【摘 要】隨著社會經濟的發(fā)展,建筑工程中混凝土工程的體量不斷增大,混凝土是當前最廣泛使用的建筑結構材料之一。然而,許多混凝土結構在施工與使用過程中都出現(xiàn)了不同程度、不同形式的裂縫。這不僅影響建筑物的外觀,而且危及到建筑物的正常使用和結構的耐久性。因此,混凝土的裂縫問題一直倍受人們關注。本文著重介紹混凝土結構中常見裂縫的修復技術及修復材料。
【關鍵詞】混凝土結構;裂縫;修復;技術
1 混凝土裂縫產生的原因
混凝土結構是由多種材料組成的復合人工材料,由于結構本身組成成分及承載受力特點,在周圍環(huán)境中水及侵蝕性介質的作用下,隨著時間的推移,混凝土將會出現(xiàn)裂縫、破碎、磨損等現(xiàn)象,即使采取合理的材料、設計構造和施工措施,在實際建筑工程中也無法完全杜絕裂縫的產生。混凝土裂縫一旦形成,往往還要會伴著后期結構承載情況以及隨著環(huán)境因素的變化,持續(xù)的運動和發(fā)展,表現(xiàn)為裂縫數量不斷增多,裂縫深度和寬度都不斷加大,對建筑物的長期耐久性以及正常的使用功能會造成嚴重的危害,即出現(xiàn)耐久性問題。耐久性問題開始時表現(xiàn)為對結構構件外觀和使用功能的影響,到一定階段上可能引發(fā)承載力方面的問題,使結構構件出現(xiàn)突然的破壞。
混凝土的裂縫按其形成的原因可分兩大類:一類是由荷載引起的裂縫;另一類是由變形因素(非荷載)引起的裂縫,如由材料收縮、溫度變化、混凝土碳化以及地基不均勻沉降等原因引起的裂縫。
2 混凝土結構裂縫修復技術
針對建筑物混凝土結構的實際開裂情況,目前國內外已發(fā)展了多種混凝土結構裂縫修復方法。
1、表面處理法
表面處理法包括表面涂抹法和表面貼補法。
表面涂抹法采用裂縫修補材料涂敷于裂縫表面,并使材料固化達到裂縫修補的目的。該方法適用于修復灌漿材料難以灌入的細而淺的裂縫、深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫、不漏水的裂縫、不伸縮的裂縫以及不再運動的裂縫。
表面補貼法采用片狀修補材料如木工膜或其它防水片,粘貼在混凝土表面,達到消除裂縫危害的目的,該方法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或者不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏,實際上是一種整體防水修補措施。
2、填充法
采用填充修補材料直接填充于裂縫之中,達到裂縫修復目的。該方法一般用來修補較寬的裂縫(大于0.3mm),作業(yè)簡單,費用低。對于寬度小于0.3mm,深度較淺的裂縫以及小規(guī)模裂縫的簡易處理,可采用先開V行槽,然后做填充的處理方法。
表面處理法和填充法裂縫修補材料主要是聚合物水泥砂漿和聚合物砂漿。聚合物水泥砂漿是在水泥砂漿中摻入作為改性劑的聚合物。這種改性水泥砂漿的PH值與普通水泥砂漿基本相同,并且能使水泥砂漿的收縮減少,提高新老混凝土的黏結能力,提高砂漿的抗?jié)B、抗拉強度等性能。聚合物砂漿修補材料是用有機高分子聚合物完全取代水泥為膠結材料配制而的砂漿。這些有機高分子聚合物的密實性、力學性能都較水泥好得多,因此這些修補材料具有良好的抗?jié)B、抗凍和耐腐蝕的性能。但是由于這些有機高分子材料的熱學性能與所修補的基礎混凝土相差較大,英雌不適合用于建筑物中溫度變化較大的部位,且由于這些有機高分子聚合物均有毒,對人體健康有危害,因此一般僅用于建筑物的一些特殊部位的修復。
3、灌漿法
灌漿法是采用一定的施工設備,將專用灌漿材料注入混凝土裂縫,依靠灌漿材料的固化和黏結作用達到裂縫修補的目的,按照灌漿操作壓力,可分為唱呀灌漿和壓力灌漿兩種。該方法應用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。
灌漿法裂縫修補材料目前比較廣泛采用的是用糠醛-丙酮作混合稀釋劑的環(huán)氧樹脂漿液?啡-丙酮是黏度較小的有機溶劑,是環(huán)氧樹脂的有效稀釋劑,糠醛-丙酮相互反應,最后樹脂化成不溶的高分子。糠醛-丙酮的這一特性,降低了漿液的黏度,提高了可灌性,改善了固化物的韌性,增強了漿液對混凝土汗水裂縫的黏結強度。
糠醛-丙酮稀釋體系的環(huán)氧樹脂灌漿材料也存在一些缺點:早起放熱量大、固化的時間長、漿液的黏度逐漸增大,對潮濕和裂縫有水的混凝土的黏結強度較低。有以下的改進方法。
(1) 采取低溫固化的措施。采用固化劑,并加促進劑,使環(huán)氧樹脂漿液在低溫的環(huán)境下很好的固化。促進了固化劑與環(huán)氧樹脂的固化反應,提高了在低溫下的反應速度。體系的黏結強度較低溫改性前有明顯的提高。
(2) 減少水的影響。主要可從下面三個方面改進:為保證環(huán)氧樹脂漿液在有水情況下能固化,可在漿液中加入煤焦油;為破壞黏結面上的水膜,提高黏結強度。在糠醛-丙酮混合稀釋劑體系的環(huán)氧樹脂漿液中增加糠醛-丙酮的用量,進一步提高漿液的親水性及與有水混凝土的黏結強度。
4、結構補強法
因超荷載產生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成裂縫等影響結構強度的裂縫可采取結構補強法、錨固補強法、預應力法等。結構補強法的基本要求是不但能有效修復混凝土結構裂縫,同時恢復原有結構的承載能力。
3 結語
混凝土是當前用途最廣,用量最大的建筑材料。裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此嚴格按規(guī)程、規(guī)范要求施工,嚴把質量關,盡可能地降低混凝土裂縫的出現(xiàn)。在實際施工過程中應注意分析混凝土裂縫產生的原因,對癥下藥,這樣才能取得較好的質量。
參考文獻
[1] 張雄主編.混凝土結構裂縫防治技術.北京:化學工業(yè)出版社,2006.6.
[2] 沈蒲生主編.混凝土結構設計原理.北京:高等教育出版社,2007.11.