民用建筑混凝土结构裂缝的鉴定及修补与加固

甘荣飞李妍廉俊盛姚博

(1.吉林建筑大学城建学院，吉林长春 130111; 2.吉林建筑大学，吉林长春 130118; 3.内蒙古工业大学理学院，内蒙古呼和浩特 010051)

民用建筑混凝土结构裂缝的鉴定及修补与加固

甘荣飞1，3李妍2廉俊盛3姚博3

(1.吉林建筑大学城建学院，吉林长春 130111; 2.吉林建筑大学，吉林长春 130118; 3.内蒙古工业大学理学院，内蒙古呼和浩特 010051)

阐述了混凝土裂缝的形成原因，通过实施可靠性鉴定，研究了具体的修补和加固裂缝实施方案，并对预应力法、灌浆法、涂覆法等混凝土裂缝修补措施和加固方式进行了介绍，为防治混凝土裂缝的发生积累了经验。

混凝土，裂缝，工程调查，鉴定，修补，加固

0 引言

随着建筑行业的不断发展，工程建设质量问题越来越受到人们的重视，针对混凝土结构裂缝问题，具体治理混凝土建筑结构裂缝现象，需要一定的财力、物力、人力，住户是民用建筑的主要消费者和投资者，对建筑裂缝问题十分敏感，因此需要严格处理裂缝，并且要合理分析裂缝形成的原因，提出修补加固措施。

1 分析混凝土结构的裂缝原因

民用建筑混凝土结构形成裂缝的原因主要有以下三方面:

1)由于外荷载直接应力，也就是依据实际规定来合理计算应力导致的裂缝;

2)在外荷载的影响下，结构应力会导致裂缝;

3)因为变形变化导致裂缝，如不均匀下沉、温度、收缩等，导致民用建筑形成裂缝还会受到其他因素影响，例如，应用类发硬性骨料、低质量的混凝土材料。一般情况下建筑物的破坏基本上都是从出现裂缝引起混凝土结构破坏开始的，但是，民用建筑中并不都是所有的裂缝都会导致建筑整体结构的破坏，只有一些具备可以影响结构稳定性、承载能力、节点结构依据刚度的可靠性、相关裂缝，才能够保障安全使用民用建筑。不同种类裂缝具有不同的影响和危害，所以，需要利用不同处理方式来处理相应裂缝。通过对民用建筑结构的可靠性鉴定，确定裂缝给建筑物、构件等造成的影响，并采取一定的处理措施。建筑可靠性鉴定主要是分析和评鉴建筑物在耐久性、适用性、安全性等方面的相关问题，鉴定评级的主要依据就是子单元、构件、鉴定单元。鉴定构件安全性主要就是承载状态调查和承载能力验算项目。鉴定构件正常使用性是裂缝和位移项目检查，可以建立验算和分析正常适用情况下的极限状态，可靠性鉴定一般都与加固息息相关，所以，还包括适修性评价［1］，例如风速，如表1所示。

表1 风速影响因素

2 裂缝的修补

选择裂缝修补方式需要考虑以下因素:大小、裂缝性质、环境、位置、使用情况、结构受力情况、处理目的，修补混凝土裂缝以后是否可以符合标准，需要适当加强相关验收和检查工作，修补完成以后应该具备一定效果。

2.1 预应力法

利用钻机进行建筑钻孔，需要尽可能避开钢筋，适当穿入螺栓，利用一定预应力适当把螺帽拧紧，促使能够闭合或者降低裂缝。如果具备一定条件，需要具备垂直于裂缝的成孔方向，如图1所示。

图1 预应力修补法

2.2 灌浆法

在混凝土裂缝中灌入化学浆液或者水泥，促使其可以扩散和固化，固化以后的相关浆液拥有一定粘结强度，可以很好的粘结混凝土，以便于可以整体提高性能，逐渐恢复构件基本功能，增加构件耐久性，从而起到防漏补强作用。包括两阿雷化学浆液，甲基丙烯酸甲酯液、环氧树脂浆、丙烯酞胺、水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯等。

2.3 涂覆法

如果民用建筑表面具备比较多的表面裂缝的时候，需要利用机械喷涂或者手工喷涂的方式来合理修补建筑混凝土表面出现的裂缝，以便于达到封闭的作用，一般涂抹厚度为0.3 mm～2.66 mm的膜，依据实际情况进行选择，充分考虑环境变化、腐蚀情况、裂缝情况等，例如，利用刚性材料来填涂耐磨的裂缝，包括聚氨酯沥青涂料、聚氨酯涂料、环氧沥青涂料，对于不稳定修补可以合理使用弹性材料，包括橡胶型丙烯酸酯涂料、聚氨酯弹性体等［2］。

3 裂缝的结构加固

设计混凝土结构加固主要就是可以依据实际情况来补强加固裂缝，混凝土结构出现裂缝不仅会降低承载能力，还有可能影响建筑外观，甚至会威胁生命安全。可以把补强加固方式分为间接加固和直接加固两种。

3.1 直接加固法

直接加固实际上就是利用相应技术来直接提高建筑结构的承载力、刚度等，目前主要加固方式包括以下几种:

1)外包钢加固方式。

这种方式实际上就是把钢板、型钢等建筑材料在被加固构件上进行外侧包装，利用原有构件与外包钢的作用，可以适当增加整体刚度和承载力，从而保障可以有效加固。利用这种加固方式可以提高构件抗弯和抗压能力，施工中使用的是型钢，具有比较短的施工周期以及不大的占用空间，使得在大幅度提高承载力的小偏心受压和轴心受压，但是不提高尺寸和截面面积的构件上广泛应用，可以适当应用在大偏心受压构件或者受弯构件中，比较适合应用湿式外包钢方式。

2)提高截面面积方式。

这种加固方式就是利用与原来构件类似的相应材料，依据不断增加截面面积的方式来提高整体刚度和承载能力，以便于达到加固构件的目的，例如，在原来混凝土钢筋桩附近，适当浇筑一定的混凝土钢筋围套，利用相关技术来保证有机结合新旧钢筋混凝土，从而有效增加民用建筑的整体刚度和承载力［3］。

3)预应力加固方式。

这种加固方式主要是利用具有很高强度的型钢或钢筋，给需要被加固构件安装相应的预应力撑杆或拉杆。在加固受拉构件和受弯构件的时候可以广泛应用预应力加固法，不仅可以增加建筑结构承载力，还可以降低裂缝挠度和宽度、增加建筑构件的截面刚度和截面抗裂性能，可以促进民用建筑结构的发展和进步［4］。

3.2 间接加固法

间接加固的方式实际上是利用建筑原本的结构形成客观条件，依据相关技术，适当改变传播结构的途径，最大限度降低加固构件过程中形成的荷载效应，现阶段，主要包括以下方式:

1)增加支点加固法。

这种方式主要就是增加支点在板和梁上，屋架以及柱子之间适当增加一定可以支撑的构件，以便于可以最大限度降低计算结构构件的长度，有效降低荷载效应，充分考虑构件的实际作用，确保可以提高建筑结构整体稳定性，从而达到加固结构的作用和目的［5］。

2)增加构件加固方式。

这种加固方式不破坏建筑原有结构，操作比较方便，可以适当增加一定的构件，很大程度上会影响建筑原本功能，因此，上述施工方式适合应用在不影响民用建筑结构的前提下增加构件。

3)改变结构刚度比的方式。

这种加固方式主要就是局部加固措施，需要适当改变结构刚度，在荷载作用下来合理调整内力分布，有效改变结构实际受力情况，以便于起到加固的作用，一般比较适合使用在增加结构水平性能。

4)提高结构整体性。

这种方式就是利用适当增加支撑来有机形成多结构整体，可以共同工作，具有明显小于单位构件的整体破坏结构，所以，加固任意构件的时候，都可以提高可靠性［6］。

4 结语

建筑施工过程中，出现裂缝不仅会降低整体建筑抗渗能力，还会在一定程度上影响使用功能，导致出现锈蚀钢筋、碳化混凝土的问题，从而降低材料整体耐久性，影响承载能力。修补裂缝主要的目的是保证耐久性和防水性，加固的目的就是恢复因为出现裂缝导致降低的承载力。

［1］ 严顺荣，成永娟.民用建筑混凝土结构裂缝成因及修补措施探讨［J］.中小企业管理与科技，2010(30):253-254.

［2］ 马志强.简述工业与民用建筑混凝土结构的裂缝成因及其预防措施［J］.城市建设理论研究，2014(9):9-10.

［3］ 翁 昊.民用建筑混凝土结构裂缝成因及修补措施探讨［J］.河南建材，2011(2):24-25.

［4］ 王永波.谈民用建筑混凝土结构地下工程防水［J］.科技创新导报，2012(11):46.

［5］ 张 敏.浅谈工业与民用建筑混凝土结构的裂缝形成及预防措施［J］.城市建设理论研究，2013(23):20.

［6］ 张景田.简述工业与民用建筑混凝土结构的裂缝成因及其预防措施［J］.城市建设理论研究，2012(33):21-22.

Concrete structure cracking identification，maintenance and reinforcement of civil buildings

Gan Rongfei1，3Li Yan2Lian Junsheng3Yao Bo3

(1．College of City Construction，Jilin University of Building，Changchun 130111，China; 2．Jilin University of Building，Changchun 130118，China; 3．College of Science，Mongolia University of Industry，Hohhot010051，China)

The paper describes concrete cracking causes.Through implementing reliable identification，it studies specific maintenance and reinforcement scheme，and introduces concretemaintenancemeasures and reinforcementmethods including prestressed method，groutingmethod and coatingmethod，which has accumulated experiences for preventing concrete cracks.

concrete，crack，engineering survey，identification，maintenance，reinforcement

TU312.3

A

1009-6825(2015)29-0116-02

2015-08-05

甘荣飞(1987-)，男，硕士