鋼筋混凝土結構裂縫的產生原因及維修方法

鋼筋混凝土結構上產生的裂縫 ,常見於非預應力受彎、受拉等構件中, 以及預應力構件的某些部位。對於各類裂縫 ,必須先查明其性質和產生的原因,進而確定具體的修繕方法。鋼筋混凝土結構裂縫根據其產生的原因不同可分為荷載裂縫、溫度裂縫、乾縮裂縫、腐蝕裂縫、沉降裂縫等。

1 各種裂縫產生原因

1.1 荷載裂縫

結構在荷載作用下變形過大而產生的裂縫。一般多出現在構件的受拉區域、受剪區域或振動嚴重等部位。產生的主要原因是結構設計、施工錯誤、承載能力不足、地基不均勻沉降等等。

鋼筋混凝土結構是由混凝土和鋼筋共同承擔極限狀態的承載力 ,結構設計師需根據地基情況,靜、動荷載 ,環境因素、結構耐久性等控制荷載裂縫。從國內外有關規範可知 ,對結構變形作用引起的裂縫問題 ,存在著兩類學派:一是設計規範規定很靈活 ,沒有驗算裂縫的明確規定 ,而由設計人員自由處理。

另一類則是設計規範有明確規定 ,對於荷載裂縫有計算公式並有嚴格的允許寬度限制 ,如我國《混凝土結構設計規範》gb50010—2002 。工程師對結構變形裂縫控制考慮不周 ,是結構荷載裂縫發生過多的主要原因。

1.2 溫度裂縫

由大氣溫度變化、周圍環境高溫的影響和大體積混凝土施工時產生的水化熱等因素造成,水泥的水化熱為 165～250j/ g ,隨混凝土水泥用量提高,起絕熱溫公升可達 50 ℃～80 ℃。研究表明,當混凝土內外溫差 10 ℃時,冷縮值0.01 % ,如溫差為20 ℃～30 ℃時,其冷縮值為0.

02 %～0.03 % ,當大於混凝土極限拉伸值時混凝土就開裂。

1.3 乾縮裂縫

這類裂縫一是由於材料缺陷引起的 ,研究表明 ,水泥加水後變成水泥硬化體 ,體積減小 ,毛細孔縫中水逸出產生毛細壓力 ,使混凝土產生毛細收縮 ,由此引起水泥砂漿的幹縮值為0.1 %～0.2 % ,混凝土的幹縮值為0.

04 %～0.06 % ,而混凝土的極限拉伸值只有0.01 %～0.

02 % ,所以引起乾縮裂縫。