混凝土结构工程裂缝处理方法研究 王淑青

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:王淑青1 储玲俐2
[导读] 摘要:对混凝土的裂缝有正确的认识,是处理裂缝问题的首要准则。
        1身份证号码:23062119790910XXXX;2身份证号码:34082419820301XXXX
        摘要:对混凝土的裂缝有正确的认识,是处理裂缝问题的首要准则。尽管可以采取一系列措施来控制混凝土结构中的裂缝,但混凝土结构裂缝的出现仍难以避免。通常工程中的裂缝不过是其固有内在裂缝在一定条件下延伸、发展到构件表面,形成肉眼可见的裂缝而已。混凝土结构在一定条件下是允许带裂缝工作的,因此对绝大多数混凝土构件而言,产生裂缝是正常的。文章主要对混凝土结构工程裂缝处理从掩饰裂缝、修补裂缝、封闭裂缝以及加固处理这四方面进行阐述。
        关键词:裂缝;防治;处理
        1 处理裂缝的原则
        1.1 对裂缝的认识
        混凝土结构裂缝仍应采取有针对性的处理措施。工程实践表明,防止裂缝的发生是非常困难的。一方面,应尽量避免可见裂纹;另一方面,他们承认裂缝难以避免,并妥善处理已产生的裂缝(修补),以便将影响降至可接受的最低限度。
        1.2裂纹判断的重要性
        裂缝的处理必须基于对裂缝的正确判断。不同的原因导致裂缝的性质不同,对结构的安全性和使用功能有不同的影响。因此,对裂缝的正确判断是非常现实和重要的,是解决裂缝问题的关键。裂缝出现后,应根据裂缝混凝土结构的检测和调查结果进行综合分析,推断裂缝产生的原因、性质、发展趋势以及对结构性能和使用功能的影响,并在此基础上选择合理的处理方法。
        实际结构工程中的可见裂缝大多是由温度、收缩、强迫位移等非荷载因素引起的间接裂缝。对于这种裂缝,基本上不用担心安全问题。但是,一些影响使用功能的间接裂纹必须闭合并消除。对于个别应力裂缝,表明标志结构抗力失效,并表明结构将被破坏(特别是脆性破坏或倒塌、解体等),应及时采取措施停止使用并加固或拆除。
        以上分析表明,由于不同原因造成的不同性质的裂缝,其影响、后果和处理方法存在很大差异。采用何种处理方法完全取决于对断裂性质的判断。因此,骨折判断的重要性不言而喻。
        2 裂缝的处理方法
        应根据裂缝的特点、成因、发展趋势及对结构性能的影响,采取不同的处理方法,达到事半功倍的目的。混凝土结构可见裂缝的处理方法可分为以下几类:(1)覆盖裂缝(2)修补裂缝(3)封闭裂缝(4)结构加固。
        2.1掩盖裂缝
        2.1.1适用范围
        “掩盖裂缝”适用于轻微裂缝的处理。轻微裂纹也可称为无害裂纹。一般来说,它们的宽度很小,深度有限,肉眼几乎无法辨认。除对视图可能产生的影响外,对结构的使用功能、承载安全性和耐久性没有影响。因此,只要裂缝稳定,就不必采取特殊的处理方法,简单地进行表面处理和遮盖。
        2.1.2处理方法
        (1)结构表面涂装。
        一般施工方法为:先用钢丝刷将混凝土表面凿毛,去除表面附着物;然后用水冲洗并彻底干燥;最后,用刷涂材料填充混凝土表面的裂缝。施工的关键在于界面结合的牢固程度。这种方法的优点是简单;缺点是修补施工不能深入裂缝,难以跟踪扩展裂缝的变化。
        (2)浇筑混凝土保护层后;
        (3)表面抹灰、装饰;
        (4)清水表面处理;
        (5)建筑技术。
        上述方法1和4只适用于静态稳定的浅层裂缝,不适用于发育中的裂缝和沟槽。


        2.1.3验收
        覆盖裂缝的主要目的是消除可见缺陷,提高视觉效果。因此,在处理施工完成后,按照相应的施工质量验收规范的要求对外观质量进行检查验收是可以的。
        2.2修补裂缝
        2.2.1适用范围
        修补裂缝的处理方法适用于不影响安全和使用功能的宽裂缝。在实际工程中,不影响安全和使用功能的一般裂缝是难以避免的。即使在严格控制后施工阶段没有裂缝,结构在服役初期也会因收缩、温度变化或地基沉降而开裂。在实际结构中,大部分可见裂纹都属于这种类型。这种裂缝只能修补。
        2.2.2处理方法
        (1)凿和镶嵌。
        凿嵌法是在有裂缝的混凝土结构表面沿裂缝凿出凹槽,然后镶嵌修补材料,消除结构表面可见的裂缝。槽可为V形,其宽度和深度约为40-60 mm。凿槽后,槽内残留的炉渣可用压缩空气清理,并用高压水冲洗。然后用环氧树脂、环氧砂浆、抹子。有时,表面应涂上水泥浆或其他涂料,或进行表面处理,压实平整,使外观平整、光滑、美观。在某些场合,为了满足功能的需要,会添加防水油膏或防锈涂料。由于水泥砂浆的收缩,在使用时一般要加入适量的膨胀剂。钢筋锈蚀后,应先对钢筋进行除锈、防锈处理,再镶嵌修补材料。开槽修补法只是消除结构表面可见裂缝的一种方法,不能填补混凝土内部的裂缝,因此结构中仍可能存在残余裂缝。但是,这些内部裂纹并不影响结构的安全性和使用功能。当然,这种方法会对原有的混凝土结构造成一定程度的破坏,而且施工量也很大。
        (2)扒钉控制裂缝。
        对尚处于发展期的宽大而且不稳定的裂缝,有时为了避免裂缝的继续延伸和发展加宽,可以跨裂缝采用扒钉加以控制。此时除凿槽嵌补以外,还要沿裂缝以一定间距和跨度预先钻孔,固定扒钉。
        这种方法可以增强裂缝区域的抗力,但可能会使混凝土在其他地方(比如附近区域)产生裂缝,因此,应考虑对其相邻区域的混凝土进行监测或处理。
        (3)自行愈合。
        在潮湿及无拉应力的情况下,一种称之为“自愈合”的自然修复方法可能比较有效。其常应用于闭合潮湿环境中的非活动裂缝,例如屋盖、地下室墙混凝土中的静止裂缝。
        这种愈合作用通过水泥的连续水化以及存在于空气和水中的CO2对水泥浆体中的Ca(OH)2碳化而产生碳酸钙CaCO3晶体,其在裂缝中沉淀、聚集和生长,从内部密封裂缝。此外,晶体之间相互连接,产生了一种机构粘结力,在相邻晶体之间及晶体与水泥浆体及骨料表面形成化学粘结力,对修补裂缝产生有利作用。
        在愈合过程中,裂缝和邻近混凝土的饱水度是获得足够强度的必要条件。可以将开裂截面当没在水中或者将水蓄在混凝土的表面,使裂缝中充满水。在整个愈合过程中,必须保证裂缝的湿润状态,否则出现干湿循环现象会使愈合强度急剧下降。愈合过程应当在裂缝出现后就立即付诸实施,推迟愈合,会使强度恢复程度降低。
        (4)仿生自愈合法。
        目前正在研究一种新的裂缝处理方法,即“仿生自愈合法”。它模仿生物组织对受创部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能。在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含胶粘剂液芯纤维的胶囊),在混凝土分泌出的部分液芯纤维,就可使裂缝重新愈合。
        2.2.3 验收
        在施工过程中发现的一般缺陷裂缝,及时进行处理后,按施工质量验收规范的要求检查验收就可以了。对交付使用以后在服役期出现的一般裂缝,同样在修补处理的施工完成以后,按施工质量验收规范的要求进行检查和验收。
        参考文献:
        [1] 何星华,高小旺.建筑工程裂缝防治指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2015.
        [2] 韩素芳,耿维恕.钢筋混凝土结构裂缝控制指南[M].北京:化学工业出版社,2016.
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