蚌埠混凝土裂缝修补

混凝土裂缝修补【电话 申工】桥梁结构物在长期运营过程中，不可避免地会产生某些损伤，裂缝是其普遍存在的一种。有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素作用下，不断产生和发展，从而引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋锈蚀，这是影响结构安全的关键，这样会对混凝土的强度及结构物的耐久性产生很大危害，影响到结构的正常使用，严重的引起交通事故及缩短结构物的使用年限，必须加以控制。 

　　混凝土因其取材广泛，价格低廉，抗压强度高，可浇筑成各种形状，并且耐火性好，不易风化，养护费用低，成为当今世界建筑结构中广泛的使用材料之一。但大量的工程实践和讨论分析表明，钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作，其中混凝土自身应力形成的、有荷载作用下形成的、也有其它因素如施工材料质量、基础变形等因素形成的。 

　　1荷载作用下产生的裂缝 

　　钢筋混凝土桥梁在常规静、动设计荷载及设计荷载以外的荷载作用下产生的裂缝为荷载裂缝。按受力类型可分为直接应力裂缝和次应力裂缝，按裂缝形式可分为弯曲裂缝、剪切裂缝、断开裂缝、扭曲裂缝等。直接应力裂缝主要是设计阶段及施工、使用过程中产生的裂缝；次应力裂缝为在设计荷载以外的荷载产生的次应力而产生的裂缝。 

　　弯曲裂缝为梁上作用弯矩时产生的裂缝。对受弯构件和压弯构件来说，弯曲裂缝首先出现在弯矩大的载面积的受拉区；剪切裂缝为斜裂缝，发生在剪应力大的部位，对于受弯构件和压弯构件，一般发生于支座附近，由下部开始，沿着与轴线成25°～50°左右的角度开裂；断开裂缝为构件受拉时，进入整个截面的裂缝为断开裂缝，均沿正截面开裂，间距有一定规律；扭曲裂缝为构件受扭转与弯曲同时作用下而产生的开裂。 

　　2混凝土自身因素形成的裂缝 

　　2.1温度变化引起的裂缝 

　　当混凝土结构外部环境和内部温度发生变化时，将发生变形，由于其约束，结构内部将产生应力，当应力过其抗压强度时即将产生温度裂缝，主要有如下几种：年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸气养护在冬季施工时措施不当产生的；混凝土骤冷骤热，内外温度不均匀产生的；新旧混凝土接头处产生的；当构件较长且两端固定时，由于周围温度变化产生的附加温度应力产生的。 

　　2.2收缩引起的裂缝 

　　混凝土的干燥过程是由表面逐渐扩展到内部的，在混凝土内部呈现含水梯度，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，导致表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表面的混凝土所受的拉力过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土收缩主要有以下4种： 

　　⑴塑性收缩：主要发生在混凝土浇筑初期。施工时，混凝土浇筑后约4～5h，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，此时收缩为塑收缩。在骨料下沉过程中受到钢筋阻挡，即形成沿钢筋方向裂缝。 

　　⑵干缩：混凝土结硬后，随着表面水分逐步蒸发，温度逐渐降低，混凝土体积缩小，称为干缩。因混凝土表面水分损失快，内部损失慢，表面收缩受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。 

　　⑶自生收缩：自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应生成新的物质而导致自身体积缩小。 

　　⑷碳化收缩：为大气中的二氧化碳与水泥人水化物发生化学反应引起的收缩变形，碳化收缩不大，一般不进行计算。 

　　3其它因素引起的开裂 

　　3.1基础变形引起的开裂 

　　基础变形一般为基础空间不均匀沉降或水平方向位移，发生基础变形后，结构物中产生附加压力，过结构物的抗拉强度时即产生裂缝，基础不均匀沉降的原因有，地质试验资料不准、地质差异大、荷 载差别大、分期建造等。 

　　3.2钢筋锈蚀引起的裂缝 

　　当构件中钢筋的混凝土保护层不足,或混凝土质量较差时，二氧化碳侵蚀钢筋表面，使钢筋周围混凝土的度降低，钢筋表面容易被混凝土中的氧气和水锈蚀，使周围混凝土产生膨胀压力，使混凝土保护层开裂、剥落，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使混凝土有效面积减少，钢筋与混凝土的握裹力削弱，结构承载力下降，并诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏，钢筋锈蚀是后造成结构破坏的主要因素。 

　　3.3冻胀引起的裂缝 

　　 温度低于零度时，混凝土出同冰冻，游离的水变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力，并导致裂缝出现。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强、骨料中含有杂质过多、水灰比偏大均导致混凝土冻胀裂缝。温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。 

　　3.4施工材料质量引起的裂缝 

　　 混凝土的材料合成为水泥、砂、骨料、拌合水以及外加剂，配制混凝土材料不合格，从而导致裂缝出现。使作不合格水泥出现早期不规则裂缝，砂石含量标使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝，砂石的级配差常造成侧面裂缝，拌合水以及外加剂中杂质含中过高会对钢筋锈蚀产生影响等。当施工质量低，工艺不合格同样也会产生各种形式裂缝。 

　　4判断裂缝依据 

　　 混凝土的裂缝状态一般可从裂缝宽度，裂缝发展情况及变形等其它情况来综合考虑，找出原因，做出准确评价及应有要用的措施。 

　　《桥规》（JTJ023-85）规定：在一般正常大气（不带高浓侵蚀气体）的条件下，钢筋混凝土受弯构件在荷 载组合Ⅰ作用下，大裂缝宽度不过0.2㎜；在荷载组合Ⅱ及荷载组合Ⅲ作用下，不应过0.25㎜。处于严重暴露情况下（有侵蚀气体或海洋大气）下的钢筋混凝土构件，容许裂缝宽度不过0.1㎜。除此之外裂缝是否需要修补，还应考虑以下几方面的因素：⑴对发展性的裂缝，一般来说应测定随时间变化的情况，并以此作为判断是否需要修补的参考资料，一般认为裂缝宽度在6个月期间增大0.1㎜以上时，就应首先考虑修补；⑵裂缝宽度虽未增大，但裂缝数量增多时；⑶裂缝在0.3㎜以上时；⑷裂缝宽度在0.2㎜左右，但认为对结构产生危险时。 

　　5修补方法 

　　5.1表面封闭修补法 

　　表面封闭修补法，主要包括以下几种： 

　　⑴表面涂抹：地混凝土表面沿宽度较小的裂缝涂抹树脂保护膜，在裂缝多切密集时可大面积涂抹保护膜。 

　　⑵“V”形或“U”形槽口充填修补，在表面涂抹不能充分修补时，则采用在混凝土表面沿裂缝凿出“V”形或“U”形槽口，然后用树脂砂浆充填修补。 

　　⑶表面喷浆：经凿毛处理的裂缝表面，喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一种修补方法。 

　　⑷打箍加固封闭法：箍筋设置方向应和裂缝方向垂直。 

　　5.2灌浆法修补 

　　灌浆一般采用纯压法灌浆，一般分为水泥和化学灌浆法。对于细小裂缝，由于浆液需要较长的胶凝时间，常采用单液法灌浆。对于较宽的裂缝，要求浆液凝结时间短，常采用双液法灌浆。灌浆时将结构物裂缝或孔隙与外界封闭，仅留出进浆口和排气孔，然后将浆液通过压浆泵以一定的压力将浆液压入缝内并使其扩散，胶凝固化，以达到恢复整体性、强度、耐久性及抗渗性的目的。灌浆可采用单孔或群孔同时灌浆，但必须留有一定数量的排气孔。灌浆完毕待液聚合固化后，即可将浆液嘴一一拆除，并用环氧胶泥抹平在裂缝表面刷1层环氧树脂水泥浆，以确保封闭严密。 

　　5.3粘贴法 

　　 粘贴法即采用化学粘结剂将补强材料直接贴于混凝土构件的裂缝位置上，使之与构件形成整体，以提高抵抗力。主要有粘贴钢板和粘贴CFRP施工法。 

　　粘钢技术始于20世纪60年代未70年代初，钢板厚度为4.5～6㎜，但随着技术研究的不断深入，粘钢技术的一些不足逐渐暴露出来，钢板容易受侵蚀，易剥落脱空。所以一种新纤维组合材料应运而生，它是以连续纤维浸渍在用于粘合纤维的聚合物中硬化而成的。目前我国主要用CFRP作为粘贴材料。CFRP片材（碳布）分为单向布和双向布2种，其中应以单向布为主。粘贴CFRP技术势为高强高效，运输、储存、施工方便、快捷，而候性、耐腐蚀性于粘钢。 

　　6结语 

　　桥梁结构的裂缝作为力学间断面，是其结构性损伤达到危险程度的集中表现，应是桥梁安全监测的可以选择项目。随着新仪器，新技术及修补技术不断出现，裂缝的及时发现和处理技术都会提高，以降低对结构的危害程度。