混凝土裂縫修復(fù)技術(shù)及材料的研究

田烽

【摘要】近些年我國的城市化進(jìn)程不斷加快，建筑行業(yè)在這一過程中也得到了蓬勃發(fā)展，在實際的實際施工過程中，建筑原材料的應(yīng)用是整個工程建設(shè)的基礎(chǔ)，而鋼筋混凝土是世界上應(yīng)用最為廣泛的建筑材料?；炷帘粡V泛的應(yīng)用在公路以及市政工程等建設(shè)項目當(dāng)中，但隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，建設(shè)的規(guī)模也呈現(xiàn)出擴大的態(tài)勢，所以混凝土的結(jié)構(gòu)也顯得較為復(fù)雜化，施工中就難免會出現(xiàn)各種各樣的問題，其中最為常見的就是混凝土裂縫。本文則主要就混凝土裂縫修復(fù)技術(shù)和材料的相關(guān)問題進(jìn)行詳細(xì)分析，借此希望能夠?qū)嶋H的操作起到一定指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】混凝土；裂縫修復(fù)技術(shù)；材料

0.引言

混凝土之所以能夠得到廣泛的應(yīng)用，主要還是因為其自身有著較好的性能，其高抗壓以及高耐火性和使用靈活、施工方便等優(yōu)勢是最為重要的應(yīng)用因素，在建筑發(fā)展過程中有著不可替代的作用。但從另一方面來看，混凝土材料也有著脆性大以及易腐蝕的特征，在實際的應(yīng)用過程中常常會出現(xiàn)混凝土裂縫情況，這對整個建筑工程的安全帶來了威脅。所以加強混凝土裂縫修復(fù)技術(shù)及其材料的理論研究就有著實質(zhì)性意義。

1.混凝土裂縫類型及產(chǎn)生的原因分析

1.1混凝土裂縫主要類型分析

混凝土在實際建設(shè)應(yīng)用過程中，會由于各種因素造成裂縫問題的產(chǎn)生，其中荷載裂縫是比較常見的一種裂縫類型，最為主要的就是直接應(yīng)力裂縫以及次應(yīng)力裂縫。前者主要是由于外荷載所引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫，后者則是由于外荷載引起的次生應(yīng)力所產(chǎn)生的裂縫。

然后就是溫度裂縫類型，這主要是由于混凝土的外部環(huán)境以及結(jié)構(gòu)的內(nèi)部環(huán)境的溫差發(fā)生了很大的變化時，混凝土發(fā)生了變形情況。倘若是變形的過程中遭到了約束，那么在混凝土的結(jié)構(gòu)內(nèi)就會產(chǎn)生應(yīng)力，而在產(chǎn)生的這一應(yīng)力如果超過了混凝土抗拉強度，就會產(chǎn)生溫度裂縫的發(fā)生[1]。

1.2混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因分析

造成直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫原因主要是設(shè)計計算階段以及施工階段和使用階段這幾個層面的問題所致。由于對結(jié)構(gòu)計算的過程中沒有計算或者是漏算，以及計算模型不合理等等，都會使得之后的施工會產(chǎn)生影響。另外就是在施工的階段沒有限制施工的材料以及機具等，不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)受力的特點，沒有對結(jié)構(gòu)機器振動下的疲勞強度進(jìn)行驗算等，而在使用的階段由于超出了設(shè)計荷載重型車輛過橋以及其他的因素。在次應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生因素方面主要就是設(shè)計外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物實際工作狀態(tài)和常規(guī)計算有所出入等，在某些部位產(chǎn)生了次應(yīng)力而導(dǎo)致了裂縫的產(chǎn)生。

溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因就是年溫差以及驟然降溫和水化熱等諸多方面所引起的，其中最為主要的就是水化熱因素。就是在實際的施工過程中，由于大體積的混凝土進(jìn)行澆筑后，水泥水化放熱，所以在內(nèi)部的溫度就會隨之而升高。這樣一來內(nèi)外部的溫差就會使得內(nèi)部產(chǎn)生拉力，而外部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)外部的承受能力小于內(nèi)部的拉力時就會在表面產(chǎn)生裂縫[2]。

2.混凝土裂縫修復(fù)材料及修復(fù)技術(shù)分析

2.1混凝土裂縫修復(fù)材料分析

不管是對混凝土裂縫進(jìn)行事后的修復(fù)、加固，抑或是對其進(jìn)行自修復(fù)，在這一過程中都需要使用特定的粘結(jié)劑加以粘結(jié)，對材料的選擇能對混凝土裂縫修復(fù)的效果有著直接性的體現(xiàn)。α-氰基丙烯酸酯膠粘劑是在混凝土裂縫修復(fù)當(dāng)中比較常用的修復(fù)材料，其自身有著鮮明的特點，不需要混合也不用加催化劑，在使用上比較方便。α-氰基丙烯酸酯有強極性的氰基與脂鍵，它能夠表現(xiàn)出較高的膠黏強度，便于涂布，比較容易浸潤，在室溫下數(shù)秒鐘就能夠達(dá)到粘結(jié)牢靠的作用，并且有著較好的透明性，采用這一材料能使得粘結(jié)面清潔美觀。

另外還有聚氨酯膠粘劑混凝土修復(fù)材料，這一材料喲組合較高的彈性，耐低溫的性能是其最為突出的特點，并且在耐振動以及耐疲勞性等諸多方面都有著較好的性能[3]。有著良好的氣密性，電絕緣性也較優(yōu)。從這一修復(fù)材料的內(nèi)容上來看，有著多種類型，其中溶劑型聚氨酯膠粘劑、水乳型聚氨酯膠粘劑、單組分聚氨酯膠粘劑都有著各自的優(yōu)點，在應(yīng)用范圍上比較廣泛。

再者還有環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑，在這一混凝土修復(fù)材料方面也有著諸多優(yōu)點，這是具有著一般高聚物通性的材料，有著比較強的粘合力和工藝性能，在粘合力上幾乎能夠?qū)λ械慕ㄖ牧蠈崿F(xiàn)粘合，金屬的常溫粘結(jié)剪切強度能夠達(dá)到18～26Mp甚至是更高。而在工藝性能方面稀如水，粘稠的與膏狀類似，并能夠制成膠棒或者膠膜等，這些在應(yīng)用的過程中相對比較方便。

2.2混凝土裂縫修復(fù)技術(shù)分析

混凝土的修復(fù)技術(shù)比較多樣化，根據(jù)不同的情況來選取不同的修復(fù)方法，在實際的修復(fù)過程中要對裂縫的情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查分析，然后確定裂縫的種類以及危害和加固依據(jù)等。對混凝土裂縫的事后修復(fù)及加固主要從加大截面加固的方法上進(jìn)行實施，要能夠在周圍的空間尺寸允許范圍內(nèi)，對結(jié)構(gòu)外側(cè)包鋼筋混凝土圍套進(jìn)而增加鋼筋的截面，如此便能夠?qū)⒊休d力得到有效的提升。需要注意的是要在加固的過程中，原混凝土載面要能夠鑿毛洗凈，或者是把主筋鑿出。如果是鋼筋的銹蝕比較嚴(yán)重的話，就要對其鐵銹進(jìn)行清除，所要增配的鋼筋要結(jié)合實際的裂縫程度進(jìn)行確定[4]。

還可采用預(yù)應(yīng)力加固額方法，以此來對結(jié)構(gòu)構(gòu)件或者是整體進(jìn)行加固，改變原有的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，這樣就能夠促使在一般的加固結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力應(yīng)變現(xiàn)象得以有效消除，對構(gòu)件的撓度進(jìn)行減小。通過對預(yù)應(yīng)力加固方法的應(yīng)用能夠?qū)炷翗?gòu)件的裂縫寬度得到有效縮小，從而提高構(gòu)件的承載力，預(yù)應(yīng)力拉桿以及撐桿的錨固件應(yīng)用乳膠水泥或者是鐵屑砂漿通過膨脹螺栓錨固在混凝土的基層上，然后結(jié)合面再進(jìn)行清潔的處理。

對于混凝土裂縫問題也可通過灌漿法進(jìn)行實施，這一裂縫修復(fù)技術(shù)主要有化學(xué)灌漿以及硅酸鹽水泥灌漿兩種主要的類型。其中的化學(xué)灌漿是通過兩種或以上化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行結(jié)合形成的凝膠或者是泡沫材料等，這一修復(fù)方法主要是對于混凝土的裂縫小于0.05毫米的時候才比較適合采用的。另一種則是硅酸鹽水泥灌漿的方法，這一修復(fù)技術(shù)對裂縫較大的適用性較好，通過這一修復(fù)技術(shù)的使用能夠達(dá)到有效的防水作用[5]。在具體的實施步驟方面主要就是沿著裂縫對混凝土進(jìn)行清理，然后橫貫裂縫按照一定間隔進(jìn)行安裝騎縫孔，將其與注入用具間的壓緊力得到良好的保持，然后用清水進(jìn)行對裂縫加以清潔，最后對整個區(qū)域進(jìn)行灌漿處理。

再者就是填充的裂縫修復(fù)技術(shù)的實施，主要是沿著裂縫把混凝土開鑿成U型或者是V型，再對各種的修補材料進(jìn)行嵌填，從而達(dá)到恢復(fù)防水性以及耐久性等性能。這一修復(fù)技術(shù)對裂縫較大及鋼筋銹蝕較嚴(yán)重的較為適用。針對填充法的應(yīng)用材料主要有環(huán)氧樹脂以及聚合物水泥砂漿等，倘若是活動性裂縫就需要采取極限變形較大的延伸材料。

3.結(jié)語

總而言之，混凝土裂縫修復(fù)技術(shù)對整體的建筑質(zhì)量有著重要保障，所以在實際的應(yīng)用過程中要針對性的進(jìn)行選擇，并要對材料適當(dāng)擇取。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升，針對混凝土的裂縫修復(fù)技術(shù)的水平也將會得到進(jìn)一步加強，從而更好的應(yīng)用于實踐當(dāng)中。由于本文篇幅的限制不能進(jìn)行更加深入的探究，希望能夠起到拋磚引玉的作用以待佳作。

參考文獻(xiàn)

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