王金晶

0 引言

裂縫可以說是混凝土建筑物的“多發(fā)病”和“長發(fā)病”，而且隨著結(jié)構(gòu)服役時間的增長，裂縫的數(shù)目和寬度有逐漸增大的趨勢。而產(chǎn)生裂縫的原因眾多，大致可劃分為荷載引起的裂縫、溫度變化引起的裂縫、收縮引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、施工材料質(zhì)量以及施工工藝引起的裂縫等。

1 裂縫的危害

裂縫的存在會導(dǎo)致其他病害的發(fā)生和發(fā)展，如滲漏溶蝕、環(huán)境水的侵蝕、凍融破壞的擴(kuò)展及混凝土碳化和鋼筋銹蝕等，這些病害與裂縫形成惡性循環(huán)，對建筑物的耐久性產(chǎn)生較大的危害:

1)降低了混凝土耐腐蝕能力:混凝土裂縫的存在降低了混凝土的耐腐蝕能力，引起混凝土破壞。

2)加劇混凝土的碳化:混凝土裂縫的存在，使空氣中的CO2、水分以及氧氣極易滲透到混凝土內(nèi)部，加速了混凝土碳化。

3)加快鋼筋腐蝕:混凝土的裂縫使混凝土對鋼筋的保護(hù)作用削弱，在裂縫部位加快了鋼筋銹蝕的速度;而鋼筋一旦銹蝕又將引起體積膨脹，使裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，對結(jié)構(gòu)形成更大的危害。

4)影響結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度和穩(wěn)定性:混凝土裂縫輕則影響建筑物的外觀、正常使用和耐久性，對于嚴(yán)重的貫穿性裂縫則可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物的完全破壞。

2 裂縫修補(bǔ)及補(bǔ)強(qiáng)加固方法

2.1 裂縫修補(bǔ)方法

1)表面封縫法。

當(dāng)裂縫較小(文獻(xiàn)要求小于0.2 mm)時，而且裂縫線細(xì)、條紋多時，可在裂縫表面上涂防護(hù)膜(分部分涂復(fù)和全部涂復(fù)兩種方法)，以提高其防水性及耐久性。通常使用彈性防水材料環(huán)氧樹脂漿液或水泥漿液進(jìn)行封閉。當(dāng)裂縫細(xì)而深時，宜用甲基丙稀酸脂或低粘度環(huán)氧漿液灌注。施工時先用鋼絲刷將混凝土表面打毛，清除表面污物及附著物，用水沖洗后令其充分干燥。之后，用塑狀樹脂或環(huán)氧膠泥充填混凝土表面氣孔，再用適當(dāng)修補(bǔ)材料涂復(fù)裂縫部分。

2)鑿槽充填。

這是一種適合于修補(bǔ)較寬裂縫(0.5 mm以上)的方法。具體做法是沿裂縫處鑿開混凝土，并在該處充填修補(bǔ)材料。具體實(shí)施時又因鋼筋是否腐蝕而不同。當(dāng)鋼筋未腐蝕時，沿裂縫處以大約10 mm的寬度將混凝土鑿成U形或V形槽，在開槽部位充填密閉材料(見圖1)，充填密閉材料可使用水泥砂漿、環(huán)氧砂漿等。如果裂縫下的鋼筋已經(jīng)銹蝕，則開槽時務(wù)必開到鋼筋銹蝕位置，然后對鋼筋銹蝕部位除銹，之后，再清洗干凈并干燥，最后用充填材料充填，對銹蝕鋼筋的除銹工作一定要做到細(xì)致徹底，否則，修補(bǔ)失效，鋼筋銹蝕加劇。

3)灌漿。

在裂縫中注入環(huán)氧樹脂漿液、甲基丙稀酸漿液或水泥漿，旨在提高結(jié)構(gòu)物的防水性和耐久性。適用于修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫，對于承載力不足引起的裂縫除采用本方法外，還采取補(bǔ)強(qiáng)加固措施。對于使用的灌漿材料要符合下列要求:a.漿液粘度小，可灌性好。b.漿液固化后收縮性小，抗?jié)B性好。c.漿液固化后的抗壓、拉強(qiáng)度高，有較高的粘結(jié)強(qiáng)度。d.漿液固化時間可根據(jù)現(xiàn)場條件(溫度、濕度)調(diào)節(jié)，灌漿工藝簡單。e.漿液應(yīng)為無毒或低毒材料。通常使用的漿液分為化學(xué)漿液和水泥漿液?；瘜W(xué)漿液主要有環(huán)氧類和甲基丙稀酸類。在具體使用中，要根據(jù)不同工地情況在使用前進(jìn)行試配，以保證可灌性，滿足設(shè)計、施工要求。水泥漿和水泥砂漿也應(yīng)在使用前進(jìn)行試配，并檢查其抗拉、壓、彎強(qiáng)度?；瘜W(xué)漿料適用于裂縫寬度不小于0.3 mm的裂縫，當(dāng)裂縫寬度大于1.0 mm時，可用微膨脹水泥漿液修補(bǔ)。對于大面積缺損、蜂窩、孔洞等，宜采用1∶2水泥砂漿或不低于C20的細(xì)石混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。

4)修補(bǔ)效果的檢查。

a.修補(bǔ)工程結(jié)束后，對以防水為目的的修補(bǔ)，則可通過檢驗(yàn)已修補(bǔ)的裂縫是否存在漏水現(xiàn)象來確認(rèn)。b.對于恢復(fù)耐久性為目的的修補(bǔ)，就不易確認(rèn)修補(bǔ)效果。對于具體的工程，可使用壓入氣體檢漏法或在不影響使用性前提下，在灌漿部位采用小直徑取芯樣檢查法。

2.2 裂縫補(bǔ)強(qiáng)加固方法

裂縫的補(bǔ)強(qiáng)加固旨在恢復(fù)因開裂或開裂后鋼筋銹蝕截面積減小而降低的混凝土結(jié)構(gòu)物的承載力。就目前而言，國內(nèi)外常用的補(bǔ)強(qiáng)加固方法除上述灌漿加固外，還有加大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法和增設(shè)桿件加固法四大類。

1)外包鋼加固法。將鋼板粘貼在混凝土表面，特別是受拉側(cè)表面，使之與原結(jié)構(gòu)一體化，提高結(jié)構(gòu)承載力的一種方法。外包鋼加固法根據(jù)施工工藝和鋼板與混凝土間粘連牢固度的不同又分為濕式外包鋼加固和干式外包鋼加固。外包鋼加固效果關(guān)鍵在于粘結(jié)劑的使用，因此要選擇可靠的粘結(jié)強(qiáng)度和抗拉、壓強(qiáng)度高、耐老化性好的粘結(jié)劑(如JGN結(jié)構(gòu)膠等)。

2)加大截面加固法。在已有構(gòu)件基礎(chǔ)上，補(bǔ)澆混凝土，以增強(qiáng)構(gòu)件的承載力。在施工過程中，關(guān)鍵要處理好新、老混凝土接觸面的粘結(jié)，以確保二者協(xié)調(diào)工作，保持一體。

3)預(yù)應(yīng)力加固法。借助于外加預(yù)應(yīng)力減少構(gòu)件中產(chǎn)生的拉應(yīng)力的一種加固方法。它不但可以使裂縫閉合，還可以給結(jié)構(gòu)施加壓應(yīng)力，以增加結(jié)構(gòu)物的承載力及剛度，減小裂縫寬度。

4)增設(shè)桿件加固法。在已有的梁、柱、板等處增設(shè)桿件來增強(qiáng)結(jié)構(gòu)承載力或改變結(jié)構(gòu)物的傳力路徑以增強(qiáng)其承載力的一種方法。在具體應(yīng)用中應(yīng)按被加固梁板在增設(shè)支點(diǎn)加固時是否有預(yù)加支承力的兩種情況考慮，對于有預(yù)加力時，支承預(yù)加力可視作外力計算。

3 結(jié)語

裂縫對結(jié)構(gòu)的使用性能、耐久性能等均會產(chǎn)生一定的影響，針對結(jié)構(gòu)中的裂縫發(fā)生、發(fā)展情況采用不同的修補(bǔ)加固方法，使結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期的使用年限及功能要求。

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