建筑结构裂缝分析及加固

陈振

【摘  要】建筑结构产生裂缝是很普遍的现象，从理论上说，混凝土结构尤其是受弯构件总是带裂缝工作的，在使用荷载不大的情况下，没有裂缝隙或这类结构性裂缝隙非常细微，不易为肉眼所察觉。但在现实的建筑中，混凝土结构会出现各种各样的裂缝，混凝土产生的原因很复杂，而且往往是各种因素的综合。为了防止结构产生有害裂缝，就必须根据工程的具体条件，因地制宜地采取相应措施，才能使主体结构裂缝得到较好地控制。

【关键词】建筑;结构;裂缝

1 建筑裂缝形成的原因

1.1塑性收缩裂缝

此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后，在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝多在表面出现，形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状，深度一般不超过50mm。产生的原因主要是混凝土浇注后3-4小时左右表面没有被覆盖，特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快，或者是基础、模板吸水过快，以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩，此时混凝土强度趋近于零，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快，塑性收缩裂缝越容易产生，而商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性、出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，早期强度低所以其水分特别容易散失，表面容易形成裂缝。

1.2塑性沉降裂缝

此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍（如钢筋、模板）而产生的。这种裂缝大多出现在混凝土浇注后0.5小时至3小时之间，混凝土尚处在塑性状态，混凝土表面消失水光时立即产生，沿着梁及板上面钢筋的走向出现，主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎得不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。

1.3温度应力裂缝

此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土浇筑后，聚积在内部的水泥水化热不易散发，造成混凝土的内部温度升高，而混凝土表面散热较快，这样形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度，就会引起较大的表面拉应力，此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，如果温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。这种裂缝一般产生很早多呈不规则状态，深度较浅，属表面性质。表面裂缝易产生应力集中，能促使裂缝进一步开展。

1.4原材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格，可能导致结构出现裂缝。①砂石含泥量超过规定，不仅降低混凝土的强度和抗渗性，还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。②拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。

1.5施工工艺质量引起的裂缝

裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生原因而异，比较典型且常见的如下：①钢筋混凝土保护层过厚，或乱踩绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的钢筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。②混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝的起源点。③混凝土浇注过快，混凝土流动性较低在硬化前因混凝土振捣不足，硬化后沉实过大，容易在浇注数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝。④混凝土搅拌、运输时间过长，水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。⑤用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥用量，或因其它原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，混凝土表面出现不规则裂缝。⑥混凝土分层或分段浇注时，接头部位处理不好，易在新、旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。⑦混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。⑧施工时模板刚度不足，在浇注混凝土时，因侧向压力的作用使得模板变形，产生与模板变形一致的裂缝。⑨施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

2 砖砌体裂缝的加固

（1）对墙体斜向裂缝的处理，首先应把屋面隔热保温层更换或采取加强措施（如增设架空板隔热）;其次，根据墙体裂缝宽度及长度，采取不同的加固补强方法。当裂缝宽度较细，长度较短时，可持表面抹灰层剔深10mm左右，剔宽50mm左右，粘贴玻璃丝布，然后抹平喷浆或贴壁纸恢复表面层，清水外墙面可采用1：1水泥砂浆勾缝，并将外表面涂成与砖墙同一颜色。当裂缝宽度较宽且长度较长，影响墙体的整体性及承载力时，应采取压力灌浆加固补强。

（2）对由于基础不均匀沉降产生的墙体裂缝处理，首先应观测沉降是否已稳定，如果确认已处稳定状态，则可根据裂缝宽度及长度按第1条方法区别处理;如果沉降尚未稳定，在沉降较大部位应进行勘察，探明土质情况，然后再确定加固处理地基的方案.采用灌浆固结地基土的方法，或采用补桩设梁担托墙体方法，防止继续发生不均匀沉降，对墙体裂缝再按上述方法进行处理。

（3）墙体因受水平推力、不均匀沉降、温度变化引起伸缩等原因而发生外闪，墙体产生较大的裂缝或使外纵墒与内横墙拉结不良时，可用钢筋或型钢拉杆予以加固。

（4）墙体开裂比较严重，为了增加房屋的整体刚性，则可以在房屋墙体一侧或两侧增设钢筋混凝土圈梁。

3 混凝土裂缝的加固

由降温及收缩引起，当结构周围的气温及湿度变化时，梁板都要产生变形——温度变形及收缩变形。板的厚度远远小于梁，所以板截面紧随气温变化而变化，水分蒸发较快，收缩变化較大，但是肋较厚，故其温度变化滞后于板，特别是在急冷急热变化时更为明显。由此产生的板与梁的温差与收缩差的变形，引起约束应力，板内呈拉应力，梁（肋）内呈压应力。出于降温引起的应力状态一直到梁板温度平衡时才消失，而收缩应力将长期持续下去。混凝土裂缝处理方法有：表面修补法及内部修补法。

表面修补法包括表面涂抹水泥砂浆、表面涂抹环氧胶泥、环氧粘贴玻璃布、表面凿槽嵌补。

内部修补法是用压浆泵将胶结料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。这种方法适用于对结构整体性有影响，或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝，可采用水泥灌浆，对宽度小于0.5mm的裂缝，或较大的温度收缩裂缝，宜采用化学灌浆。

钢筋混凝土结构的加固，应在结构评定的基础上进行，加固的目的有结构强度加固、稳定性加固、刚度加固、抗裂性能加固四种。这四种加固之间既有联系又有区别，最常遇到的是结构强度加固（即结构补强）。结构加固可分为不改变结构受力图形和改变结构受力图形的两种方法，亦可分为非预应力加固和预应力加固两类。对结构或构件存在的强度、刚度、裂缝、稳定、沉降、使用等方面的问题，要区分局部性还是全局性的，关键部位还是次要部位的，在分析了问题产生的主要原因后，分别根据处理的原则和界限，视工程具体情况和条件，有针对性地采取适当加固方法。

4结语

总之，建筑裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工质量，在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施，尽可能采取有效的技术措施控制裂缝使结构尽量不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度，特别是避免有害裂缝的出现，以确保工程质量，使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。

参考文献：

[1]徐德宝.建筑物裂缝成因分析及防治措施[J].新材料新装饰，2014（06）.

[2]吴红平.常见建筑砖砌体裂缝原因分析及防治措施[J].黑龙江科技信息，2012（27）.