混凝土裂縫

混凝土裂縫的形成、修補(bǔ)材料、修補(bǔ)方法及聚合物改性水泥基修補(bǔ)材料的特點(diǎn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、環(huán)境侵蝕、施工缺陷、維修不足等多種原因，經(jīng)常出現(xiàn)劣化，達(dá)不到預(yù)期的使用壽命而被破壞。裂紋與鋼筋腐蝕的相互作用裂縫與鋼筋腐蝕的相互作用將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性退化，并使其進(jìn)入一個(gè)循環(huán)。隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展，未來鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的維修、養(yǎng)護(hù)問題將日益突出。因此，研究混凝土修補(bǔ)的原理、方法、技術(shù)和材料，采用有效的技術(shù)防止混凝土的環(huán)境侵蝕，保持混凝土的長期使用性能，對(duì)于保證和提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性和使用壽命具有重要意義。

混凝土裂縫成因

這座建筑在使用過程中承受兩種負(fù)荷。一種是靜態(tài)載荷、動(dòng)態(tài)載荷和其他外部載荷；第二類是變形載荷，包括溫度和收縮。裂縫的主要原因如下:

1.裂紋是由外部載荷(靜態(tài)或動(dòng)態(tài))的直接應(yīng)力引起的(主應(yīng)力按常規(guī)計(jì)算)。1)受彎構(gòu)件和受拉構(gòu)件的垂直裂縫。

在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件中，當(dāng)截面受拉區(qū)邊緣混凝土的拉應(yīng)變達(dá)到其極限拉應(yīng)變時(shí)，在抗拉能力較弱的截面上會(huì)出現(xiàn)一條(批)裂縫。(5)聚合物的填充效應(yīng)和聚合物膜的封閉效應(yīng)不僅降低了混凝土的總孔隙率，而且減少了有害的大孔，孔徑分布向小孔方向移動(dòng)。裂紋處的鋼筋承受全部拉應(yīng)力，其應(yīng)力隨著載荷的增加而迅速增加。裂縫出現(xiàn)后，抗拉混凝土立即收縮到裂縫的兩側(cè)，導(dǎo)致混凝土和鋼筋表面之間的相對(duì)滑移。由于混凝土和鋼筋之間的粘附力，混凝土的收縮受到鋼筋的限制。在裂縫兩側(cè)，粘結(jié)應(yīng)力沿鋼筋長度方向分布不均勻。當(dāng)拉伸區(qū)邊緣的拉伸應(yīng)變?cè)俅芜_(dá)到混凝土的極限抗應(yīng)變能力時(shí)，該處出現(xiàn)第二條裂縫(批)。隨著載荷的增加，裂紋不斷出現(xiàn)。當(dāng)兩個(gè)相鄰裂縫之間的受拉區(qū)邊緣處的較大拉伸應(yīng)變不能達(dá)到混凝土的極限拉伸應(yīng)變時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)新的裂縫。裂縫被沖刷后，荷載的增加只會(huì)增加裂縫寬度。當(dāng)裂縫超過較大裂縫的允許值時(shí)，會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全性。

鋼筋混凝土梁側(cè)面垂直裂縫和水平裂縫

這種裂縫是在拆模后逐漸產(chǎn)生的，其性能特點(diǎn)是:水龜狀裂縫:這種裂縫在梁的上下邊緣較為常見，沿梁的整個(gè)長度分布不均勻，裂縫較箍筋表面淺；垂直裂縫:這種裂縫通常沿梁的長度間隔出現(xiàn)，如果嚴(yán)重，裂縫的高度將達(dá)到整個(gè)梁的高截面。一是初始裂縫，即在混凝土澆筑的加熱階段，由于水化熱，混凝土澆筑后2-3天溫度急劇上升，內(nèi)部熱量和外部寒冷產(chǎn)生“約束力”，導(dǎo)致裂縫超過混凝土的抗拉強(qiáng)度。形狀有時(shí)中間寬，兩端窄，深度不均勻，一般約20 mm，靠近主筋。產(chǎn)生裂縫的原因通常如下:水裂縫主要是由于模板太干太濕，特別是不濕不濕的木模板更容易產(chǎn)生裂縫；豎向裂縫主要是由于混凝土養(yǎng)護(hù)用水量太少造成的，特別是模板拆除后，沒有及時(shí)濕潤或天氣炎熱，在陽光下容易出現(xiàn)類似的裂縫。這種裂縫是由混凝土的塑性收縮和干裂縫引起的。預(yù)防措施是加強(qiáng)澆水頻率和覆蓋預(yù)防。

對(duì)于有輕微水線和垂直裂縫的，不能進(jìn)行處理；對(duì)于裂縫嚴(yán)重的，可以用環(huán)氧水泥填縫進(jìn)行修補(bǔ)。如果水痕接縫嚴(yán)重，混凝土強(qiáng)度不高，甚至出現(xiàn)剝落和脫落，應(yīng)將松散部分鑿除，然后用高強(qiáng)度水泥砂漿抹平。

鋼筋混凝土柱

(1)柱沿鋼筋方向開裂

這些裂紋大多是在使用過程中逐漸出現(xiàn)的。對(duì)于沿柱縱向主筋位置的裂縫，裂縫的長度和寬度有隨時(shí)間增加的趨勢(shì)，深度一般達(dá)到主筋位置。絕大多數(shù)這種裂縫是由于鋼筋的腐蝕和膨脹造成的。裂縫產(chǎn)生的原因和預(yù)防措施與上述主筋鋼筋混凝土裂縫相似。

(2)鋼筋混凝土柱水平裂縫和水線裂縫

這種裂縫只有在模板拆除時(shí)或拆除后才能發(fā)現(xiàn)。這種溫差通常僅在表面處較大，并在遠(yuǎn)離表面的地方迅速減弱，因此裂縫僅出現(xiàn)在靠近表面的區(qū)域，并且表面層下面的結(jié)構(gòu)保持完整。其特點(diǎn)是沿柱的四角經(jīng)常出現(xiàn)水狀裂縫，呈不規(guī)則裂縫。在嚴(yán)重的情況下，沿柱高間隔(300——1200毫米)出現(xiàn)橫向裂紋。裂縫的寬度不同。用肉眼仔細(xì)觀察，輕的可以看到，重的為2——3毫米，深度大多不超過30毫米。這些裂縫屬于塑性收縮和干縮裂縫，干得太快。原因是:模板太干，熱天沒有采取保護(hù)措施，覆蓋保濕工作太差。預(yù)防措施是充分澆水濕潤模板，加強(qiáng)覆蓋和濕潤保護(hù)。處理方法如下:混凝土強(qiáng)度等級(jí)滿足結(jié)構(gòu)要求，裂縫應(yīng)用高強(qiáng)水泥砂漿或環(huán)氧水泥填縫封閉。如果混凝土強(qiáng)度等級(jí)不符合設(shè)計(jì)要求，除進(jìn)行裂縫封閉處理外，還應(yīng)采用型鋼或混凝土套筒對(duì)柱進(jìn)行加固。

(3)鋼筋混凝土柱縱向劈裂裂縫