高滲透改性環氧砂漿修補裂縫技術的應用探討

【摘 要】裂縫對建筑物安全影響極大。改性環氧砂漿具有化學性能穩定、結合強度高、低溫固化等很多優點，是混凝土裂縫處理的一種比較有效的方法。本文探討了高滲透改性環氧砂漿修補裂縫技術的應用，詳細介紹了裂縫的原因、預防措施及補強修復。

【關鍵詞】裂縫修補；高滲透改性環氧樹脂；裂縫成因

隨著我國經濟的飛速發展，我國建筑產業發展迅速，在國民經濟中的地位和作用日趨重要。隨著建設事業的蓬勃發展和建設規模的不斷擴大，建設工程質量成為社會關注的熱點。在房屋建筑工程領域，經常會遇到一些結構構件出現裂縫的工程質量問題。專家認為控制裂縫是個系統工程，結構出現裂縫原因復雜，有材料、溫度變化等原因，也有設計、施工、使用等方面問題。 本文將就這一問題展開分析，以期對建筑裂縫的原因及處理的方法作一個較為全面的闡述。

1 概述

某地下室機電房板頂為鋼筋混凝土結構，房頂板上是廣場，荷載5.0KN/m2.，房頂混凝土板開裂漏水，危及機電設備安全，機電房頂板厚300mm，混凝土強度C30，頂板開裂造成三條約平行狀的裂縫，通縫、裂縫寬度在0.2～0.4mm之間，每條長度在約10-15m之間，從接近板的右頂角與板長方向約成40～70角度放射狀傾斜地跨越兩、叁塊鋼筋混凝土板的短方向。如圖1。

圖1

板裂縫沒有伸展到鋼筋混凝土承重墻（地下室墻體），也沒有施工荷載，因此，可以斷定為由于施工狀態異常而引起的板裂縫。

本工程裂縫部位既有承重要求又有防水要求，我們采用高滲透改性環氧樹脂等系列材料進行防水和裂縫修補，取得了良好的效果。

2 板裂縫產生原因

2.1 混凝土在硬化過程中，由于干縮引起體積變形、受到約束時產生的裂縫，這裂縫有時會很大，甚至會貫穿整個板厚。

2.2 在厚度較大的構件中，由于混凝土的塑性塌落引起的裂縫。

2.3 當有約束時，混凝土熱脹冷縮所產生的體積收縮，因為受到約束力的限制，在內部產生了溫度應力，由于混凝土抗拉強度低，容易被溫度引起的拉應力拉裂，從而產生溫度裂縫。再由于混凝土撓灌時太陽暴曬產生裂縫也是工程中常見的現象。

2.4 混凝土加水拌和后，水泥中的堿性物質與活性骨料中活性氧化硅等起反應，析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質中吸水膨脹，體積增大，從而使混凝土脹裂產生裂縫。

2.5 在炎熱大風天氣，混凝土表面蒸發過快，造成混凝土內部水化熱過高，在混凝土澆灌數小時后仍處于塑性狀態，易產生塑性收縮裂縫。

3 裂縫修補的方法

規范中常用以下4種方法：

3.1 表面封閉法：利用混凝土表層微細獨立裂縫（裂縫寬度w ≤0.2 mm）或網狀裂紋的毛細作用吸收低黏度且具有良好滲透性的修補膠液，封閉裂縫通道。對樓板和其他需要防滲的部位，尚應在混凝土表面粘貼纖維復合材料以增強封護作用。

3.2 注射法：以一定的壓力將低黏度、高強度的裂縫修補膠液注入裂縫腔內；此方法適用于0.1mm ≤w ≤0.15 mm靜止的獨立、貫穿性裂縫以及蜂窩狀局部缺陷的補強和封閉。

3.3 壓力注漿法：在一定時間內以較高壓力將修補裂縫用的注漿料壓入裂縫腔內；此法適用于處理大型結構貫穿性裂縫、大體積混凝土的蜂窩狀嚴重缺陷以及深而蜿蜒的裂縫。

3.4 填充密封法：在構件表面沿裂縫走向騎縫鑿出槽深和槽寬分別為小于20mm和15mm的U形溝槽，然后用改性環氧樹脂或彈性填縫材料充填，并粘貼纖維復合材料以封閉其表面，此法適用于處理w ＞0.5mm和活動裂縫和靜止裂縫。

因本工程機電房房頂鋼筋混凝土板屬于非承載力引起的裂縫，按規定應采用適當的加固方法進行加固。參照上面4種裂縫修方法，我們根據所選材料特性進行迎水面、剛柔相濟的裂縫修補方法：【1】采用高滲透改性環氧樹脂進行無壓力灌縫。它能在自然常溫狀態下滲入微細孔隙（0.005mm）中牢固粘結，并固結成高聚物，強度與混凝土相當，而且，固化時間和強度可以按需要進行調節3～15h或更長時間，可滲入K ≥10-5cm/s的介質中，起始粘度低2～12.5mpa·s；【2】開槽復位。將高滲環氧樹脂調入水泥成糊狀，填充裂縫開鑿的槽位；【3】柔性材料涂膜2mm厚。將高柔聚脂涂布在開槽位寬度范圍，若裂縫繼續活動可以彈性地保持防水，斷裂伸長率450%；【4】表面封閉。將聚合物防水添加劑與水泥、砂按比例拌合后作保護層進行封閉，抗壓強度≥25Mpa，抗滲標號≥15Mpa。以上所用材料性能均滿足相關規范的規定，其中高滲透改性環氧樹脂技術性能滿足《混凝土結構加固設計規范》GB50367-2006的相關規定。裂縫修補方法詳見圖2：

圖2

4 工程實例

工程施工過程：

①清理基面尋查裂縫——→②鉆孔開槽——→③灌漿——→④封閉孔洞、槽位修復——→⑤高柔性防水材料涂膜——→⑥表面復原——→⑦檢驗

4.1 清理基面尋查裂縫。鑿開混凝土表面浮漿，清掃干凈后用濕布輕輕擦印，理出裂紋。

4.2 鉆孔開槽。 先鉆孔：沿裂縫伸展方向約300mm處開始鉆孔，鉆孔間距200mm，稍傾斜一定的角度騎縫鉆入，孔徑12mm，孔深70mm；后開槽：開U型槽，寬60mm，深30mm。作用：沿裂縫伸展開始鉆孔，能保證末清查的和稍有發展的裂縫在處理范圍內，騎縫鉆孔能較有保證地跨越裂縫面，有利于漿液的有效滲透。

4.3 灌漿。采用高滲透性改性環氧樹脂，雙組份。灌漿后約1h機房頂板底部，順著裂縫板底先出現水印（由于材料的憎水性，滲入后原結構內的水份被擠出），然后，接著慢慢出現漿液材料的棕色，經4h后固化（詳見圖3）。轉下道工序。

圖3 高滲環氧從板面孔內順著裂縫滲透過板底

4.4 封閉孔洞、槽位修復。 用高滲透性改性環氧材料拌入水泥，調至糊狀，灌入孔洞槽位深度達到原槽深度約2/3（詳見圖4）。用作補償因鉆孔開槽損失的體積和強度。固化后轉下道工序。

圖4 槽位修復 圖5 高柔聚脂防水涂料涂膜

4.5 高柔聚脂防水涂料涂膜。涂膜2-3次，涂膜厚度2mm，在最后一遍涂膜尚未固化時撒布120目的砂粒約0.1kg/m2（詳見圖5）。經固化后轉下道工序。

4.6 表面復原。采用聚合物防水添加劑與一般水泥砂漿調和修補復原相同。作用為保護柔性防水層和開槽位置復原封閉（詳見圖6）。

附圖6

4.7 由于鋼筋混凝土板屬于非承載力引起的裂縫，按規范規定裂縫沒有補強要求時，可以不進行鉆蕊檢驗，僅進行一般的泡水試驗，檢查防水功能。

該裂縫修補工程經使用后至今沒有漏水，滿足使用要求，得到該項目相關工程技術人員的好評。

5 結論

通過本工程裂縫修補可以說明：（1）高滲透性改性環氧樹脂材料與其它補強材料相比，在無需加壓的狀態下，能更穿透細微結構內部進行固化、穩定、耐用，效果良好，是其它補強材料所難以達到的。（2）在裂縫處理中采用迎水面、剛柔相濟的修補方法是處理裂縫的關鍵；（3）由于高滲透性改性環氧樹脂材料的不同用法，不但恢復了結構整體的力學性能，還免除了按規范要求的“尚應在混凝土表面粘貼纖維復合材料以增強封護作用”的做法， 即：采用高滲環氧與水泥調合和聚合物防水添加劑與水泥砂漿調和進行修補復原，與一般補強材料相比，大大地減少了裂縫處理的成本，與一般防水材料相比，雖然造價稍有增加，同時也增加了補強功能。此外，還具有一般防水工程無法相比的耐久性；（4）高滲環氧材料是比較理想的防水和裂縫修補兼顧的材料。

參考文獻

[1]蔣長壽 塘口水電站大壩水工混凝土裂縫處理，2007.12: 34

[2]混凝土結構加固設計規范GB50367-2006