混凝土缺陷处理技术
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摘要:混凝土缺陷的修补方法,裂缝的修补方法,主要是表面修补法、灌浆嵌缝修补法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法和仿生自愈法,裂缝的修补施工工艺。
中图分类号:F403.6 文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)014(C)-0152-01
一、裂缝的修补方法
从动态发展而言,混凝土裂缝可以分为活动裂缝、在发展裂缝和静止裂缝三种,对于裂缝应根据结构物运行的需要以及裂缝的特点采用不同的修补加固方法[1]。由于裂缝受建筑物周边环境的影响较大,裂缝修补施工材料的选用以及施工时间的选择较为重要。在条件许可的情况下应尽量安排在温度较低的时间段施工。对于在发展裂缝,首先必须消除引发裂缝的因素或进行加固处理,否则修补后裂缝仍会出现;对于静止裂缝,采用刚性或弹性材料填充或表明封闭。在满足修补目的的前提,还必须考虑经济因素。裂缝修补除以恢复混凝土的防水性和耐久性为主要目的外,也从结构安全和美观角度出发进行修补。
目前国内常用的混凝土裂缝修补加固方法有:结构加固法,电化学防护法,表面修补法,混凝土置换法,灌浆、嵌缝封堵法以及仿生自愈合法等。
1、结构加固法。当裂缝影响到混凝土结构的性能时采用[2]。主要方法有粘贴钢板或碳纤维布加固、喷射混凝土补强加固、采用预应力法加固、加大混凝土结构的截面面积、在结构的角部外包型钢,增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
2、灌浆、嵌缝封堵法。灌浆法适用于裂缝宽度大于0.2mm、深度较深的裂缝修补,采用各种黏度较小的黏合剂及密封浆液灌入裂缝内部,达到恢复混凝土结构耐久性、整体性和防水的目的。
嵌缝法又称凿槽法或填充法,适用于宽度大于0.5mm的裂缝及钢筋锈蚀所产生的裂缝,沿裂缝将混凝土凿成U形或V形槽,然后嵌填各种修补材料,以达到恢复防水性和耐久性以及部分恢复结构整体性的目的。
3、混凝土置换法。适用于处理严重损坏的混凝土的一种很有效的方法,先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有水泥砂浆、改性聚合物混凝土、普通混凝土等。
4、结构加固法。当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采用加固法对混凝土构件进行处理。常用的结构加固方法主要有:采用预应力加固、增设支点加固、加大混凝土结构的截面面积、在构件的脚部外包型钢、碳纤维布加固、以及喷射混凝土补强加固。
5、仿生自愈合法[3]。这是一种新的裂缝处理方法,模仿生物组织对受创部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分,在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
二、混凝土破损修补方法
1、防碳化。混凝土的耐久性和强度是混凝土结构的两个重要指标。由于过去在设计和施工中对混凝土碳化问题的重视不够,导致混凝土的抗碳化能力较低,造成不少建筑物的抗碳化能力较低,造成不少建筑物的耐久性差,被迫提前加固。对于碳化深度较小且小于钢筋保护层厚度、碳化层比较坚硬的都建,应用优质涂料封闭;对于碳化深度过大、钢筋锈蚀明显的、危及结构安全的构件,应拆除重建;对于钢筋锈蚀严重的构件,应在修补前对钢筋进行除锈,并应根据锈蚀情况和结构需要加补钢筋。常用的防碳化处理方法有两种方法:表面砂浆抹面法和表面涂层法。
2、混凝土表面缺陷处理。混凝土表面的麻面、冲蚀坑、蜂窝修补分无筋修补和有筋修补两种方法。一般先进行凿除,再清理施工面,涂刷相应的黏合剂或界面剂和填补材料,填补后压实抹平。对于抗冻修补材料,首先应满足工程要求的抗冻性能指标,主要修补类材料有预缩砂浆、改性砂浆、环氧砂浆、水泥石英砂浆等。
三、混凝土裂缝修补施工工艺
1、表面修补法。针对微细裂缝进行。施工要点是:表面打磨采用钢丝刷或磨光机进行处理,要求将混凝土表面浮层和松动层清理干净。主要施工设备有磨光机、高压水清洗机、空压机。
2、防碳化施工。混凝土表面清理是除掉混凝土上的污迹、浮物,一般有机械清理和手工清理两种方法。机械清理常用喷砂及高压水、高压水冲洗,以不损伤混凝土表层为限。表面处理后,对于混凝土上显露出来的裂缝、麻面、蜂窝等缺陷要先进行修补,完全补好后才能进行涂装,这样才能彻底保护混凝土。混凝土表面处理后待完全干燥才能进行涂装。
3、混凝土表面缺陷修补。(1)无筋修补。适用于较小的冲蚀坑,使用水泥类修补材料的,修补前需在修补面上均匀地涂刷薄层水泥净浆或聚合物乳液水泥净浆作黏合剂,然后再填补混凝土。使用环氧类修补材料的,填补前应在修补面上先涂刷一层环氧基液。(2)有筋修补。适用于较深的冲坑。采用回弹仪对冲坑区底板进行原混凝土强度检测,检查冲坑并测量,确定冲坑位置及修补面所需要的工程量。
作者单位:中南大学土木建筑学院
作者简介:周浩(1989― ),男,湖北随州人,大学本科在读,中南大学土木建筑学院学生;魏诗雅(1989― ),女,江苏徐州人,大学本科在读,中南大学土木建筑学院学生。
参考文献:
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[2]余立平.水工建筑物维护[M].北京:中国电力出版社,2004.
[3]唐业清,万墨林.建筑物改造与病害处理[M].北京:中国水利水电出版社,2006.