修复裂缝的基本知识

1、摘要：混凝土表面的裂缝是混凝土结构中的一种极为普遍的现象。本文着重论述了混凝土表面裂缝产生的原因，以及裂缝对混凝土的结构性能的影响，提出了混凝土表面裂缝处理的控制和修复方法，为保证建筑物施工的安全运行以及建筑物的正常使用打下良好的基础。 关键词：混凝土；表面裂缝；成因；控制；修复 0 引言 通常我们说的混凝土是水泥等原材料按一定比例配合在一起，经搅拌、运输、成型、以及后期处理，最后形成的性质比较稳定的“混合物”。在混凝土中加入必要的材料则构成了复合型混凝土结构，常见的有钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构以及型钢混凝土结构等，在混凝土中复核材料的配合下，混凝土的高承载力等特点得以在工程中展示，但混

2、凝土的抗拉能力很低，在施工过程中由于材料或施工方法的使用不当等原因，造成建筑工程的局部产生质量问题，最常见的是混凝土出现的裂缝问题。 1 混凝土表面常见的裂缝类型及裂缝原因剖析 1.1 网状、龟裂状的细裂缝 细裂缝是指发生在混凝土表面的裂纹深度不超过3mm的网状裂缝，对混凝土的整体结构性能影响不大，但影响了建筑物的美观，而且时间一长，裂缝受到风吹雨蚀，很容易继续加深，最终影响到混凝土的耐久性。 1.2 塑性收缩开裂 混凝土的塑性收缩发生在新浇筑后的表面抹面处理阶段。裂缝呈平行排列或鸡爪状排布，裂缝深度大约在12mm，这种裂缝多数是由于混凝土表面水分增发过快，由混凝土内外水分含量差引起的。 1.

3、3 骨料在碱性环境中反应导致裂缝产生 混凝土中含有高分子的Ca（OH）2，为含硅骨料提供了足够的碱性环境，在含硅骨料和Ca（OH）2发生化学反应超过了一定限度时，在混凝土内部产生一种膨胀力，导致混凝土产生裂缝。 1.4 温度差下产生裂缝 混凝土由于受到搅拌以及结合态的Ca（OH）2与水等材料发生反应的影响，浇筑期的混凝土内部温度比较高，当高温度的混凝土应用与工程施工时，表层的温度将大幅度降低，而混凝土内部的温度仍处在高温或者次高温状态，阻碍了混凝土表面的收缩，又因为混凝土的抗拉能力低，因此极易发生裂缝。 分析混凝土表面产生裂缝的原因大致如下：首先，从混凝土结构上来讲，混凝土中未添加必要的保水剂

4、或者缓蒸发剂，致使混凝土表面水分蒸发过快，出现了“结壳”的现象，最后导致裂缝产生；其次，在混凝土施工后的后期处理和养护方法上，混凝土抹面时造成的表面渗水、为使过湿表面干燥而加洒水泥灰、对于已经干燥的混凝土表面另外加水 等，这些操作都会引起混凝土表面裂缝现象的产生。第三，过大的坍落度，过度的表面镘抹，或过度压迫都会使粗骨料下落，导致水泥浆和细骨料过度集中于表面。这种表面砂浆过富是产生裂缝的主要原因。最后，在混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，混凝土的内部温度将不断上升，在表面表现为混凝土的拉应力。后期在降温过程中，由于受到混凝土内部温度的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，内外结合，致使混凝土出现裂

5、缝现象。 2 对于混凝土表面裂缝的控制 从上面的论述中我们不难发现，混凝土的表面裂缝是由多方面原因造成的，下面我们从以下几个方面探讨一下，对混凝土表面裂缝的控制：第一，混凝土原材料的控制，对于水泥的选用，要从水泥的具备的特性出发，不同的工程对水泥的要求不同，例如，大体积混凝土应选用与其他材料结合后发热量低的水泥，防治内外温差引起混凝土表面拉力增加，导致混凝土表面产生裂缝；混凝土骨料材料的选择，注意粗骨料与细骨料选用过程中应该注意的事项，当使用活性骨料时，通过使用低碱水泥。就可以避免这种膨胀和开裂；另外混凝土的各各原材料的配合比要合理，除了注意水泥等原材料用量上的合理搭配外，还要适当加入一些参合

6、料（如粉煤灰等）或者是外加剂（如保水剂等），降低混凝土表面裂缝现象的发生。第二，施工中的注意事项。对于混凝土裂缝温度因素的控制，要采取一定的措施，尽可能的降低混凝土的出机温度，常用的方法有，在搅拌过程中加入部分冷骨粉或冰块，还可以对搅拌机做遮阳处理，减少混凝土冷量损失。在混凝土浇筑完毕后，要在混凝土初凝前做二次抹压处理，避免因塑性收缩引起混凝土表面裂缝产生。在施工时间上要做到合理控制，尽可能的避开高温、风大的天气，防止混凝土表面因水分蒸发引起裂缝现象的产生。 转3 混凝土表面裂缝的处理方法 3.1 表面处理法 表面处理法适用于较小裂缝的处理，常用的表面处理方法有表面涂抹和表面贴补，是在不再活动

7、的裂缝上涂抹胶状稳定剂或者贴补土工膜等，来实现对混凝土表面裂缝的防渗堵漏。表面处理法的优点是操作方便，速度快，缺点是对裂缝处理只是停留在表面，没有深入到裂缝的内部，对裂缝延伸起不到防治作用。 3.2 裂缝填充法 这种方法适用于宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物的裂缝。该方法操作简单，可以将选用的材料（如沥青等）直接填充裂缝，不需要对裂缝做其他处理。 3.3 灌浆法修复裂缝 灌浆法是处理混凝土表面列 临时的堤围，使树脂溢于裂缝表面。 B更适合封闭多重无规则表面裂缝。先将裂缝表面密封，抽去真空，使裂缝中和孔隙中的空气全部排除。再在大气压力下用纯环氧树脂浆料注入裂缝表面中。 3.

8、钉合法 当必须恢复主裂缝断面的抗拉强度时，使用钉合法比较适宜。特别比较适宜在不会损坏周围结构的场合下用来锁闭活动裂缝。用相对薄而长的金属“缝合U形钉”跨过裂缝嵌入事先开好的槽沟中，用无收缩砂浆或者环氧树脂基粘合剂来固定。 4.表面封闭法 这是最简单和最普通的裂缝修补方法。用于修补对结构影响不大的静止裂缝，通过密封裂缝来防止水汽、化学物质和二氧化碳的侵入。 5.灌浆法 A普通水泥灌浆大体积水坝、厚混凝土墙、或者水工结构的岩石基础上的裂缝，有时通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。 B聚合物灌注基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌浆料，和水反应后形成固态沉淀物或泡沫材料，起到封闭裂缝的作用。可在潮湿环境

9、中使用。 6.钻孔嵌塞法 这种方法通常用来灌注墙体中的裂缝。如果要求密封防水，孔中应填入柔性沥青来代替砂浆；如果灌注栓塞的作用比较重要，孔中则要灌注环氧树脂。 7.柔性密封法 通常将活动裂缝转变为运动节缝是比较适宜的办法。沿裂缝边缘开一凹槽并填入适当的柔性材料。节缝底部使用隔离层。 8.粘贴法 当运动不止作用于一个平面时，或者过度的运动已超过一个普通尺寸的凹槽所允许的范围时，或者不可以切割出槽时可使用这个方法。用柔性的密封带盖住裂缝，仅将带的边缘部分粘住。 9.附加钢筋法 A普通钢筋首先将裂缝密闭，然后贯穿裂缝平面大约90°的方向钻孔，将环氧树脂注入孔内，再将钢筋插入孔中使之粘合成整

10、体。 B外部施加预应力通过后张法施加应力，来加强结构件的主要部分或者封闭裂缝。 10.干嵌填法 用手工将低水灰比的砂浆连续嵌入裂缝，形成与原有混凝土结构紧密连接的密实砂浆。先在裂缝表面开槽，大约25宽、25深，清理后涂刷界面剂、连续嵌入低水灰比的砂浆。 11.迭合面层法 当结构表面存在大量的裂缝，而且采用其它办法单独处理各个裂缝过于昂贵时，用这个方法来密闭、覆盖（不是修复）裂缝非常有效。对于偶然出现大面积网状裂缝使用该法很有效。 12.自闭合法 混凝土依靠自身合拢裂缝称为“自闭合”，这是在存在湿气并且没有拉应力作用时发生的一种现象。机理：由于周围空气和水中存在二 氧化碳，使水泥浆中的氢氧化钙发

11、生碳化作用，结果碳酸钙和氢氧化钙晶体在裂缝内析出并生长。晶体组合交织产生一种机械粘接作用，又被邻近晶体之间以及晶体和水泥浆及骨料表面间的化学粘接作用所增强，最后混凝土裂缝部位的抗拉强度得到一定的恢复，裂缝也被密闭了。主要用于修补潮湿环境的结构。整个自闭合时期的水饱和必须连续保持。 13.涂层及其它表面处理法 修复开裂的混凝土结构可以使用范围很广的表面浸渍密封剂和涂料。如果混凝土开裂已经稳定，则可通过涂料获得成功地修补。但不适合低温区域操作。 （紫编制） 高压灌浆，如果对使用没多大影响，可以不修补，到裂缝大了后在修补 常见的混凝土裂缝修补原理的基本要点： 1.树脂灌注法 环氧树脂是最常见的裂缝灌

12、注材料。它具有较高的机械强度，并能抵抗混凝土所遇到的大多数化学侵蚀，树脂可以灌入到0.05的裂缝。除某些特殊的环氧树脂之外，当裂缝是活动的、有渗漏的、不能干透的或者裂缝数量极多时，通常不易采用树脂灌注法。北京冶建工程裂缝处理中心开发的具有国际领先水平的YJ自动压力灌浆技术是树脂灌注法的最佳工法之一。 2.聚合物浸入法 A低粘度的液态树脂可用来密封路面、桥面的不小于0.1的裂缝。将树脂涂刷到表面上，或者在水平表面上沿裂缝构筑临时的堤围，使树脂溢于裂缝表面。 B更适合封闭多重无规则表面裂缝。先将裂缝表面密封，抽去真空，使裂缝中和孔隙中的空气全部排除。再在大气压力下用纯环氧树脂浆料注入裂缝表面中。

13、3.钉合法 当必须恢复主裂缝断面的抗拉强度时，使用钉合法比较适宜。特别比较适宜在不会损坏周围结构的场合下用来锁闭活动裂缝。用相对薄而长的金属“缝合U形钉”跨过裂缝嵌入事先开好的槽沟中，用无收缩砂浆或者环氧树脂基粘合剂来固定。 4.表面封闭法 这是最简单和最普通的裂缝修补方法。用于修补对结构影响不大的静止裂缝，通过密封裂缝来防止水汽、化学物质和二氧化碳的侵入。 5.灌浆法 A普通水泥灌浆大体积水坝、厚混凝土墙、或者水工结构的岩石基础上的裂缝，有时通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。 B聚合物灌注基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌浆料，和水反应后形成固态沉淀物或泡沫材料，起到封闭裂缝的作用。可在潮湿

14、环境中使用。 6.钻孔嵌塞法 这种方法通常用来灌注墙体中的裂缝。如果要求密封防水，孔中应填入柔性沥青来代替砂浆；如果灌注栓塞的作用比较重要，孔中则要灌注环氧树脂。 7. 柔性密封法 通常将活动裂缝转变为运动节缝是比较适宜的办法。沿裂缝边缘开一凹槽并填入适当的柔性材料。节缝底部使用隔离层。 8.粘贴法 当运动不止作用于一个平面时，或者过度的运动已超过一个普通尺寸的凹槽所允许的范围时，或者不可以切割出槽时可使用这个方法。用柔性的密封带盖住裂缝，仅将带的边缘部分粘住。 9.附加钢筋法 A普通钢筋首先将裂缝密闭，然后贯穿裂缝平面大约90°的方向钻孔，将环氧树脂注入孔内，再将钢筋插入孔中使之粘

15、合成整体。 B外部施加预应力通过后张法施加应力，来加强结构件的主要部分或者封闭裂缝。 10.干嵌填法 用手工将低水灰比的砂浆连续嵌入裂缝，形成与原有混凝土结构紧密连接的密实砂浆。先在裂缝表面开槽，大约25宽、25深，清理后涂刷界面剂、连续嵌入低水灰比的砂浆。 11.迭合面层法 当结构表面存在大量的裂缝，而且采用其它办法单独处理各个裂缝过于昂贵时，用这个方法来密闭、覆盖（不是修复）裂缝非常有效。对于偶然出现大面积网状裂缝使用该法很有效。 12.自闭合法 混凝土依靠自身合拢裂缝称为“自闭合”，这是在存在湿气并且没有拉应力作用时发生的一种现象。机理：由于周围空气和水中存在二氧化碳，使水泥浆中的氢氧化

16、钙发生碳化作用，结果碳酸钙和氢氧化钙晶体在裂缝内析出并生长。晶体组合交织产生一种机械粘接作用，又被邻近晶体之间以及晶体和水泥浆及骨料表面间的化学粘接作用所增强，最后混凝土裂缝部位的抗拉强度得到一定的恢复，裂缝也被密闭了。主要用于修补潮湿环境的结构。整个自闭合时期的水饱和必须连续保持。 13.涂层及其它表面处理法 修复开裂的混凝土结构可以使用范围很广的表面浸渍密封剂和涂料。如果混凝土开裂已经稳定，则可通过涂料获得成功地修补。但不适合低温区域操作。 混凝土裂缝修补的常见方法 修补方法的选择一般要考虑的因素： 1.判断裂缝是活动的还是静止的？ 2.修补的主要目的是什么？是减少过多的渗漏、使裂缝处完全

17、水？是否需要加固处理？ 3.裂缝产生的主要原因是什么？ 4.裂缝未来的变化（数值和方向）如何？ 混凝土裂缝修补的常见方法： 1.树脂灌注法；2.表面封闭法；3.钻孔嵌塞法；4.柔性封闭法；5.表面附加钢筋法；6.灌浆法；7.干嵌填法；8.钉合法；9.聚合物浸入法（重力渗入和真空渗入）；10.迭合面层和表面处理法等等。 常见的混凝土裂缝修补原理的基本要点： 1.树脂灌注法 环氧树脂是最常见的裂缝灌注材料。它具有 较高的机械强度，并能抵抗混凝土所遇到的大多数化学侵蚀，树脂可以灌入到0.05的裂缝。除某些特殊的环氧树脂之外，当裂缝是活动的、有渗漏的、不能干透的或者裂缝数量极多时，通常不易采用树脂灌注

18、法。北京冶建工程裂缝处理中心开发的具有国际领先水平的YJ自动压力灌浆技术是树脂灌注法的最佳工法之一。 2.聚合物浸入法 A低粘度的液态树脂可用来密封路面、桥面的不小于0.1的裂缝。将树脂涂刷到表面上，或者在水平表面上沿裂缝构筑临时的堤围，使树脂溢于裂缝表面。 B更适合封闭多重无规则表面裂缝。先将裂缝表面密封，抽去真空，使裂缝中和孔隙中的空气全部排除。再在大气压力下用纯环氧树脂浆料注入裂缝表面中。 3.钉合法 当必须恢复主裂缝断面的抗拉强度时，使用钉合法比较适宜。特别比较适宜在不会损坏周围结构的场合下用来锁闭活动裂缝。用相对薄而长的金属“缝合U形钉”跨过裂缝嵌入事先开好的槽沟中，用无收缩砂浆或者

19、环氧树脂基粘合剂来固定。 4.表面封闭法 这是最简单和最普通的裂缝修补方法。用于修补对结构影响不大的静止裂缝，通过密封裂缝来防止水汽、化学物质和二氧化碳的侵入。 5.灌浆法 A普通水泥灌浆大体积水坝、厚混凝土墙、或者水工结构的岩石基础上的裂缝，有时通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。 B聚合物灌注基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌浆料，和水反应后形成固态沉淀物或泡沫材料，起到封闭裂缝的作用。可在潮湿环境中使用。 6.钻孔嵌塞法 这种方法通常用来灌注墙体中的裂缝。如果要求密封防水，孔中应填入柔性沥青来代替砂浆；如果灌注栓塞的作用比较重要，孔中则要灌注环氧树脂。 7.柔性密封法 通常将活动裂缝转变为运动节缝是比较适宜的办法。沿裂缝边缘开一凹槽并填入适当的柔性材料。节缝底部使用隔离层。 8.粘贴法 当运动不止作用于一个平面时，或者过度的运动已超过一个普通尺寸的凹