝土設(shè)計強度等級越高，混凝土脆性越大、越易開裂。
(三)混凝土配合比設(shè)計原因
1.設(shè)計中水泥等級或品種選用不當(dāng)。
2.配合比中水灰比(水膠比)過大。
3.單方水泥用量越大、用水量越高，表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大。
4.配合比設(shè)計中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差，導(dǎo)致混凝土離淅、泌水、保水性不良，增加收縮值。
5.配合比設(shè)計中混凝土膨脹劑摻量選擇不當(dāng)。
(四)施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因
1.現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。
2.高空澆注混凝土，風(fēng)速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大。
3.對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產(chǎn)生表面收縮裂縫。
4.大體積混凝土澆注，對水化計算不準、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大，混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。
5.現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。
6.現(xiàn)場模板拆除不當(dāng)，引起拆模裂縫或拆模過早。
7.現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)(超張、偏心)，引起混凝土張拉裂縫。
(五)使用原因(外界因素)
1.構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降，產(chǎn)生沉降裂縫。
2.使用荷載超負。
3.野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫。
4.周圍環(huán)境影響，酸、堿、鹽等對構(gòu)筑物的侵蝕，引起裂縫。
5.意外事件，火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。
二、裂縫的控制措施
(一)設(shè)計方面
1.設(shè)計中的‘抗’與‘放’。
在建筑設(shè)計中應(yīng)處理好構(gòu)件中‘抗’與‘放’的關(guān)系。所謂‘抗’就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施，而所謂‘放’就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時所采取的措施。
設(shè)計人員應(yīng)靈活地運用‘抗一放’結(jié)合、或以‘抗’為主、或以‘放’為主的設(shè)計原則。來選擇結(jié)構(gòu)方案和使用的材料。
2.設(shè)計中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時，應(yīng)充分考慮采用加強措施。
3.積極采用補償收縮混凝土技術(shù)：
在常見的混凝土裂縫中，有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮，實踐證明，效果是很好的。
4.重視對構(gòu)造鋼筋的認識：
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置，特別是于樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。
5.對于大體積混凝土，建議在設(shè)計中考慮采用60天齡期混凝土強度值作為設(shè)計值，以減少混凝土單方用灰量，并積極采用各類行之有效的混凝土摻合料。
(二)材料選擇和混凝土配合比設(shè)計方面
1.根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級，盡量避免采用早強高的水泥。
2選用級配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。
3.積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標已作為混凝土的第五、六大組份，可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
4.正確掌握好?昆凝土補償收縮技術(shù)的運用方法。對膨脹劑應(yīng)充發(fā)考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過大量的試驗確定膨脹劑的較佳摻量。
5.配合比設(shè)計人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場，依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況，合理選擇好混凝土的設(shè)計坍落度，針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時調(diào)整施工配合比，協(xié)助現(xiàn)場搞好構(gòu)件的養(yǎng)護工作。
(三)現(xiàn)場操作方面
1.澆搗工作：澆搗時，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。
2.混凝土養(yǎng)護：在混凝土裂縫的防治工作中，對新澆混凝土的早期養(yǎng)護工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護，對于大體積混凝土，有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護。養(yǎng)護時間為14—28天。
3.混凝土的降溫和保溫工作：對于厚大體積混凝土，施工時應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設(shè)散熱孔、通水排熱等)，避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后，應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養(yǎng)護，以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。
4.避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。
5.對于地下結(jié)構(gòu)混凝土，盡早回填土，對減少裂縫有利。
6.夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫人模、低溫養(yǎng)護，必要時經(jīng)試驗可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。
綜上所述，對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題，需要經(jīng)過設(shè)計、監(jiān)理、施工及使用方等多方面的配合。
三、混凝土裂縫的分類
混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫按其形成可分為三類：
1、靜止裂縫：形態(tài)、尺寸和數(shù)量均已穩(wěn)定不再發(fā)展的裂縫。修補時，僅需依裂縫粗細選擇修補材料和方法。
2、活動裂縫：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、變形或環(huán)境溫、濕度的變化而時張、時閉的裂縫。修補時，應(yīng)先其成因，并觀察一段時間，確定已穩(wěn)定后，再按靜止裂縫的處理方法修補；若不能完全其成因，但確定對結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的性不構(gòu)成危害時，可使用具有彈性和柔韌性的材料進行修補。
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)歷一段時間后將會終止的裂縫。對此類裂縫應(yīng)待其停止發(fā)展后，再進行修補或加固。
裂縫修補方法
1、表面封閉法：當(dāng)裂縫寬度ω≤0.2mm，裂縫淺而細且條數(shù)很多時，宜用改性環(huán)氧樹脂漿液等修補膠液對裂縫進行表面封閉；對于樓板或其它需要防滲的部位，尚應(yīng)在混凝土表面粘貼纖維復(fù)合材料以增強封護作用。
表面封閉法的施工要點是，先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛，表面附著污物，用水沖洗干凈，干燥后先用環(huán)氧膠泥、乳膠水泥等嵌補混凝土表面缺損，較后才用所選擇的材料涂復(fù)。
2、灌注法：又稱注入法，是通過灌漿器以一定的壓力將低黏度、高強度的裂縫修補膠液注入到裂縫腔內(nèi)的修補方法。適用于裂縫寬度ω≥0.3mm，獨立裂縫、貫穿性裂縫以及蜂窩狀局部缺陷的封閉和補強。
⑴．裂縫寬度大于或等于0.3mm時，宜用環(huán)氧樹脂漿液灌注。
⑵．裂縫寬度大于或等于1.0mm時，可用微膨脹水泥漿液灌注修補。修補前，應(yīng)在裂縫表面涂刷一層水泥漿界面劑。
⑶．面積缺損、蜂窩、孔洞等，宜采用1：2水泥砂漿或不低于C20級的細石混凝土進行修補。為保證新混凝土與原結(jié)構(gòu)的可靠結(jié)合，可將缺陷周圍先鑿毛，清理干凈，并涂刷一層水泥漿界面劑。
3、填充密封法：又稱鑿槽法，是在構(gòu)件表面沿裂縫走向騎縫鑿出槽深和槽寬分別不小于20mm和15mm的U型槽，然后用改性環(huán)氧樹脂或彈性填縫材料充填，并貼纖維復(fù)合材料以封閉其表面；此法適用于處理數(shù)量較少的寬大裂縫，裂縫寬度ω≥0.5mm及鋼筋銹蝕所產(chǎn)生的裂縫修補。
常用修補方法：
1、樹脂灌注法 環(huán)氧樹脂是較常見的裂縫灌注材料
2、聚合物浸入法
2.1重力滲入法 低粘度的液態(tài)樹脂可用來密封路面、橋面的不小于0.1㎜的裂縫。將樹脂涂刷到表面上，或者在水平表面上沿裂縫構(gòu)筑臨時的圍堤，使樹脂溢于裂縫表面。
2.2 真空滲入法 更適合封閉多重?zé)o規(guī)則表面裂縫。先將裂縫表面密封，抽去真空，使裂縫中和孔隙中的空氣全部排除。再在大氣壓力下用純環(huán)氧樹脂漿料注入裂縫表面中。
3. 釘合法 當(dāng)必須恢復(fù)主裂縫斷面的抗拉強度時，使用釘合法比較適宜。特別比較適宜在不會損壞周圍結(jié)構(gòu)的場合下用來鎖閉活動裂縫。用相對薄而長的金屬“縫合U型釘”跨過裂縫嵌入事先開好的槽溝中，用無收縮砂漿或者環(huán)氧樹脂基粘合劑來固定。
4. 表面封閉法 這是較簡單和較普通的裂縫修補方法。用于修補對結(jié)構(gòu)影響不大的靜止裂縫，通過密封裂縫來防止水汽、化學(xué)物質(zhì)和二氧化碳的侵入。
5. 灌漿法
5.1普通水泥灌漿 大體積水壩、厚混凝土墻、或者水工結(jié)構(gòu)的巖石基礎(chǔ)上的裂縫，有時通過注入硅酸鹽水泥砂漿來密閉。
5.2聚合物灌注 基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌漿料，和水反應(yīng)后形成固態(tài)沉淀物或泡沫材料，起到封閉裂縫的作用。可在潮濕環(huán)境中使用。
6. 鉆孔嵌塞法 這種方法通常用來灌注墻體中的裂縫。如果要求密封防水，孔中應(yīng)填入柔性瀝青來代替砂漿；如果灌注栓塞的作用比較重要，孔中則要灌注環(huán)氧樹脂。
7. 柔性密封法 通常將活動裂縫轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動節(jié)縫是比較適宜的辦法。沿裂縫邊緣開一凹槽并填入適當(dāng)?shù)娜嵝圆牧稀９?jié)縫底部使用隔離層。
8. 粘貼法 當(dāng)運動不止作用于一個平面時，或者過度的運動已超過一個普通尺寸的凹槽所允許的范圍時，或者不可以切割出槽時可使用這個方法。用柔性的密封帶蓋住裂縫，僅將帶的邊緣部分粘住。
9. 附加鋼筋法
9.1普通鋼筋 首先將裂縫密閉，然后貫穿裂縫平面大約90°的方向鉆孔，將環(huán)氧樹脂注入孔內(nèi)，再將鋼筋插入孔中使之粘合成整體。
9.2外部施加預(yù)應(yīng)力 通過后張法施加應(yīng)力，來加強結(jié)構(gòu)件的主要部分或者封閉裂縫。
適用范圍：可廣泛用于混凝土裂縫修補加固，適用的裂縫寬度范圍為0.05～3mm。
四、混凝土裂縫修補方案
(一)低、高壓注射混凝土裂縫修補膠
樓板裂縫表面處理：松動部分剔除，并以空壓機將表面粉塵除去。
● 安裝灌注頭基座：基座用補強補土的封塞用樹脂涂抹底部，并以每隔20~30cm的間距粘貼在裂縫上。
● 封塞灌注頭基座及裂縫：用樹脂把灌注頭基座四周固定，并沿裂縫 涂樹脂 以防止樹脂灌注時滲漏。
● 安裝灌注頭進行灌注：
a. 將灌注用樹脂按配比混合攪拌均勻。
b. 樹脂裝入灌注頭內(nèi)。
c. 將灌注頭安裝在灌注頭基座上。
● 檢視灌注中：灌注頭內(nèi)樹脂殘余量，若無殘余，應(yīng)即刻補充樹脂，直到灌注頭留有殘余。
● 敲除灌注頭及基座：內(nèi)部的樹脂待硬化后，即可敲除灌注頭及灌注頭基座。
● 表面復(fù)原處理：表面突出部分，磨平至原基面平齊，從而恢復(fù)原面。
(二)開槽法修補裂縫
該法適合于修補較寬裂縫大于0.5mm，材料的配合比為：采用環(huán)氧樹脂灌漿料：配 料
（1）用于提式攪拌器（200-250rpm）先將A料、B料分別攪拌均勻（長期放置有沉淀現(xiàn)象）后，再按照A料：B料=1：3的比例充分混合均勻，攪拌時間約3分鐘。
（2）在低速大功率攪拌機（15-20rpm）中按照A:B:C=1:3:30的比例加入C料，使A料、B料、C料充份混合均勻，混合時間約5-10分鐘，在氣溫較低時為了保證混合物的流淌性，可以適當(dāng)減少C料的用量或適當(dāng)加水?dāng)嚢杈鶆颉?攪拌好的料澆注到以開鑿好的裂縫中。
(三)碳纖維加固法在混凝土裂縫修補上的應(yīng)用
建筑結(jié)構(gòu)裂縫可分為多種，一般大于0.5mm上以及活動裂縫和正在發(fā)展的裂縫都必須進行裂縫加固，加固的主要工藝為碳纖維加固，工藝原理是將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強材料（單向連續(xù)纖維）；用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結(jié)構(gòu)上，形成一個新的復(fù)合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力，提高結(jié)構(gòu)的強度、剛度、抗裂性和延伸性。常用于根底修補的工字梁可以抵擋136~181 kN的拉力，避免墻體彎曲，而10 cm寬的碳纖維條可接受8至10倍這樣的壓力，其厚度只要3．2 mm。用碳纖維修補房屋裂痕施工方便快捷，而且不占用空間，使房屋有更多的運用空間和增大再出售的時機。還有一個益處，修補完成后簡直不留痕跡。
材料特點:
(1)抗拉強度高，是同等截面鋼材的7-10倍。
(2)重量輕，密度只有普通鋼材的1/4。
(3)耐久性好，可阻抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。
(4)施工方便快捷、省力節(jié)時、施工質(zhì)量易于保證。
(5)適用范圍廣，混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進行加固。可大幅度提高構(gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。
空鼓修復(fù)專用灌漿樹脂：
灌漿樹脂，專門針對混凝土空鼓、裂縫修復(fù)研制，廣泛應(yīng)用與混凝土、石材、面磚空鼓修復(fù)，可以采用低壓和高壓兩種方式灌注，修復(fù)后徹底根治空鼓難題。
產(chǎn)品特點：
低粘度、高流動性：可以滲透至細微的空鼓部位，達到灌注飽滿的效果；
無收縮、微膨脹：樹脂本身無收縮，灌注后可以確保空鼓位置填充飽滿；
粘接強度高、雙向滲透：可以將基層與面層牢固粘接；
綠色環(huán)保：本材料屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品，不會對空氣和基層產(chǎn)生污染，室內(nèi)室外均可使用；
耐久性好：材料具有良好的抗變形能力，耐久性與混凝土同步。
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