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武漢混凝土裂縫的產生原因和解決方法

    由于混凝土是由水、水泥、骨料及外加劑等綜合拌制而成的人工石,原材料質量、生產工藝,施工工藝、工法、工序、氣候變化、工人技術水平,結構設計的不合理,地基因素的不均勻沉降等都可能影響混凝土裂縫的產生。

  

武漢裂縫修補混凝土裂縫是混凝土結構物承載能力、耐久性及防水性降低的主要原因。只有正確識別混凝土裂縫的產生原因,采取相應的措施,消除隱患,才能確保結構安全和正常使用。


        一、塑性坍落裂縫


        裂縫原因:


       一般多在混凝土澆注過程或澆注成型后,在混凝土初凝前發生,由于混凝土拌合物中的骨料在自重作用下緩慢下沉,水向上浮,即所謂的泌水,若是素混凝土,混凝土內部下沉是均勻的,若是鋼筋混凝土,則混凝土沿鋼筋下方繼續下沉,鋼筋上面的混凝土被鋼筋支頂,使混凝土沿鋼筋表面產生順筋裂縫。這種塑性塌落裂縫,對于大流動性混凝土或水灰比較大的混凝土尤為嚴重。


        裂縫特征:

 

      混凝土沿鋼筋表面產生順筋裂縫。


        二、塑性收縮(干縮)裂縫


       裂縫原因:


       一般多在混凝土澆注后,還處于塑性狀態時,由于天氣炎熱、蒸發量大、大風或混凝土本身水化熱高等原因,而產生裂縫。


        裂縫特征:


       一般有兩種形狀:一種為不規則龜紋狀或放射狀裂縫;另一種為每隔一段距離出現一條裂縫;有時上述兩類裂縫會同時在混凝土構件上出現。


      三、溫度裂縫


        裂縫原因:

   

       一般是由于外界溫度變化,使混凝土產生脹縮變形,這種變形即為溫度變化,當混凝土構件受到約束時,將在混凝土構件內產生應力,當由此產生的混凝土內部的拉應力超過混凝土抗拉強度極限值時,混凝土便產生溫度裂縫。


       裂縫特征:


       溫度裂縫,由于與溫度場分布、溫差大小,約束程度以及結構構件的類型不同,其溫度裂縫的形狀和發生的部位,都有較大的差異,同時,隨時間的推移,溫度裂縫還會逐漸開展,甚至惡化。溫度裂縫是混凝土裂縫中較為復雜的一類。


       四、水化熱裂縫


       裂縫原因:

 

      一般多在大體積混凝土或高強混凝土施工過程中,由于混凝土水化熱很高土內部溫度與混凝土表面溫度以及外部環境溫度相差較大,加之有約束的存在水化熱裂縫。


       裂縫特征:


       有表層裂縫、內部裂縫、底層裂縫、貫穿裂縫、非貫穿裂縫和轉角、截面突變部位及孔洞角部的熱應力集中裂縫等類型。就其裂縫形狀而言,有龜裂縫或放射狀裂縫、水平裂縫、豎向裂縫、斜向裂縫等。


        五、地基沉陷裂縫


         裂縫原因:


       一般情況下,當混凝土結構主體和基礎剛度較大時,其抵抗地基沉陷的能力還是較強的。但是地基處理不滿足規范要求時,特別是在嚴重濕陷性黃土、凍脹土、膨脹土、鹽漬土、軟弱土等不良場地,仍時常產生地基沉陷(膨脹)裂縫。


       裂縫特征:


       地基沉陷裂縫具有底層重、上層輕,外重、內墻輕,開洞墻重、實體墻輕等特點,且大多為斜向裂縫,少數為豎向和水平向裂縫。地基沉陷裂縫首先在混凝土梁上出現,或在梁柱交界處發生,當上部主體結構剛度較大時,有時也在獨立基礎與柱根處出現水平裂縫。


        六、應力集中裂縫


         裂縫原因:


         一般多在主體結構建成后出現,混凝土結構應力集中裂縫主要分布在門窗洞口、平面或立面突出凹進以及開結構洞口和結構剛度突變及集中荷載等處。對于預應力鋼筋混凝土結構,一般在張拉鋼筋錨固端產生的局部壓應力集中處產生裂縫。


        裂縫特征:

 

      應力集中裂縫一般發生在門窗洞口的角部和平立面突出凹進的轉角處,且斜向楔形狀裂縫居多。在集中荷載較大的部位,易產生劈裂狀的裂縫。在預應力結構錨固端的局部承壓處,有時出現一條或數條裂縫,并呈放射形狀。


        解決辦法


         1、表面封閉法:


       針對寬度小于0.2mm的微裂縫,可將聚合物水泥膏、彈性密封膠或滲透性防水劑涂刷于裂縫表面,以恢復其防水性和耐久性。該法施工簡單,但僅適用于淺裂縫。


        2、壓力灌漿法:


         針對寬度大于0.3mm且深度較大的裂縫,可將化學灌漿材料(如聚氨酯、環氧樹脂或水泥漿液)通過壓力灌漿設備注入到裂縫深處,以恢復結構整體性、防水性及耐久性。


        3、填堵法:

 

         針對寬度大于0.5mm的寬大裂縫或鋼筋銹蝕裂縫,可沿裂縫將混凝土鑿成“U” 型或“V”型槽,然后嵌填修補材料,以恢復防水性、耐久性或部分恢復結構整體性。