房屋結構的設計目標是「小震不壞、中震可修、大震不倒」,地震時房屋有裂縫是屬於正常的消能行為,只要設計得宜,都可以在修復後回復原有結構功能。這篇文章要跟大家分享常見的裂縫種類及成因,以及裂縫的修繕方式。
裂縫的種類
溫度型裂縫
無論是什麼材料,都會因為溫度的變異而熱漲冷縮,不同的材料對於同樣的溫差變化會有不同的變形程度(熱膨脹係數不同)。混凝土本身是一個抗壓能力非常好的材料,但抵抗拉力的能力非常弱。當溫度下降時,混凝土材料容易因為材料冷縮的關係而產生表面的張力裂縫。但以緯度不高的國家來說,除非是較大量體的混凝土結構,否則溫差造成的混凝土裂縫不至於太寬,讀者們不用太擔心會影響結構安全強度。
異材質裂縫
裝修工程常使用木作來修飾牆面或天花板,這時候木質材料與混凝土的界面就屬於異材質交界面,兩種材料容易因為地震或是溫度變化而產生裂縫,這種異材質產生的裂縫非常常見。
結構性裂縫
結構性裂縫代表是結構承受外力後而產生的裂縫,比如地震後的梁柱裂縫、或是樓板承受超量載重而產生的裂縫。一般來說,結構裂縫如果小於0.3mm,是可以用裝修的方式修飾復原,相關文章可參考《油漆報價單中的 2底2度 代表什麼?天花板油漆要幾底幾度?》。但如果結構裂縫大於0.3mm,甚至肉眼可見內部鋼筋,則建議進一步請結構技師評估及補強。
不影響結構安全的裂縫
地震後,房屋結構產生裂縫是正常的消能行為。有些震後的裂縫不會影響結構安全,下方條列的幾種裂縫類型,是可以自行修補的喔!如果不易自行判斷,建議可以請專業技師會勘判斷!(示意圖來源:國家地震工程研究中心-安全耐震的家)
✅柱子有不連續的水平裂縫,且寬度小於0.3mm
✅梁有不連續的垂直裂縫,且寬度小於0.3mm
✅剪力牆有不連續的對角裂縫,且寬度小於0.3mm
可能影響結構安全的裂縫
地震過後,應該要查看建築物外觀是否有肉眼可見的傾斜,以及是否有新的裂縫產生,查看的範圍不只包含自家的室內、也應包含公共空間、地下室等等。要判斷家中主結構體配置,建議可以從結構圖說判斷,對於結構圖申請流程想進一步了解的讀者,可以參考我的另外一篇文章《結構圖申請流程指南》。
如果發生下面狀況,請通知專業技師前往檢查房屋是否有崩塌之虞:
⛔梁、柱、剪力牆鋼筋外露
⛔梁、柱、剪力牆有明顯且連續的裂縫
⛔樓板角隅出現裂縫
⛔牆體整片倒塌、傾斜或大面積掉落
裂縫補強的方法
常見的裂縫補強方法有:低壓灌注環氧樹脂(鋼筋未裸露)、防鏽處理+樹脂砂漿(鋼筋裸露)。如果裂縫處的鋼筋沒有裸露,可以採用低壓灌注環氧樹脂的方式,也就是常聽到的打針方式處理。如果裂縫處有裸露的鋼筋,則需要針對鋼筋做一些防鏽處理,後續才能用樹脂砂漿填補。
✅裂縫施作最重要的關鍵點是:粉塵清除確實、鋼筋防鏽處理
低壓灌注環氧樹脂
步驟一、清除結構體粉刷層:裂縫的修復須針對原結構混凝土體,因此須去除裂縫處的粉刷層,並妥善清潔裂縫內的粉塵,以利填充物與結構體妥善黏結。
步驟二、安裝灌注管並封住裂縫:沿著裂縫每20cm安裝一個灌注管底座,安裝時灌注口須朝向裂縫,並採填塞劑將灌注管底座與結構體黏結。填充物灌注前須將裂縫彌封,避免填充物外溢。
步驟三、低壓灌注填充物:以低壓慢速的方式,將填充物注入並填滿裂縫。
步驟四、拆除填充管並復原:待填充物硬固後,即可拆除灌注管,並將施作處復原至指定樣貌。
防鏽處理+樹脂砂漿
步驟一、清除結構體粉刷層:去除鋼筋裸露處的粉刷層及鬆動劣質的混凝土塊
步驟二、鋼筋粉塵清潔及防鏽:用刷具或氣槍清除鋼筋表面粉塵,並於裸露處的鋼筋上塗布銹轉換劑。銹轉換劑是一種化學活性物質,可以將表面的銹層鈍化並與鋼筋牢固的附著在一起。
步驟三、施作界面接著劑及樹脂砂漿:新舊界面須施作界面接著劑,接著劑可以固結舊有面的結構並增加黏性。待接著劑硬固成膜後,以樹脂砂漿或其他水泥修補材料黏著於鋼筋裸露處,以回復結構體的效能。
步驟四、施作面復原:將施作處復原至指定樣貌。
我是站長小潔!我是結構技師及土木技師。
有關施工檢核、結構工程檢核、結構安全說明書、簽證作業、業務合作相關,歡迎與我聯繫!