钢筋混凝土结构裂缝的检测与处理

熊登甲

摘要：随着建筑业的快速发展，现在，钢筋混凝土结构已普遍用于工业和民用建筑中，但钢筋混凝土结构的裂缝一直是混凝土结构存在的问题。特别是最近20 年来，商品混凝土得到广泛应用以后，混凝土均质性有了改善很多的同时，裂缝防控难度也增加了许多。从成因上了解裂缝，对裂缝进行检测，进而预防裂缝是很有必要的。

关键词：钢筋混凝土；裂缝；检测 ；处理

中图分类号：TV331文献标识码： A

随着我国住房体制的改革, 商品住宅和经济适用房迅速发展。目前，大多住宅楼为现浇钢筋混凝土结构, 钢筋混凝土裂缝出现的几率也随之增大。一旦结构裂缝宽度超过了规定限制， 将会降低结构抗冻和抗渗能力，使钢筋锈蚀，降低结构的耐久性，混凝土构件中的高强钢丝如果锈蚀就会断裂， 这会引发更严重的事故。因此，根据多年来现场检测实践经验和教训，知道一些常用的钢筋混凝土检测方法，尽量减少或避免裂缝带来的一系列不良影响，就显得非常必要。

一、钢筋混凝土结构裂缝的危害

混凝土出现裂缝主要会给结构造成三方面的危害：对结构强度的危害；对耐久性能的危害；对气密性能的危害。

出现结构裂缝后，结构本身的刚性、剪力、强拉力、抗弯强度等都会不同程度的降低。严重时，甚至会发生材构掉落的危险。裂缝对混凝土耐久性的影响主要是加速混凝土的中性化速度，使钢筋腐蚀速度大大加快，并由于漏水、渗水等原因，造成发霉、渗斑的出现，进而使钢筋材料的保护层剥落，令其使用寿命大大缩减。对气密性的影响主要是针对高气密性结构而言的，如医院、核电站、疫苗培植基地等对气密性要求比较高的地方所使用的混凝土结构。

二、钢筋混凝土裂缝产生的原因

要想避免钢筋混凝土裂缝的危害，检测出钢筋混凝土的结构裂缝，首先必须知道其产生的原因，从根源上入手减轻甚至防止裂缝的产生。

1.自身收缩导致局部结构变形

混凝土在硬化过程中，内部水分会逐渐蒸发，体积会逐渐缩小，这样的话，会在混凝土内部产生一定的拉应力。当混凝土由于收缩产生的拉应力大于混凝土自身抗拉强度的时候，混凝土就会由于局部结合面结构的微小形变产生裂缝。

2.温度的变化引起混凝土体积收缩

混凝土在凝结硬化的过程中，水泥的水化反应会释放大量热量。其内外温度差会使混凝土的体积发生变化，其内部也会随之发生变形。在混凝土的养护期间，如果遭遇寒潮的袭击，使得混凝土表面的温度下降7 ～ 10 度，就会引起它表面的裂缝。这种裂缝的深度通常只有30mm，不会影响表面以下结构的完整性。

引起钢筋混凝土结构的原因是多方面的，除此之外，还有材料、设计、施工、环境、和荷载等。本文重在说明检测和处理方法，对产生原因就不赘述了。

三、钢筋混凝土结构裂缝的检测

检测也是要分步骤进行的，通常分为三步。

1.目测法

仔细观察混凝土裂缝外观形态、分布描述，观察构件结构表面裂缝部位，目测并绘制裂缝分布图。准确记录裂缝形态、位置、数量、走向，分析裂缝的成因、裂缝现状，以及可能造成的危害和将来的发展趋势。

2.检测宽度

宽度检测测试的读数要求较高，读数精度不应该大于0.02mm，测量的部位应该处于清洁、平整的状态，裂缝内部的灰尘和泥浆应当处理掉。一条裂缝上最好测量两个以上部位，并在绘制的分布图中注明测量部位和最大裂缝点。常见的宽度检测方法有三种：用塞尺或裂缝宽度对比卡，这种方法比较简单，但只能用于粗测，不能用于准确精度要求较高的测量；裂缝显微镜是目前最常用的检测仪器，读数精度一般为0.02——0.05mm，需要人工调节焦距并读数，有的还需得另配光源，测试劳动强度比较大，速度较慢，这种方法，也会造成人为读数误差。近年来，最先进的检测仪器就是宽度测试仪。它能将裂缝的图像放大显示在显示屏上，避免了裂缝显微镜所需的调焦的繁琐程序，放大后再读数，也大大减小了读数误差。

3.裂缝深度检测

钢筋混凝土裂缝深度检测一般用超声波法，根据裂缝深度与被测构件厚度的对比关系以及测试表面情况可选择单面平测法、双面斜测法、钻孔对测法。当结构的裂缝部位只有一个表面可测，且裂缝深度浅于结构总深度一半时，可采用单面平测法，测量时，要求裂缝表面清洁、平整、无其他裂痕。对于裂缝两侧均可测的表面，表面宽度应大于缝深，通过测量超声波通过测试两点处的时间和通过混凝土的声速，就可轻易测出裂缝深度。如果结构裂缝部位的表面基本相互平行，可采用双面穿透斜测法，这种方法主要用于检测比较深的裂缝并且可以用来判断是否有贯穿裂缝。在测线的测距、倾斜角度和测试系统等因素均保持不变的情况下，比较通过裂缝断面的测线和不通过裂缝断面的测线，判断裂缝有多深，以及是否贯穿混凝土结构。

四、钢筋混凝土结构裂缝的处理

钢筋混凝土结构裂缝的出现，不仅会降低结构的整体性和刚度，还会引起内部钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化，使混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力大大降低。在处理裂缝时，我们要根据裂缝的性质和具体情况区别对待，以免裂缝进一步开展，影响结构的安全性、适用性和耐久性，保证建筑物的安全使用。

钢筋混凝土结构裂缝处理方法很多，一般主要采用以下方法：表面涂层封闭法，利用混凝土细微裂缝和网状裂纹的毛细作用，吸收修补胶液，封闭裂缝通道、遮盖裂缝；表面贴补处理法，用土工膜或其他防水片在裂缝表面加以贴补，以遮盖裂缝。对混凝土构件表面比较浅的裂缝用水泥浆或环氧树脂进行表面涂刷处理，如果裂缝贯通底部，并且出现了漏水的情况，则需要在构件表面贴补防水片；灌浆处理法，利用压力设备将修补浆液压入混凝土裂缝达到闭合裂缝的目的。压力灌浆法又称注浆法，不仅可以修补表面层的裂缝，而且可以对内部裂缝进行粘接和加固；填充封堵处理法，用水泥砂浆等修补材料，对裂缝处的凹槽进行填充封堵，当裂缝宽度小于0.3mm时，可采用专用的混凝土封堵材料进行填充。必要时可将裂缝予以事先处理，然后再进行填充封堵。

除了以上主要的几种主要处理方法，此外还有表面修补发、结构加固法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法以及仿生自愈合法等等。从以上分析可以看出，影响混凝土出现裂缝的原因多种多样，如果能采取有效措施预防或者处理好裂缝，就会对社会效益和经济效益大有裨益。以下根据实例具体讨论。

由于弯矩、剪力、扭矩等荷载引起的裂缝会使混凝土抗拉强度降低，要解决这些问题，就必须控制钢筋应力，使用直径不太粗的钢筋，使钢筋在混凝土中均匀分布。由于温度影响，混凝土表面温度不均匀，混凝土会收缩，约束内部并在表面产生很大的拉应力。解决方法就是设置伸缩缝，减小约束。对于大体积混凝土结构来说，为减小温差，应该分层、分块浇筑，使用地热水泥、采用埋置石块、预冷骨料和预埋冷却水管等方法。伸缩缝的设置也可应用于混凝土由于内部水分蒸发自身结构微变引起的裂缝。

由于地基形变造成的压力一般很大，所以，基础不均匀沉降引起的混凝土结构裂缝也比较大，且通常是贯穿性的。对于这种情况就需要根据地基条件和裂缝结构采用合理的构造设施，如设置沉降缝等。混凝土泌水使混合料中的固体颗粒向下沉移，这种移动会在上部沿钢筋长度方向形成裂缝。如果遇到这种情况，可以采取的措施是控制水灰比，采用适量减水剂，不过振，避免泌水现象的发生，在轮终凝前抹面压光。冰冻使体积增加引起的裂缝，具体防治措施是在建筑物基础梁下，天一定厚度的想炉渣一类的松散材料，防止其作用力直接作用在基础梁上，使混凝土结构免遭破坏。

对于混凝土结构裂缝的处理最好的方法还是从根源上减少裂缝产生的可能，因此，预防措施是避免不了的。有效的预防方法具体有：严格控制浇灌混凝土的混合比，确保结构面浇灌不出现化学收缩；使用新型的微膨胀自收缩混凝土，减小温度对于结构裂缝的不利影响； 加强对结构模板质量检测，确保接缝严实和强度稳定。另外，对材料和施工等因素的影响也要考虑。

结束语

钢筋混凝土所产生的裂缝是非常普遍的。钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面。钢筋混凝土规范也明确规定，有些结构在所处的不同条件下，允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施，控制裂缝产生。设计、施工、材料等方面因素对钢筋混凝土结构开裂的影响是相互联系、相互制约的，必须全面系统的考虑。对混凝土结构裂缝采取措施加以正确的处理，以确保工程的整体质量。

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