2、混凝土结构的修补方法
混凝土结构的修补方法依其损伤类型来分,主要有裂缝修补法、表面修补法、断面修补法及结构的加固补强法。有时也需综合采用上述各种修补法。在结构修补之前一般应先进行调查并进行修补设计,其内容包括:
(1)根据调查结果分析混凝土结构受损坏的原因,确定受损程度及修补范围与工作量;
(2)明确修补目的,如防止渗漏水,恢复结构外观质量以及提高结构承载力与耐久性等。
(3)根据混凝土结构受损程度及修补目的与要求选择合理的修补方法与修补材料;
(4)选定修补工具:
(5)设计或选用修补加固工程用的脚手架;
(6)选定必要的安全设施;
(7)确定施工工期及施工人员数量;
(8)完成工程概预算。
3、混凝土裂缝修补方法
裂缝是混凝土结构最常见的缺陷,依其产生的原因可分为以下几种类型。选择裂缝修补方法时应考虑裂缝的类型及尺寸。
(1)表面密封法。此法适于修补不再发展的宽度小于0.2mm的细裂缝。可依据结构的使用要求选择适宜的表面涂敷材料。这种表面涂敷材料必须具有密封性、不透水性和耐碱性、耐候性,其收缩膨胀性应该与被修补的混凝土相近。常选用低黏度的环氧树脂液涂敷或用玻璃纤维布增强。如果裂缝有可能发展或对结构有一定防水要求时可选用焦油环氧树脂(主要是应用其弹性达到可伸缩目的)。中国环氧树脂行业协会专家指出说,当裂缝间距较小分布比较集中时,则应大面涂敷修补;当裂缝渗水或漏水,不能用环氧树脂涂敷材料时,还可考虑用快速硬化水泥浆或其他水硬性粘结料。在进行表面密封修补前应用钢丝刷将混凝土表面打毛,并用水清洗干净。混凝土表面的气孔应该用环氧树脂胶泥予以找平。表面密封法施工简单,即可涂敷,也可喷涂,但该法受气候影响较大。
(2)充填法此法多用来修补水平面上的较宽裂缝(δ>0.3mm)。根据裂缝的情况可以直接向缝内灌入不同黏度的环氧树脂胶泥。如裂缝宽度较小,使用低黏度环氧树脂胶泥;裂缝宽度较大时,则宜使用砂、粉填料较多的环氧树脂胶泥。宽度小于0.3mm的裂缝则应开成V形或U形的槽口,然后清除掉浮灰。必要时先涂刷一层界面处理剂或低黏度环氧树脂液,以增加环氧树脂胶泥与混凝土的粘结力。此法适于修补楼板、桥面板及混凝土路面等。如用该法修补墙板、顶板时则应增大环氧树脂胶泥的黏度。这种方法也比较简单,不需专门施工机具。
(3)注浆法此法是用于修补较深的裂缝。根据注浆时压力与速度可分为高压快速注浆法和低压慢速注浆法。前者适于以电动泵注浆,此时注浆压力可达2MPa;后者适于以手动泵注浆,其压力为0.4MPa。依注浆时是否设注浆管又分为有管注浆法及无管注浆法。多数情况都使用有管注浆法。
采用有管注浆法时,在裂缝修补之前首先要沿裂缝以10~30cm的间距设置注浆管,然后将裂缝的其他部位用胶粘带予以密封,以防漏浆。注浆管有带垫圈的与无垫圈的,前者用于不开V形槽的裂缝注浆,后者则适用于开V形槽的宽裂缝注浆。
五、应用举例
环氧树脂作为灌浆材料,初见于20世纪50年代末期。由于它具有防水、防潮、耐腐蚀、耐寒、耐热、抗冲击和振动等优良性能,应用范围从混凝土裂缝的补强发展到固结岩体裂缝和油井固砂。尤其对于在潮湿或水下修补建筑物(如铁路隧道、公路隧道、涵洞及地下建筑物、构筑物等)的破损和渗漏部位,对恢复建筑物混凝土的整体性,延长使用寿命和保证安全运行有一定效果。
环氧树脂胶粘剂在建筑工业中,能够有效地解决新、旧水泥砂浆层及新、旧混凝土层之间界面粘接问题,以及粘结层表面水、湿度、碱性物质等的影响。中国环氧树脂行业协会专门列举几个工程应用实例,以期能拓展环氧树脂在建筑领域的应用。
实例1:1996年中国科学院广州化学研究所采用弹性环氧化学灌浆材料对珠海某大桥的桥墩承台进行裂缝灌浆补强。承台裂缝最宽约为16mm,最细为0.01mm,呈龟裂状,总长约250m。施工中根据进浆速度调节配方,分别用三种弹性环氧树脂浆液进行灌注,在灌浆过程中可见一些极细的裂缝亦有浆珠冒出。灌浆结束后三天,用Ф150合金钻头钻取混凝土裂缝芯样观察和检查浆材充填情况,发现裂缝充填完整,粘结牢固,混凝土之间的局部间隙也被浆材挤满包裹,裂缝内环氧浆脉连续性较好。经测试,现场粘结的水泥砂浆八字模的粘结强度超过4.0MPa,均为非粘结面破坏。
实例2:广州市某大厦三层地下室停车场,混凝土壁厚40~50cm,因在高温季节施工,浇注混凝土温升较高,产生应力裂缝近300多条,大多数缝宽0.2mm以下,采用环氧树脂浆液进行凿槽封缝注浆处理,施工期间经过1996年初的大寒潮,有部位出现新裂缝,但是补过的缝没有发现重新开裂现象。
实例3:广州市某大厦,设计采用箱形基础,地板厚2m,分两层浇注,在第二层钢筋已扎好时发现第一层有开裂的缝。直接用针筒将环氧树脂浆液注入缝内。让其自然渗透,直至缝面有浆液冒出为止。一星期后开挖检查,发现浆液能渗透到基础底部。
实例4:中铁二局四处对内昆铁路线横江1号大桥、横江2号大桥桥墩裂缝的修补。内昆铁路线横江1号大桥(DKl44+333)1号墩横向裂缝在距承台面2.0m处,呈水平走向,长度6.01m,最大宽度0.3mm,裂缝深度198~291mm;采用环氧树脂浆液灌浆进行修补。而横江2号大桥(D1K165+278)5号墩竖向裂缝,呈竖直走向。长度9.0m,最大宽度0.2mm,裂缝深度23~31mm;由于裂缝较浅,不作灌浆,而采用环氧树脂砂浆进行修补。