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1、混凝土缺陷修复作业指导书混凝土被广泛用于工程建设中,而其质量的优劣直接影响到工程结构的安全和使用寿命,也直接关系到人民生命财产的安全,所以提高混凝土结构工程质量,消除质量通病,对杜绝工程质量事故有着重要的现实意义。一、概述混凝土结构的缺陷可分成两类：表层缺陷和内部缺陷。混凝土缺陷不仅影响外观质量，严重的会影响到结构的使用寿命。而对混凝土缺陷进行修补能够保证结构的安全耐久性，而达到这种目的的实施内容主要包括：、恢复外观；、增补强度；、提供防水保护；、提高结构耐久性。对混凝土缺陷进行修补，必须先了解混凝土的特性：渗透特性水泥混凝土的渗透特性，表现在两个方面：一是“吸水性”，它反映了混凝土吸收水分到
2、它的毛细管和孔隙内的能力。二是“透水性”，它反映了水或水蒸汽通过混凝土的难易程度的性能。混凝土的这种渗透性能，一方面会造成渗水破坏，另一方面会把氯离子带入到内部，引起钢筋锈蚀，进而产生膨胀，导致混凝土剥落。冻融破坏在北方寒冷地区，冻融破坏是混凝土结构损坏的主要形式之一，而且这种破坏，发展较迅速，程度较严重。在冻融循环的条件下，潮湿的混凝土，特别是在饱和吸水的情况下，混凝土会不断被冻胀，导致混凝土表层开裂、破碎和剥落。碱集料反应在有足够的水的情况下，这种碱集料反应会导致体积膨胀，并通常向最薄弱的方向延伸，形成裂缝。并从不规则的细小表面裂缝，发展到混凝土完全破坏。在上述三种主要混凝土特性及其破坏形
3、式中，水是引起结构破坏的主要因素。可以说水泥混凝土是成也水，败也水。由此可以得到这样一个结论：对混凝土缺陷的修补，必须注重防水功能，否则修补的耐久性就无从谈起。无论是修补材料，还是修补的技术工艺，都要必须考虑到防水。二、混凝土表面缺陷修补混凝土表面缺陷包括蜂窝、麻面、凸凹错台、外形走样、风化开裂、表面磨损、空蚀（亦称气蚀）坑洞等。1表面缺陷修补原则选用的修补材料，除了满足建筑物运行的各项要求外，其本身的强度、耐久性、与老混凝土的粘结强度等，均不得低于老混凝土的标准；当修补区位于空蚀敏感区，混凝土表面的不平整度应符合防止空蚀的要求；当修补区位于有观瞻要求的部位，修补材料应有与老混凝土相一致的外观
4、；修补时应将不符合要求的混凝土彻底凿除，清除松动碎块、残渣，凿成陡坡，再用高压风水冲洗干净；对渗水、漏水的部位，应采用速凝材料堵漏（如快凝水泥、丙凝、水泥水玻璃、快燥精等）和将外漏部位埋管集中引出再快速封堵。漏水堵住后，即进行修补。2修补方法首先分析产生缺陷的主要原因，根据混凝土表面的工作要求、施工技术条件，选择修补方法。常用的修补方法参见下表5-9。表5-9混凝土表面缺陷常用修补方法修补方法干硬性水泥预缩砂浆氯偏砂浆环氧砂浆细骨料混凝土水泥喷浆材料性能抗压强度(kgf/cm2)4005005007008001000500600350600粘结强度(kgf/cm2)20左右30左右305020
5、301020抗冲耐磨性良良优良一般适用条件流速(m/s)3030453020一般厚度(cm)2.51015152040112适用范围高流速区,平面、立面局部修补高流速区，平面、立面局部修补、修补后浸水和水中养护工程高流速区，检修条件困难的表面修补表面孔洞、坑塘及高流速区的大面积底板修补高流速区，立面、顶面修补及结构补强3修补工艺（1）干硬性水泥预缩砂浆施工程序：凿毛冲洗并清洗表面积水拌预缩砂浆涂水泥素浆（水灰比0.40.5）分层铺料、捣实抹面养护材料要求及配合比：水泥宜选用与原砼同品种的高标号新鲜水泥；选用质地坚硬的、并经过2.5mm孔径筛过的砂，其细度模数控制在1.82.2；水灰比为0.30
6、.4，灰砂比为1：21：2.6；为提高砂浆强度，改善和易性，可加入适量的外加剂。砂浆配合比参见下表5-10。表5-10 1m3干硬性水泥预缩砂浆配合比参考表序 号水灰比灰砂比水泥（kg）水（kg）砂（kg）外加剂（%）备 注10.401：2.6550220143020.361：2.557520714400.2施工方法：材料称量后进行拌和（合适的加水量拌出的砂浆以手握成团，手上有湿痕而无水膜），用塑料布遮盖，存放0.51h；然后按施工程序分层（每层厚45cm）铺料和捣实（捣实后的层厚23cm），每层捣实到表面出现少量浆液为度，顶层用抹刀反复抹压至平整光滑；最后，覆盖养护68h。（2）氯偏砂浆 在
7、干硬性水泥砂浆中加入氯乙烯偏氯乙烯共聚乳液（LP乳液）可得到一种快凝、早强和抗水的材料，特别适用于在潮湿基面上涂抹并很快浸水的修补工程（抹面后1.02.0h即可浸水）。施工程序：基面清理刷氯偏浆液铺氯偏砂浆压实抹面压光浸水养护。材料要求及配合比参见下表5-11。表5-11 氯偏砂浆材料要求及配合比材料名称代 号规 格 与 要 求配 合 比备 注砂 浆基 液水泥C42.5普通硅酸盐水泥或硅酸演大坝水泥，过0.5mm筛100100砂S细度模数1.82.4，过5mm筛200水灰比W/C0.240.3减水剂-工业品0.750.72氯偏乳液LP含固量45%101515乳化剂OP-10工业品0.3促进剂-
8、正硅酸乙脂、化学剂0.450.45消泡剂284P-0.050.070.050.07使用前，应将氯偏乳液用10%磷酸钠中和至pH值为78。施工要求：基面清理，冲洗干净；拌好砂浆，停放时间不超过半小时；先涂基液，后填砂浆，压实后表面抹压光滑。（3）环氧砂浆环氧砂浆是以环氧数脂为主剂，由不同辅助材料配制成的有环氧基液、胶泥、砂浆和混凝土。环氧材料具有优良的力学性能和抗渗、抗冻、耐磨、耐腐蚀性能；缺点是价格昂贵，且从配料到养护，对施工工艺要求严格；具有毒性，以及对温度变化敏感，易老化，与混凝土的变形性能不一致，颜色不协调等缺点。施工程序：基面清理刷基液涂抹环氧砂浆（或环氧混凝土）反复压抹养护质量鉴定。
9、工艺要求：清理基面松动砂师，冲洗干净，并使基面表面干燥（采用水下环氧配方除外）；均匀涂刷薄层基掖（厚度约0.2mm），刷后待其发粘再涂抹砂浆；分层涂抹砂浆，每层厚510mm，压抹密实；大面积的涂抹应分块施工，分块尺寸1.5mx3.0m，相邻块间隔时间不少于48h。施工与养护温度控制在20左右为宜。冬季施工时，需搭设暖棚，以保持温度稳定；一般配方的养护时间，冬季不少于7d；夏季不少于3d。涂抹后24h内严禁浸水（水下环氧除外）。配方：由于低毒、高效能材料不断发展，环氧材料的配方也随之改变，具体配方应根据试验确定。环氧材料的拌制工艺：每次拌和量不超过2kg，拌成成品后应摊开存放待运。环氧砂浆拌制要
10、求：环氧树脂应隔水加热，加热温度视不同固化剂而定；间苯二胺7080；乙二胺（二乙烯三胺或810等）40左右；固化剂间苯二胺应预先隔水加热65溶解；填料包括水泥、石棉绒及铸石粉等在内，可根据不同情况使用，其中砂、石要求干净，所有填料均应经过105烘烤4小时左右，冬季施工时预热至3040。三、混凝土裂缝修补在现代建筑中，砼浇筑过程中会因为各种原因存在裂缝，也会因为地质条件出现裂缝，这些裂缝经为工程质量留下遗憾和隐患，因为砼内部的裂缝是完全无规则的。混凝土裂缝修补的常见方法有树脂灌注法、表面封闭法、钻孔嵌塞法、柔性封闭法、表面附加钢筋法、灌浆法、干嵌填法、钉合法、.聚合物浸入法（重力渗入和真空渗入）
11、和迭合面层和表面处理法等等。 常见的混凝土裂缝修补原理的基本要点： 1树脂灌注法 环氧树脂是最常见的裂缝灌注材料。它具有较高的机械强度，并能抵抗混凝土所遇到的大多数化学侵蚀，树脂可以灌入到0.05的裂缝。除某些特殊的环氧树脂之外，当裂缝是活动的、有渗漏的、不能干透的或者裂缝数量极多时，通常不易采用树脂灌注法。北京冶建工程裂缝处理中心开发的具有国际领先水平的YJ自动压力灌浆技术是树脂灌注法的最佳工法之一。 2聚合物浸入法 低粘度的液态树脂可用来密封路面、桥面的不小于0.1的裂缝。将树脂涂刷到表面上，或者在水平表面上沿裂缝构筑临时的堤围，使树脂溢于裂缝表面。 更适合封闭多重无规则表面裂缝。先将裂缝
12、表面密封，抽去真空，使裂缝中和孔隙中的空气全部排除。再在大气压力下用纯环氧树脂浆料注入裂缝表面中。 3钉合法 当必须恢复主裂缝断面的抗拉强度时，使用钉合法比较适宜。特别比较适宜在不会损坏周围结构的场合下用来锁闭活动裂缝。用相对薄而长的金属“缝合U形钉”跨过裂缝嵌入事先开好的槽沟中，用无收缩砂浆或者环氧树脂基粘合剂来固定。 4表面封闭法 是最简单和最普通的裂缝修补方法。用于修补对结构影响不大的静止裂缝，通过密封裂缝来防止水汽、化学物质和二氧化碳的侵入。 5灌浆法 普通水泥灌浆大体积水坝、厚混凝土墙、或者水工结构的岩石基础上的裂缝，有时通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。 聚合物灌注基于氨基甲酸乙酯或者
13、丙烯酰胺聚合物的灌浆料，和水反应后形成固态沉淀物或泡沫材料，起到封闭裂缝的作用。可在潮湿环境中使用。 6钻孔嵌塞法 这种方法通常用来灌注墙体中的裂缝。如果要求密封防水，孔中应填入柔性沥青来代替砂浆；如果灌注栓塞的作用比较重要，孔中则要灌注环氧树脂。 7柔性密封法 通常将活动裂缝转变为运动节缝是比较适宜的办法。沿裂缝边缘开一凹槽并填入适当的柔性材料。节缝底部使用隔离层。 8粘贴法 当运动不止作用于一个平面时，或者过度的运动已超过一个普通尺寸的凹槽所允许的范围时，或者不可以切割出槽时可使用这个方法。用柔性的密封带盖住裂缝，仅将带的边缘部分粘住。 9附加钢筋法 普通钢筋首先将裂缝密闭，然后贯穿裂缝平
14、面大约90的方向钻孔，将环氧树脂注入孔内，再将钢筋插入孔中使之粘合成整体。 外部施加预应力通过后张法施加应力，来加强结构件的主要部分或者封闭裂缝。 10干嵌填法 用手工将低水灰比的砂浆连续嵌入裂缝，形成与原有混凝土结构紧密连接的密实砂浆。先在裂缝表面开槽，大约25宽、25深，清理后涂刷界面剂、连续嵌入低水灰比的砂浆。 11迭合面层法 当结构表面存在大量的裂缝，而且采用其它办法单独处理各个裂缝过于昂贵时，用这个方法来密闭、覆盖（不是修复）裂缝非常有效。对于偶然出现大面积网状裂缝使用该法很有效。 12自闭合法 混凝土依靠自身合拢裂缝称为“自闭合”，这是在存在湿气并且没有拉应力作用时发生的一种现象。机理：由于周围空气和水中存在二氧化碳，使水泥浆中的氢氧化钙发生碳化作用，结果碳酸钙和氢氧化钙晶体在裂缝内析出并生长。晶体组合交织产生一种机械粘接作用，又被邻近晶体之间以及晶体和水泥浆及骨料表面间的化学粘接作用所增强，最后混凝土裂缝部位的抗拉强度得到一定的恢复，裂缝也被密闭了。主要用于修补潮湿环境的结构。整个自闭合时期的水饱和必须连续保持。 13涂层及其它表面处理法 修复开裂的混凝土结构可以使用范围很广的表面浸渍密封剂和涂料。如果混凝土开裂已经稳定，则可通过涂料获得成功地修补。但不适合低温区域操作。
