混凝土结构裂缝修复技术的微探

2017-03-09杨大伟

绿色环保建材 2017年8期

关键词：耐久性裂缝钢筋

杨大伟

河南省第二建设集团有限公司

混凝土结构裂缝修复技术的微探

杨大伟

河南省第二建设集团有限公司

在工程实际施工过程中，混凝土结构裂缝问题频繁出现，如果出现裂缝，则常常会带来后期结构承载状况的变化和环境因素的改变，裂缝会不断运动与发展，数目可能会增多，宽度与深度将持续扩大。这一结果不仅会影响结构的安全可靠性，还会严重阻碍建筑物的正常使用，削弱建筑物的耐久性，缩短其使用寿命。所以，本文针对这一问题展开分析，对解决该问题，修复裂缝的方法和技术进行探究，保证该问题得以有效解决。

混凝土结构；裂缝；修复技术

1 引言

虽然通过相关手段在一定程度上能控制裂缝，然而，因为混凝土材料自身的特殊性，再加上各种外界因素的影响，混凝土结构在建筑工程中不可避免。如果形成裂缝，则常常会带来后期结构承载状况的变化和环境因素的改变，裂缝会不断运动与发展，数目可能会增多，宽度与深度将持续扩大。这一结果不仅会影响结构的安全可靠性，还会严重阻碍建筑物的正常使用，削弱建筑物的耐久性，缩短其使用寿命。另外，即便是无害裂缝，也会对建筑物外观产生影响，导致用户紧张不安。所以，针对只要肉眼就能看到的裂缝，为保证建筑物安全正常使用，稳固持久，则有必要修复这些裂缝，同时缓解使用者内心的紧张和不安。

2 混凝土结构裂缝修复的重要作用

混凝土裂缝会给其结构带来巨大的安全隐患。第一，裂缝对混凝土结构的承载力产生影响，削弱其刚度与抗剪强度，造成钢筋受拉力比设计拉力高，进而对承载力产生不利；第二，裂缝可能会腐蚀钢筋，由于有裂缝，则结构体内易渗透进水分与其他杂质，会腐蚀钢筋，或者削弱骨料强度，影响混凝土整体结构。在冬季严寒时易出现冻融，由于裂缝的存在会严重影响混凝土结构，造成保护层裂开、掉落，进而不能有效保护钢结构；第三，对结构的耐久性产生影响，裂缝会致使混凝土中渗进各种有害杂质，快速腐蚀钢筋，加快混凝土碳化，因而极大降低了混凝土结构的耐久性；第四，对结构的封闭性产生影响，一些建筑场所对封闭性的要求较高，如果存在裂缝，则产生的后果不堪设想；第五，对结构舒适度产生影响，严重时会造成构件甚至整个工程废弃，带来巨大的经济损失。总之，混凝土裂缝修复有利于提高钢结构的耐久性，保证其安全稳定使用。

3 混凝土的常见裂缝

3.1 塑性收缩裂缝

所谓塑性收缩指的是混凝土在凝结之前，因失水较快，而产生的收缩。这种现象一般出现在干热、大风天气的情况下，在这两种情况下，通常情况下，会出现较宽的裂缝，并且长短不一，不成连贯状态。出现的裂缝一般长度为20-30cm，较长的可达到2-3m，这样的裂缝会在很大程度上影响混凝土的状态。混泥土出现这种现象的原因有很多，其中主要的原因是高温度、大风力等，这些因素会使混凝土表面较快出现失水，进而出现裂缝。混凝土的收缩，能够产生龟裂。此外，混泥土塑性收缩开裂的主要因素有环境温度、风速等影响，这些因素将会直接影响混凝土实用性。

3.2 沉陷裂缝

混凝土在实际的应用中也经常会出现沉陷裂缝，产生这种现象的原因有很多，其中主要原因是土质不均匀、松软等，这些原因都能够在很大程度上影响混凝土实用性。此外，还有可能是模板的刚度不够，模板支撑间距过大等原因，这些原因都能够会使混凝土产生沉陷裂缝，尤其是在冬季，由于温度较低，这时更容易使模板上冻，冻土化冻之后将会产生不均匀的沉降，使混凝土产生裂缝。这种情况下产生的裂缝，一般情况下都会呈现垂直或者30°-45°角方向发展，如果是较大的沉降，还会出现一定的错位，裂缝的宽度一般会与其沉降度呈现正比。

3.3 干缩裂缝

干缩裂缝出现的时间一般是混凝土养护的过程中，或者混凝土浇筑一周之内，其主要原因是混凝土浇筑之后，由于各种原因，混凝土中的水分蒸发，这时就比较容易出现干缩裂缝，这种现象会直接影响混凝土的实用性。产这种现象的主要原因是混凝土在水分的蒸发过程中，由于失水的情况不同，混凝土表面便会产生较大的变形，这种变形是不可逆的，其最终结果是产生裂缝。同时混凝土的相对湿度也会致使混凝土产生干缩裂缝，通常情况下，产生干缩裂缝的部位是混凝土的表面部位。混凝土的干缩裂缝通常情况下会影响钢筋的腐蚀，影响混凝土的耐久性，进而影响工程的使用寿命，造成较大的经济损失。

3.4 温度裂缝

温度在混凝土的浇筑过程中会产生比较重要的作用，在工程中由于受到温度的影响，这时混凝土通常会出现温度裂缝，这种裂缝通常会出现在大面积的混凝土表面或者温差较大的地区。混凝土在浇筑的过程中，会产生大量的水化热，这种水化热会被传递的外部，然而由于混凝土表面温度降低较快，这时就会出现内外温差较大的现象。由于内外温度温差较大，这时就会使得内外收缩不同，这种不均匀的收缩会造成温度裂缝，从而影响混凝土的实用性，进而影响工程的使用寿命。温度裂缝出现并没有一般规律，通常情况下呈现无定律，所以其形状并无定律，其宽度长短不一，温度对于混凝土的使用较大，尤其是在冬季，在冬季这种影响比较明显，夏季出现的裂缝较窄。

3.5 化学反应引起的裂缝

碱骨料反应引起的裂缝，也会在很大程度上影响混凝土的实用性，也会导致钢筋出现锈化。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与活性骨料产生化学反应，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。

4 混凝土结构裂缝的修复技术分析

4.1 置换法

混凝土置换法一般在修补混凝土遭受严重损害或失效的部位，先剔除干净损坏的混凝土，再将置换材料填入其中。混凝土置换法的施工工艺，在将混凝土损坏部位彻底剔除干净后，打毛表层，再使用高压水枪进行冲洗，表面不得残留任何杂物，最后浇注置换材料。这一方法的弊端是操作难度大，工艺复杂，施工工期较长。

4.2 填充法

修补水平面上较宽的裂缝适合选择填充法。主要按照以下步骤施工：先直接向裂缝内灌注修补材料，针对0.3mm以下的裂缝，可沿着裂缝把混凝土开凿为U型或V型槽，再进行修补材料的灌注。如果裂缝存在钢筋锈蚀，则必须通过加宽、加深凿槽，完全剔除钢筋，接着涂刷防锈土料，再填充聚合物水泥砂浆、环氧砂浆。这种方法或多或少会损害结构，应用并不广泛，尤其是不适用于混凝土梁、电杆、轨枕等物件。

4.3 钻孔嵌塞法

钻孔嵌塞法也就是钻穿整个裂缝长度，注浆在其中并形成一栓塞。该方法仅适合近似为一直线上，同时一端为可操作的裂缝，所以一般在修复挡土墙的纵向裂缝上较多。钻孔必须沿着裂缝，居于裂缝中间，保持50mm到75mm的大孔径，将裂缝的整个横断面贯穿，同时保证充足的修复材料承受栓塞上的荷载。还必须清理钻孔，保持其严密性，往里灌浆。这一水泥栓塞能避免裂缝附近混凝土产生横向运动，还能减少裂缝渗漏的现象，避免因漏水墙而导致土壤流失。

4.4 灌浆法

在修复对结构整体性存在影响或有防渗要求的情况时适合使用灌浆法，其原理为将胶结材料经过压力设备压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后和混凝土凝固成一个整体，进而能有效加固封堵。一般水泥浆、聚氨酯、环氧树脂、甲基丙烯酸酯等化学材料应用较为广泛。封堵裂缝使用最多的即为嵌缝法，其一般是沿着裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，进而能发挥封闭裂缝的作用。

4.5 干嵌填法

干嵌填法的工作原理为通过手工的方式浇注含量较低的砂浆，同时使用夯实的方式或捣固的方式在裂缝中嵌入砂浆，充分融合砂浆和已有的混凝土，因为使用的材料的水灰比较小，所以不易收缩，修复裂缝较为紧密，使其水密性与耐久性较好，且强度较大。对于静止裂缝而切开的窄裂缝使用这种方法较好，而对于活动裂缝则不适宜，在裂缝利用该种方法修复之前，必须把裂缝表面开凿成宽25mm、深25mm左右的槽，在清洁干燥槽之后，涂上粘合层。粘合的组成部分包括一定量的乳胶粘合物和水泥渣或相同数量的水泥细砂浆，使用这一方法后必须利用水或混合物有效养护。