混凝土結構裂縫的檢測與修復
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裂縫問題是一個人們普遍關心的問題，對混凝土結構而言，裂縫的存在是十分普遍的現象。
大量科研和實踐都證明了混凝土結構出現裂縫是不可避免的，裂縫出現時荷載常為極限荷載的15%-25%。
在正常使用荷載作用下，鋼筋混凝上結構一般是帶裂縫工作的，一般肉眼可見的裂縫范圍為0.02- 0.05mm，裂縫寬度小于0.05mm的屬無害裂縫，對防水、防腐蝕與承重的影響均可忽略不計[1]。
裂縫原因與類型
裂縫形成的原因一般分成兩類：結構性裂縫和非結構性裂縫。
結構性裂縫由于直接施加的各種靜力和動力荷載所引起的裂縫。由于結構承載力不足應力達到限值引起的，是結構開始破壞的特征。這種裂縫是比較危險的，如果不對這類裂縫進行處理將對結構的安全帶來隱患。
非結構性裂縫由于溫度變化、收縮、不均勻沉降等間接作用, 結構的變形受到約束而引起的裂縫。這種裂縫對結構承載力的影響不大，可根據結構耐久性、抗滲、抗震、使用等方面要求采取修補措施。
在實際工程結構中，由于荷載所引起的裂縫只占總數的20%左右，而由于間接作用所產生的裂縫，大約占裂縫總數的80%[3]
裂縫成因復雜，對結構的影響差異也較大。只有在弄清結構受力狀態和裂縫對結構影響的基礎上，才能確定相應的修復措施。
裂縫調查與分析
裂縫成因調查包括對【材質與施工質量】、【設計計算與構造、【環境與荷載】等方面的調查，是為裂縫分析提供依據的。
通過裂縫現狀觀測、成因調查判明是結構性裂縫還是非結構性裂縫。
裂縫的寬度、長度保持恒定不變的屬于穩定裂縫，只要其寬度不大，符合規范要求，其危險性較小，屬安全構件；
裂縫的寬度和長隨時間不斷擴展，說明鋼筋應力可能接近或達到流限，對承載力有嚴重的影響，應及時采取措施。
裂縫的檢測
裂縫檢測就是裂縫現狀檢查，通過現狀檢測并繪制裂縫分布圖，為進行裂縫分析和危害性評定提供依據。
裂縫外觀檢測常用的儀器有刻度放大鏡、裂縫對比卡等，裂縫深度主要采用超聲波法探測或直接鉆芯法檢測。檢測的一般步驟如下：
01 繪制裂縫分布圖
先畫出產生裂縫構件的形狀， 然后將裂縫的位置、長度標于圖上，并對每條裂縫進行編號和注明裂縫出現時間。
為便于研究分析，裂縫圖應根據構件逐一繪制展開圖，并在圖上標明方位。當裂縫數量較多時，可在構件有裂縫的表面畫上方格，方格尺寸依據構件的大小以200- 500mm 為宜，在裂縫的一側用毛筆或粉筆沿裂縫畫線，然后依據同樣的位置翻樣到記錄本上，對于特殊形狀的裂縫還要拍照和攝像。
02 測定裂縫寬度
測定時把裂縫全長分為四等分，中央點和兩端，以及中央點和中間的第三分點。測定裂縫方向上的垂直寬度，使用帶有刻度的專用顯微鏡，將刻度與縫口垂直，量出縫口寬度，記下讀數并標于圖上。
也可以采用裂縫卡通過放大鏡估計裂縫寬度，但這種方法誤差較大。裂縫長度可用鋼尺測量，在裂縫的端部要有標志，標上年月日，以觀測裂縫的發展。
在測定裂縫長度和寬度的同時，須同時確認保護層厚度，保護層混凝土厚度不宜用鏨鑿開時，可用鋼筋探測器找出其厚度。
03 測定裂縫深度
檢測裂縫的深度通常用超聲波法，通過所測得的聲時與探頭之間的關系推算出裂縫的深度。
用超聲波測試裂縫深度，要在避開鋼筋的位置上進行，且僅對一些受力裂縫比較合適，因為這種裂縫兩邊的混凝土一般是完全分離的。如果兩邊的混凝土并未完全分離，用超聲波檢測是不太準確的。
對于裂縫不深且其走向大致成一直線的構件，可以采用直接取芯的方法進行檢測。
這種方法是在有裂縫的位置，沿深度方向鉆取混凝土芯樣，這樣可以在芯樣側面直接測量裂縫深度，其缺點是對構件有一定的破損。
04 裂縫發展情況觀測
于活動裂縫，應進行定期觀測，專用儀器有接觸式引伸儀、振弦式應變等，最簡單的辦法是騎縫涂抹石膏餅觀察。
在典型裂縫位置處抹50mm左右見方的石膏餅，察石膏餅是否沿原裂縫開裂，就可確定裂縫是否在繼續發展。石膏餅開裂寬度大，說明裂縫增長也大，將裂縫的變化情況亦記于圖上。通過以上觀測繪制形成的裂縫圖，即可作為裂縫分析的依據。
裂縫修復措施
裂縫處理的原則：
1）首先應能保證裂縫處理后結構原有的承載能力、整體性以及防水、抗滲性能；
2）其次要考慮溫度、收縮應力較長時間的影響，以免處理后再出現新的裂縫；
3）再次應防止進一步的人為損傷結構和構件，盡量避免大動大補，并盡可能保持原結構的外觀。
裂縫的類型不同，修復處理的方法也不相同[3,4]裂縫一般的處理方法有如下幾種：
01 表面修補
通過密封裂縫表面以提高其防水性及耐久性。適用于對結構承載力無影響的漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的微細裂縫(一般寬度小于0.2mm)。
修補用的材料必須具有密封性、抗滲性和耐老化性，與混凝土的變形要相適應, 大面積處理時應注意防止空鼓、起皮。
表面修補法主要有表面涂抹環氧樹脂、聚氨酯、聚合物砂漿等，表面粘貼常采用玻璃絲布、碳纖維布、土工膜。
修補處理前應將裂縫附近的灰塵浮渣清除干凈，采用表層粘貼封閉時應對結構面進行打磨處理。
02 內部修復
采用壓漿泵將粘合劑及密封劑漿液灌入裂縫深部，由于膠結料在裂縫內部凝結、硬化而起到補縫作用，從而達到恢復結構的整體性、耐久性及防水性的目的。
灌漿材料一般要求具有較好的流動性，且具有一定的粘結強度。常用的灌漿材料有水泥和化學材料，可按裂縫的性質、寬度、施工條件等具體情況選用。
般對寬度大于0.5mm 的裂縫，可采用水泥灌漿；對寬度小于0.5mm 的裂縫，宜采用化學灌漿。化學灌漿材料主要為環氧樹脂和聚氨酯等。
壓力灌漿分為低壓注入和高壓注入兩種方式，應根據修復的結構類型和裂縫種類選擇適合的注入方式。
低壓注入適合寬度較細，深度較淺的建筑物裂縫；高壓注入適合寬度較寬,深度很深的建筑物裂縫。
目前國內較為成熟的“YJ - 自動壓力灌漿技術”，是一項包括材料、機具、施工的綜合技術，利用低壓原理，依靠內部彈簧壓力和毛細管作用將樹脂注入微細裂縫。
03 加固補強
結構加固補強是為了防止裂縫再出現和擴展，保證結構安全。結構補強的方法很多，主要有加大截面法、外包角鋼法、粘鋼法、粘貼碳纖維法以及預應力加固法[4,5]
加固方法的選擇，應根據檢測分析結果、結構功能降低及加固原因，結合結構特點、當地具體條件、新的功能要求等因素綜合分析后確定。
與修補處理不同，由于加固處理目的在于恢復因裂縫降低的混凝土構件的承載力，涉及到建筑物的結構安全和使用功能的改變，因此必須在確認安全的基礎上計算承載力，提出合理的詳細的方案。
結語
混凝土結構中裂縫類型很多，成因復雜，在實踐中，應根據裂縫的不同特點分析其產生的具體原因，采取相應的方法進行修復處理，有效地控制裂縫的產生和發展，減少工程事故的發生，延長結構的使用壽命，最終達到保證建筑物安全和耐久的目的。
【標準規范】
【會議培訓】
第十屆全國建筑固廢和尾礦泥漿處理及資源化利用大會暨中國砂石協會建筑固廢利用分會年會
2025第二十一屆全國商品混凝土可持續發展論壇暨2025中國商品混凝土年會
【咨詢服務】
預拌混凝土質量追溯研究
高速公路及橋涵高性能混凝土技術咨詢
課題研究
研發中心建設
[綠滿庭院]《HJ建筑圍護結構自保溫技術體系》推廣等
【建材“雙碳”業務】
低碳膠凝材料研發與制備
復合摻合料和再生復合摻合料研發與制備
建筑垃圾處置與資源化利用
建筑垃圾再生砂粉應用技術
建筑垃圾再生輕粗骨料技術
碳化再生骨料制備技術
【期刊著作】
《常見預拌混凝土質量事故分析百例》圖書
《預拌混凝土企業標準化試驗室建設指南》圖書
混凝土技術發展中心（以下簡稱“中心”）隸屬建筑材料工業技術情報研究所，主要職能是跟蹤分析和研究國內外混凝土行業科技前沿動態，為全國混凝土行業開展技術服務工作，包括出版技術期刊、研究制定標準、開展技術咨詢、舉辦技術會議、承擔行業培訓、從事認證評價和開發研究等，中心是建材情報所主要業務部門之一。中心擁有員工10人，其中博士3人，正高職稱3人，副高職稱4人。中心掛靠的行業協會分支機構包括中國散裝水泥推廣發展協會混凝土專業委員會、中國散裝水泥推廣發展協會預制建筑產業專業委員會、中國砂石協會建筑固廢利用分會、建筑材料工業技術情報研究所雙碳研究中心。依托中心成立的平臺有預拌混凝土質量追溯公共服務平臺、混凝土行業數字化服務平臺、中國商品混凝土行業企業專家委員會（擁有200余名行業一線專家）、北京砼享未來工程技術研究院（會員制技術和管理服務）。
中心每年參與多個混凝土技術咨詢和技術服務項目，包括雄安新區混凝土項目咨詢、河北省多個高速公路高性能混凝土技術咨詢、固廢基膠凝材料和再生復合摻合料研發和制備技術，以及數十個混凝土企業的技術服務工作。開展預拌混凝土綠色產品認證和科技成果評價工作。
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