梁龍昇
江蘇中南建筑產業集團路橋公司 江蘇 無錫 214000
隨著我國基建規模的增長,混凝土病害發生率也隨之增大,混凝土常見的病害有混凝土自身、時間、環境、超載荷載等原因造成的裂縫、破損、漏水、腐蝕松動等。
混凝土裂縫是最為常見的工程病害之一,但大部分混凝土裂縫都可以通過修補等措施使其修復,恢復其使用功能。常用的修補方法有:表面封閉法、壓力灌漿法和開槽填充法,這三種方法可以單獨使用,也可以一起使用[1]。
(1)表面封閉法。適用于寬度小于0.2mm的微細裂縫的修補,在混凝土表面涂刷一層修補材料進行封閉。工藝流程:①混凝土碎渣、塵土、油污等應清除干凈,可用砂輪稍加打磨,去除脆弱疏松的表層;②用潔凈水在修復面涂刷,使其充分濕潤;③再用修補材料沿同一方向進行均勻的涂刷,分兩或三層,每層的厚度不超過0.5毫米;④再用刮板對修補材料進行一次全面的刮抹,形成平整、勻稱、光滑的涂層表面。
(2)壓力灌漿法。低壓灌漿法適用于寬度為0.2~3mm的裂縫,該法以日本的“壁可法”為代表,在工程應用中較為廣泛。
工藝流程:檢查裂縫寬度、長度及走向→裂縫表面清理→注入座的安裝固定→裂縫封閉→環氧類修補材料地灌注→檢查注入材料消耗、及時補充→密封材料固化→封閉注入孔→修補后的表面打磨處理→檢查灌縫質量。
1)裂縫表面清理:縫中無粉塵雜物,裂縫兩邊約3~5cm范圍內的混凝土表面雜物要清除干凈,縫中要干燥無積水,如有水或潮濕可用吹風機或風扇吹干。
2)注入座的安裝固定和裂縫封閉:根據裂縫的寬度和深度合理控制注入座的間距,用密封膠將注入座粘在裂縫的中心位置,使注入座出漿口對準裂縫位置;再用密封膠把裂縫按寬5cm、厚3mm進行密封;密封后要注意保護防止損壞直至凝固硬化。注入座安裝時要注意,整個底座都要用密封膠封嚴,防止注漿時漏漿。
3)環氧類修補材料灌注裂縫:有傳統的手動低壓注漿法和自動恒壓低壓注漿法。傳統的手動低壓注漿,因壓力不穩定、不能長時間保持壓力,存在灌注不飽滿的風險;自動恒壓低壓注漿法,主要靠大氣壓力長時間作用在注射器上,滲入裂縫內直至注漿材料固化后才停止滲入,灌注飽滿。
4)修補后的表面打磨處理:等到灌縫材料完全硬化后,用工具敲掉注入器,再用砂輪將修補面打磨平整。
5)檢查灌縫效果:灌縫質量可以采用鉆芯法或超聲波法進行檢查。
(3)開槽填充法。是指沿混凝土裂縫位置切割成槽,再用無機聚合物水泥修補材料或有機環氧樹脂類修補材料填充的方法。該方法適用于結構允許開槽且寬度較大,但數量較少的裂縫,如樓板、橋梁墩臺或混凝土路面的裂縫。缺點是該方法為破壞性修補,對原結構物有損傷;另一方面混凝土裂縫多為深度裂縫或貫穿裂縫,無法修補混凝土結構內部[2]。
混凝土結構物由于受到設計、材料、荷載、環境等諸多因素的影響,不但會出現裂縫,還會出現破損、鋼筋裸露銹蝕等病害,這些病害如及時采取修補、加固等措施,基本上可以恢復其原有的使用功能。常用的修補方法有:聚合物水泥修補砂漿法、貼片保護法、鋼板貼合補強法。這些方法都能很好地修補混凝土結構破損等病害,效果良好。
(1)聚合物水泥修補砂漿法。用聚合物水泥修補砂漿或有機環氧樹脂類修補砂漿對混凝土結構物破損面進行修補。
工藝流程:清理破損松動的混凝土→涂刷界面處理材料→壓抹聚合物水泥修補砂漿→養護。①清理破損松動的混凝土:修補面應無粉塵、污物,露出堅硬的混凝土面。②涂刷界面處理材料:在要修補的混凝土面上均勻地涂刷一層界面處理劑。③聚合物水泥修補砂漿:在界面處理劑未硬化前,將拌好的聚合物水泥砂漿或環氧樹脂類砂漿用抹刀壓在破損混凝土結構物上,壓實抹平。④養護:在修補完后,在聚合物水泥砂漿初凝后灑水或覆蓋塑料薄膜進行養護。
(2)貼片保護法。貼片保護法就是使用粘接膠將貼片粘貼在混凝土表面的方法。貼片是一種很強韌性的復合材料,可防止混凝土片的落下,同時具有優異的防水性,防腐性和耐候性。優點是簡化了操作流程,縮短了施工周期,保證了質量,適應于有防腐要求的結構物。該法與涂層保護法的效果是一致的。
工藝流程:清理破損混凝土→修補破損混凝土面→表面處理打底膠→貼片粘接→完成。
(3)鋼板貼合補強法。是在混凝土結構上粘貼一層鋼板,通過在混凝土結構物與鋼板之間灌注粘鋼膠,使它們結合為一體,以增加混凝土結構物的剛性,修復后的結構物不僅恢復了原有的功能,還提高了整體耐負荷強度。工藝流程:清理破損混凝土、施工表面處理→安裝錨栓→安裝鋼板→密封作業→灌膠作業→養生→表面涂裝。
1)清理破損松動的混凝土、施工表面處理:清除破損松動的混凝土,并進行表面整平處理,用鋼絲刷清掃或用砂輪打磨貼合面,清除表面附著的塵土、污跡等,表面要保證干燥。暴露的鋼筋要除銹并做防銹處理,結構物破損處用聚合物水泥砂漿材料修補,缺損大的地方可在懸掛鋼板時填充干燥、干凈的小石子,灌膠后使其與粘鋼膠能有效地結合為一體。
2)安裝錨栓:按設計在混凝土結構物上打孔,鉆孔清理干凈,安裝固定鋼板用的錨拴。
3)安裝鋼板:安裝裁好的鋼板,使用水泥錨拴固定。用砂輪去除鋼板貼合面的銹和氧化層,保證粘貼面無灰塵和油污,表面處理后應盡快進行后續工序,以免再次生銹。鋼板安裝應牢固,與混凝土面的空隙基本相同,無翹起變形,各螺栓錨固有效。
4)密封作業:使用密封膠沿鋼板邊緣密封,預留灌注口,埋設通氣管。通氣管埋設要求:在鋼板四周每隔50cm插入一根長20cm、內徑6mm的塑料軟管,插入鋼板下2cm左右,同時鋼板的四角應布設通氣管。
5)灌膠作業:在確認密封膠固化后,使用電泵或腳踏泵將粘鋼膠通過灌注口注入。
在實際應用中,發現混凝土病害后要及時處理,防止病害進一步加劇。應首先根據結構物病害成因、損傷程度、受力情況等制定修復方案,本文內容也為混凝土結構物病害修復提供了一定的參考作用。