建筑混凝土结构裂缝的处理技术

关键词：钢筋混凝土结构;病害;检测;修补加固 

　　0引言 

　　 众所周知，一般钢筋混凝土构件是带裂缝工作的。由于在混凝土的浇筑硬化过程中，因温度作用、荷载作用等在混凝土结构表面出现细小的裂缝。同时在钢筋混凝土建筑的使用过程中，荷载作用、Cl-离子侵蚀、碳化作用、钢筋锈蚀等因素，均会造成混凝土结构表面出现裂缝，降低结构的耐久性。因此，需要定期对建筑结构进行质量检测，加强对钢筋混凝土建筑病害的重视，并采取有效的措施对建筑结构中的病害进行维修加固，提高建筑的稳定性。 

　　1 钢筋混凝土结构检测的原因 

　　 在建筑结构使用中，由于结构自身受到一定因素的影响，导致结构本身的承载能力下降，结构中出现较明显的变形、裂缝等病害，这时就必须对建筑结构进行稳定性检测，并采取有效的加固处理。下面就建筑结构检测与加固的原因做简要的分析。 

　　1.1 设计人员的经验不足 

　　 研究发现，现在做结构设计的人员中，很大一部分是从各个高等院校毕业的大学生，然后直接进入设计单位，由于缺少对实际工程的经验，然而在设计过程中，他们经常机械地套用各种设计规范去做建筑结构的设计，这个问题致使设计人员在建筑设计中经常容易忽略工程施工中实际操作的技术障碍。 

　　1.2 建筑结构施工质量不达标 

　　 在浇筑大体积混凝土结构时，由于结构体积相对较大，其结构断面的厚度就比一般的混凝土结构较厚一些。同时水泥水化热的释放时间比较集中，一般温度释放时高于25℃，这样就很容易使得建筑结构出现温度引起的变形现象，严重者出现裂缝。其主要的原因如下： 

　　 由于水泥在水化硬化过程中会释放出大量的热量，且主要发生在混凝土浇筑7天以后，混凝土内部温度迅速升高，经科学试验可知，水泥水化热温度可达70℃左右。 

　　1.3疲劳作用 

　　 建筑结构在长时间的运营过程中，钢筋混凝土梁体长期的经受荷载作用，易在梁体的跨中的下部出现几条较明显的竖向裂缝，严重影响建筑整体结构的承载能力、稳定性。 

　　1.4 环境因素的影响 

　　 由于建筑结构常年处于外界暴露的环境中，构件受混凝土碳化的影响较为严重，当钢筋混凝土的保护层被完全碳化以后，PH值降低，混凝土内部钢筋的碱性保护环境被破坏，腐蚀性介质侵入到钢筋表面，并与钢筋发生化学反应，引起钢筋体积增大，从而导致混凝土结构的保护层开裂，最终造成混凝土保护层的裂缝增大，甚至脱落。 

　　 由化学知识可知，钢筋在氧气存在的潮湿环境下会发生电化学反应，且混凝土结构是带裂缝工作，当裂缝增大到0.3mm时，保护层内的钢筋会发生缓慢的腐蚀，引起钢筋表面生锈，体积增大，造成混凝土结构的开裂，并降低与混凝土的粘接力，减小结构的承载能力。 

　　2建筑混凝土结构病害检测的方法 

　　 在建筑结构中，混凝土结构占据较大的比重，因此对混凝土结构的检测显得非常重要，其主要的检测方法有外观观察法、回弹法、钻芯法以及钢筋性能的检测等。 

　　 外观观察法。主要是对建筑结构的外观进行病害检测，查看是否存在较大的裂缝、挠度以及是否存在钢筋裸露等现象，并对病害较严重的部位做进一步的研究分析，确定建筑整体结构的可靠性。 

　　 钻芯法。其原理是在混凝土结构中钻取标准的试样，并对试样的强度进行严格的抗压试验，其具有检测结果精度高，检测方法较简便，可是此方法会对结构造成一定程度的影响，也无法进行有效大范围的结构检测。 

　　 回弹法。它可以较好的解决上述问题，并可以对建筑结构进行大量的试验检测，同时也不会对结构受力性能产生较大的影响，可是此检测结果的精度较低。为了减少对建筑结构的破坏，并提高检测的精度，拔出法操作相对较简便，并对结构的损坏程度较小，且检测结果的精度较高。 

　　 为了较好的检测钢筋混凝土结构内部钢筋的位置、保护层厚度、钢筋直径，可采用非破损或微破损方法。例如，非破损方法有磁感仪器、雷达仪等方法;微破损方法可以用凿开原位检测法。 

　　3建筑混凝土病害的加固方法 

　　3.1建筑接缝的加固方法 

　　 建筑裂缝修补加固，即是为了防止混凝土结构表面的裂缝继续扩大，对混凝土结构进行表面的维修处理，以提高其结构的耐久性，减少裂缝的继续扩大开展，基本保持无裂缝工作状态。 

　　 （1）表面封闭修补法 

　　 表面封闭修补法主要有表面涂抹、表面喷浆等。 

　　 表面涂抹：若混凝土结构表面裂缝宽度较小时，可以沿裂缝发展方向涂抹保护膜;若混凝土结构表面裂缝条数较多、分布密集时，需大面积的涂抹保护膜。 

　　 表面喷浆：若混凝土结构表面的裂缝较明显，且条数较多时，可凿除裂缝较多的部位，并清扫干净开凿部位的灰尘，然后在开凿部位喷射一层强度较高的水泥砂浆，从而提高钢筋混凝土结构的耐久性。 

　　 （2）灌浆修补法 

　　 灌浆修补法主要是水泥灌浆法、化学灌浆法，如图1所示。 

　　 由于建筑结构中出现的裂缝宽度相对较小，宽度约为0.2mm，因此采用环氧化学灌浆材料进行治理，其具有粘度小、强度高、固化快的优点，并有较强的渗透性能，可以很好的灌入到结构缝隙中，其经常用于结构裂缝的治理加固中。且其粘度可以进行调节，可以灌入0.2mm 的结构裂缝，较好的渗透在混凝土裂缝中。 

　　（3）粘贴法 

　　 粘贴法主要采用化学粘接剂把补强材料粘贴于结构的裂缝部位，与混凝土结构形成一个整体，从而提高其承载能力。主要有粘贴钢板与粘贴CFRP法，由于粘贴CFRP法施工方便、且修补效果好等特点，得到越来越多的使用。 

　　 粘贴CFRP法是用低层胶把碳纤维材料粘贴在建筑结构的底面，以增强其承载能力，其施工工艺如下。 

　　3.2 承载力不足的加固方法 

　　 建筑的承载不足，多采用植筋法或是增大截面法提高结构的承载能能力。 

　　 （1）植筋法。此方法主要利用在钢筋混凝土的受弯、受压构件中。其主要原理就是在原结构中进行钻孔、注胶，确保钢筋在钻孔内部固化生根。对于钻孔较浅的钢筋具有较大的锚固性能与抗拉性能。此方法是全新的结构坚固方法，且加固工艺较为简单，对结构的受力影响较小。 

　　 加固中应注意的事项：此方法，适宜在周围温度在5℃以上条件下加固操作，并不损伤胶结剂的性能;当加固环境低于5℃时，可以采取适当的增温方法，确保植筋加固的质量。 

　　 （2）增大截面法。此法广泛应用于受压建筑结构的抗震加固中，也可以用在受拉构件中，主要用于原杆件材料性能一致的杆件进行加固，例如钢结构的加固中。增大受力杆件截面以后，可以大大增强构件的强度，提高结构的稳定性能。同时，也可以用钢筋混凝土包裹木杆件加固。 

　　3 结束语 

　　 综上所述，由于钢筋混凝土建筑结构施工方便、形式多年、材料获取容易等特点，得到了长久的应用。但混凝土结构多带裂缝工作，给建筑的承载能力造成一定的影响。因此，在建筑的后期使用中，应该加强对建筑病害的检测，尤其是建筑结构裂缝、承载力的检查工作，确保其具有足够的承载能力，减少建筑结构的失稳危害。 

　　参考文献： 

　　[1]徐镇凯，袁志军，胡济群.建筑结构检测与加固方法[A].中国力学学会工程力学编辑部.第15 届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ册）[C].中国力学学会工程力学编辑部，2012：17. 

　　[2]曲延亮.当前建筑结构检测与加固施工技术的探讨[J]，中国新技术新产品，2011（19）：61.