混凝土结构物病害修复措施之浅见
2021-04-03梁龙昇
梁龙昇
江苏中南建筑产业集团路桥公司 江苏 无锡 214000
引言
随着我国基建规模的增长,混凝土病害发生率也随之增大,混凝土常见的病害有混凝土自身、时间、环境、超载荷载等原因造成的裂缝、破损、漏水、腐蚀松动等。
1 混凝土裂缝修补
混凝土裂缝是最为常见的工程病害之一,但大部分混凝土裂缝都可以通过修补等措施使其修复,恢复其使用功能。常用的修补方法有:表面封闭法、压力灌浆法和开槽填充法,这三种方法可以单独使用,也可以一起使用[1]。
(1)表面封闭法。适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补,在混凝土表面涂刷一层修补材料进行封闭。工艺流程:①混凝土碎渣、尘土、油污等应清除干净,可用砂轮稍加打磨,去除脆弱疏松的表层;②用洁净水在修复面涂刷,使其充分湿润;③再用修补材料沿同一方向进行均匀的涂刷,分两或三层,每层的厚度不超过0.5毫米;④再用刮板对修补材料进行一次全面的刮抹,形成平整、匀称、光滑的涂层表面。
(2)压力灌浆法。低压灌浆法适用于宽度为0.2~3mm的裂缝,该法以日本的“壁可法”为代表,在工程应用中较为广泛。
工艺流程:检查裂缝宽度、长度及走向→裂缝表面清理→注入座的安装固定→裂缝封闭→环氧类修补材料地灌注→检查注入材料消耗、及时补充→密封材料固化→封闭注入孔→修补后的表面打磨处理→检查灌缝质量。
1)裂缝表面清理:缝中无粉尘杂物,裂缝两边约3~5cm范围内的混凝土表面杂物要清除干净,缝中要干燥无积水,如有水或潮湿可用吹风机或风扇吹干。
2)注入座的安装固定和裂缝封闭:根据裂缝的宽度和深度合理控制注入座的间距,用密封胶将注入座粘在裂缝的中心位置,使注入座出浆口对准裂缝位置;再用密封胶把裂缝按宽5cm、厚3mm进行密封;密封后要注意保护防止损坏直至凝固硬化。注入座安装时要注意,整个底座都要用密封胶封严,防止注浆时漏浆。
3)环氧类修补材料灌注裂缝:有传统的手动低压注浆法和自动恒压低压注浆法。传统的手动低压注浆,因压力不稳定、不能长时间保持压力,存在灌注不饱满的风险;自动恒压低压注浆法,主要靠大气压力长时间作用在注射器上,渗入裂缝内直至注浆材料固化后才停止渗入,灌注饱满。
4)修补后的表面打磨处理:等到灌缝材料完全硬化后,用工具敲掉注入器,再用砂轮将修补面打磨平整。
5)检查灌缝效果:灌缝质量可以采用钻芯法或超声波法进行检查。
(3)开槽填充法。是指沿混凝土裂缝位置切割成槽,再用无机聚合物水泥修补材料或有机环氧树脂类修补材料填充的方法。该方法适用于结构允许开槽且宽度较大,但数量较少的裂缝,如楼板、桥梁墩台或混凝土路面的裂缝。缺点是该方法为破坏性修补,对原结构物有损伤;另一方面混凝土裂缝多为深度裂缝或贯穿裂缝,无法修补混凝土结构内部[2]。
3 混凝土结构物破损修补
混凝土结构物由于受到设计、材料、荷载、环境等诸多因素的影响,不但会出现裂缝,还会出现破损、钢筋裸露锈蚀等病害,这些病害如及时采取修补、加固等措施,基本上可以恢复其原有的使用功能。常用的修补方法有:聚合物水泥修补砂浆法、贴片保护法、钢板贴合补强法。这些方法都能很好地修补混凝土结构破损等病害,效果良好。
(1)聚合物水泥修补砂浆法。用聚合物水泥修补砂浆或有机环氧树脂类修补砂浆对混凝土结构物破损面进行修补。
工艺流程:清理破损松动的混凝土→涂刷界面处理材料→压抹聚合物水泥修补砂浆→养护。①清理破损松动的混凝土:修补面应无粉尘、污物,露出坚硬的混凝土面。②涂刷界面处理材料:在要修补的混凝土面上均匀地涂刷一层界面处理剂。③聚合物水泥修补砂浆:在界面处理剂未硬化前,将拌好的聚合物水泥砂浆或环氧树脂类砂浆用抹刀压在破损混凝土结构物上,压实抹平。④养护:在修补完后,在聚合物水泥砂浆初凝后洒水或覆盖塑料薄膜进行养护。
(2)贴片保护法。贴片保护法就是使用粘接胶将贴片粘贴在混凝土表面的方法。贴片是一种很强韧性的复合材料,可防止混凝土片的落下,同时具有优异的防水性,防腐性和耐候性。优点是简化了操作流程,缩短了施工周期,保证了质量,适应于有防腐要求的结构物。该法与涂层保护法的效果是一致的。
工艺流程:清理破损混凝土→修补破损混凝土面→表面处理打底胶→贴片粘接→完成。
(3)钢板贴合补强法。是在混凝土结构上粘贴一层钢板,通过在混凝土结构物与钢板之间灌注粘钢胶,使它们结合为一体,以增加混凝土结构物的刚性,修复后的结构物不仅恢复了原有的功能,还提高了整体耐负荷强度。工艺流程:清理破损混凝土、施工表面处理→安装锚栓→安装钢板→密封作业→灌胶作业→养生→表面涂装。
1)清理破损松动的混凝土、施工表面处理:清除破损松动的混凝土,并进行表面整平处理,用钢丝刷清扫或用砂轮打磨贴合面,清除表面附着的尘土、污迹等,表面要保证干燥。暴露的钢筋要除锈并做防锈处理,结构物破损处用聚合物水泥砂浆材料修补,缺损大的地方可在悬挂钢板时填充干燥、干净的小石子,灌胶后使其与粘钢胶能有效地结合为一体。
2)安装锚栓:按设计在混凝土结构物上打孔,钻孔清理干净,安装固定钢板用的锚拴。
3)安装钢板:安装裁好的钢板,使用水泥锚拴固定。用砂轮去除钢板贴合面的锈和氧化层,保证粘贴面无灰尘和油污,表面处理后应尽快进行后续工序,以免再次生锈。钢板安装应牢固,与混凝土面的空隙基本相同,无翘起变形,各螺栓锚固有效。
4)密封作业:使用密封胶沿钢板边缘密封,预留灌注口,埋设通气管。通气管埋设要求:在钢板四周每隔50cm插入一根长20cm、内径6mm的塑料软管,插入钢板下2cm左右,同时钢板的四角应布设通气管。
5)灌胶作业:在确认密封胶固化后,使用电泵或脚踏泵将粘钢胶通过灌注口注入。
4 结束语
在实际应用中,发现混凝土病害后要及时处理,防止病害进一步加剧。应首先根据结构物病害成因、损伤程度、受力情况等制定修复方案,本文内容也为混凝土结构物病害修复提供了一定的参考作用。