浅论混凝土结构裂缝的掩饰和修补

崔宇　张坤　罗兵　吴婧

摘要：近年以来，我国国民经济持续高速发展，基建规模不断扩大。混凝土结构由于其用料省、施工快、耐久性好等优点，已经成为建筑工程的主要结构形式。据统计，现在我国每年工程建设用钢筋超过1亿t，消耗混凝土20亿m以上，约占世界总量的一半。但是，随着混凝土结构的大量应用，其自身存在的一些问题也逐渐暴露出来，其中最为明显的当属裂缝问题。混凝土结构在施工及使用过程中会受到各种因素的影响，从而出现由各种原因引起的裂缝，这在一定程度上制约了混凝土结构的应用。同时，由于对混凝土结构裂缝的判断不明，处理不当，还带来了许多其他方面的问题。

关键词：混凝土 裂缝 裂缝处理

1  引言

自20世纪末以来的十余年间，房屋建筑（尤其是混凝土结构）的裂缝以及由此而引起的渗漏问题一直占据消费者投诉的首位。这给我国建筑市场以及住宅产业造成了相当大的负面影响。混凝土结构是带裂缝工作的，而设计规范中对于裂缝宽度的限值只是针对受力裂缝而言的。实际工程中常见的裂缝，绝大多数都属于非荷载的间接裂缝，对结构安全并未造成多大的影响。但是一般民众并不具备有关的专业知识，在某些媒体“建筑应该没有任何缺陷，房屋不能有些许裂缝”的误导下，使很多本来并不太大的矛盾激化，造成了不小的社会影响。因此，普及有关混凝土结构裂缝的知识就显得十分必要。

2  处理裂缝的准则

2.1  对裂缝的认识

对混凝土结构的裂缝有正确的认识，是处理裂缝问题的首要准则.前已有述，尽管可以采取一系列措施来控制混凝土结构中的裂缝，但是混凝土结构裂缝是难以避免的.通常工程中的裂缝不过是其固有内在裂缝在一-定條件下延伸、发展到构件表面，形成肉眼可见的裂缝而已.混凝土结构是带裂缝工作的，因此对绝大多数混凝土构件而言，产生裂缝是正常的.但是，宽度超过一定限度的可见裂缝毕竟是混凝土结构的一种缺陷，可能会造成以下方面的负面影响：

2.1.1  影响美观，观感质量不佳;

2.1.2  有些贯穿裂缝引起液体、气体渗漏，因此直接影响了结构的使用功能;

2.1.3  有些较宽的裂缝会引起用户的不安全感，造成心理压力;

2.1.4  严重的受力裂缝预示着结构抗力衰竭，会引起结构安全问题;

2.1.5  裂缝引起的钢筋锈蚀和混凝土性能劣化，会减短结构的使用寿命.

因此，对混凝土结构中的裂缝仍应采取针对性的措施加以处理.工程实践表明，防止裂缝（堵）出现是十分困难的.比较现实的做法是：-方面尽量避免可见裂缝的发生;另一方面则承认裂缝难以避免，并妥善处理已经产生的裂缝（补），将其影响降低到可以接受的最低限度。

2.2  裂缝判断的重要性

裂缝的处理必须建立在对裂缝作正确判断的基础之上“对症下药”.不同原因引起不同性质裂缝，对结构安全以及使用功能的影响差别很大。因此，正确判断裂缝就变得非常现实而且重要，这是解决裂缝问题的关键.裂缝出现后，应根据对开裂混凝土结构的检测、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，并以此为依据，选择合理的方法进行处理。

实际结构工程中的可见裂缝，绝大多数是由于温度、收缩、强迫位移等非荷载因素引起的间接裂缝。对于这类裂缝，基本上可以不担心安全问题.但对某些影响使用功能的间接裂缝，则必须封闭消除。而对于标志结构抗力衰竭，预示结构即将破坏（尤其是脆性破坏或倒塌、解体等）的个别受力裂缝，则应及时采取措施，停止使用并进行加固处理或拆除。

不同原因引起的不同性质的裂缝，其影响、后果及处理方式有着巨大的差异.而所采取的不同处理方式，完全取决于对裂缝性质的判断。因此，裂缝判断的重要性是不言而喻的。

2.3   裂缝的处理方法

应根据裂缝的特征、产生的原因、发展趋势、对结构性能的影响程度，采用不同的方法对其进行处理，以达到事半功倍的目的。混凝土结构中的可见裂缝中由于温度、收缩、强迫位移等非荷载因素引起的间接裂缝，对于这类裂缝，基本上可以不担心安全问题，其处理方法大体可以分为以下几类;

（1）掩饰裂缝;

（2）修补裂缝;

以下两章将对此进行详细阐述。

3  掩饰裂缝

3.1  适用范围

“掩饰裂缝”适用于对轻微裂缝的处理。轻微裂缝也可称为无害裂缝，一般宽度较小，深度也有限，通常用肉眼勉强可以辨认。其除了对观瞻可能造成影响以外，对于结构使用功能、承载安全和耐久性基本上不造成影响。因此，只要裂缝已经稳定，无须采用特别的处理手段，简单地进行表面处理，加以掩饰就可以了。

3.2  处理方法

3.2.1 结构表面涂刷

结构混凝土表面的浅层裂缝（龟裂或细小的表层裂纹，一般宽度小于0.2mm），或宽度不超过限值的正常受力裂缝，待其稳定以后可以用涂刷水泥浆、其他涂料（如弹性涂膜防水材料、聚合物水泥膏等）或者外加抹灰层（混水结构）的方式加以掩盖，确保其不再显现而造成观感缺陷就可以了。

一般施工方法为：先用钢丝刷将混凝土表面打毛，清除表面附着物;然后用水冲洗干净后充分干燥;最后用涂刷材料充填混凝土表面的裂缝。施工的关键在于界面结合的牢固程度。这种方法的优点是比较简便;缺点是修补施工无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以追踪其变化。

3.2.2 后浇混凝土掩盖

对于有找平层、后浇层、叠合层等混凝土后续施工的情况，可以对开裂的混凝土表面打毛或剔凿成粗糙面，经清扫、冲水、湿润后，利用后浇混凝土振捣时水泥浆的渗人，弥合裂缝。

3.2.3 表面抹灰装修

对于有抹面层、装饰层、粘贴层的混水构件表面，则无须特别处理。在后续施工前，浇水湿润或涂刷界面粘结材料（水泥浆等），再进行表面装饰层施工而将其掩盖，即可消除裂缝的影响。

3.2.4 清水表面处理

对于清水混凝土构件的表面，可以通过涂刷水泥浆或其他装饰性材料而掩盖微细裂缝。如果裂缝较宽，则可以采用刮腻子的方法将宽度较大的裂缝填塞，然后再涂刷面层材料加以掩饰。

3.2.5 建筑手法处理

有时还可以通过建筑处理的手法掩盖裂缝。例如，沿构件拼接处主动设置装饰性的凹槽或其他形式的线条，引导出现裂缝并用深色涂料加以掩盖，还能取得装饰性的效果。

某些房间内的装饰性线条，实际就是为了达到引导并掩盖裂缝的目的而设置的，甚至室外墙面也通过布置雨漏管或竖向装饰性线条以及其他类似的手法掩饰或处理，都取得了很好的效果。

上述处理方法1和方法4，只适用于已静止、已经稳定的浅层裂缝，不适合处理处于发展期的裂缝。

3.3  验收

掩饰裂缝的主要目的就是为了消除可见缺陷，改进观瞻上的效果。因此，处理施工完成以后，按相应施工质量验收规范对于外现质量的要求，进行检查、验收就可以了。

4  修补裂缝

4.1  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较宽裂缝。实际工程中，基本不影响安全和使用功能的一般裂缝是很难避免的。即使在施工阶段经严格控制而未出现裂缝，在服役初期结构也难免因收缩、温度变化或基础沉降而开裂。实际结构中，绝大多数的可见裂缝均属此类。对这类裂缝，仅作修补即可。

4.2  处理方法

4.2.1 凿槽嵌补

凿槽嵌补法是在开裂混凝土结构的表面上沿裂缝剔凿凹槽，然后嵌填修补材料，以消除结构表面的可见裂缝（图4-2-1）。

凹槽可为V形、梯形或U形，宽度和深度可为40～60mm左右。凹槽凿成后，可用压缩空气清扫槽内残磕并用高压水冲洗干净。

接着用环氧树脂、环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥、沥青膏等材料嵌补、填平，或再以水泥砂浆等修补材料按规定的工艺填塞、抹平。有时表面还要刷水泥净浆或其他涂料，或者进行表面处理，压实抹平，使外形平整、光滑、美观。在某些场合，为了功能的需要，还将加做防水油膏或加做防锈涂料层等。水泥砂浆由于会收缩，所以使用时一般加入适量的膨胀剂。当钢筋已经锈蚀时，应先将钢筋除锈并做防锈处理后，再嵌补修补材料。

凿槽嵌补的方法只是一种消除结构表面可见裂缝的方法，其并不能填补混凝土内部的裂缝，故结构中仍可能残存裂缝。但这些内部裂缝对于结构安全和使用功能并不构成影响。当然，这种方法对原混凝土结构造成一定程度的损害，施工量也较大。

4.2.2  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，然后跨缝钉入扒钉，并采用环氧树脂等胶结材料填充钻孔，固定扒钉（图4-2-2）。

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，应考虑对相邻区域的混凝土进行监测或处理。

修复裂缝的方法相对比较简便，因此在实际工程中经常应用。尽管其并不能根除裂缝，但对于处理一般裂缝也已足够有效了。

4.2.3 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碳化而產生碳酸钙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，产生了一种机械粘结力，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。可以将开裂截面浸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。

4.2.4  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伤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），在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统。当混凝土出现裂缝时，破裂胶囊分泌出的部分液芯纤维，就可使裂缝重新愈合。

4.3   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：

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