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混凝土修補(bǔ)材料的選擇原則
理想的裂紋修復(fù)材料必須滿足以下性能要求:
附著力強(qiáng);
良好的防水和抗?jié)B性;
在自然溫度范圍內(nèi)具有良好的穩(wěn)定性。
優(yōu)異的耐包埋性;
出色的耐用性;
使用方便,施工快捷;
對環(huán)境無污染;與基體混凝土相容性好
修補(bǔ)材料與基體混凝土的相容性路面修補(bǔ)材料是否成功有效取決于基體混凝土與舊混凝土是否具有良好的相容性。其相容性表現(xiàn)在以下幾個方面:收縮應(yīng)變、蠕變系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、彈性模量、泊松比、抗拉強(qiáng)度、疲勞性能、內(nèi)聚力、孔隙率和電阻率、化學(xué)活性等。裂縫寬度實(shí)質(zhì)上是受拉混凝土的拉伸變形與裂縫間受拉鋼筋的拉伸變形之間的差異。Emberson等人總結(jié)了修補(bǔ)材料和基質(zhì)混凝土的相容性,如表1.1所示。
當(dāng)混凝土表面裂縫較多或分布面較寬時,通常采用加一層水泥砂漿或細(xì)石混凝土面層的處理方法。
裂縫附近的混凝土表面被粗糙化,或者沿著深裂縫鑿出深度為15毫米-20毫米、寬度為150毫米-200毫米的凹槽。用鋼絲刷和高壓水清洗凹槽,并灑水濕潤。在嚴(yán)重的情況下,沿柱高間隔(300——1200毫米)出現(xiàn)橫向裂紋。然后刷一層水泥砂漿,水泥砂漿分2-3層施涂,總厚度約10-20毫米,溝槽用鐵石膏壓實(shí)和打磨。
當(dāng)滿足防水要求時,水泥漿(厚度2mm)和水泥砂漿(厚度4 mm-5 mm)應(yīng)交替涂抹4-5次,形成剛性防水層。3-5小時后覆蓋,并噴水養(yǎng)護(hù)。混凝土結(jié)構(gòu)露筋的主要原因是:(1)澆筑混凝土?xí)r,鋼筋保護(hù)層墊塊或墊塊位移過少或缺失,導(dǎo)致露筋靠近模板。在水泥砂漿中加入水泥重量1%-3%的氯化鐵防水劑,可以達(dá)到加速凝結(jié)和防水的效果。為使砂漿與混凝土表面結(jié)合良好,打磨后的砂漿表面應(yīng)覆蓋塑料薄膜,并用支撐模板壓緊
灌漿泵將膠結(jié)材料壓入裂縫中,通過凝結(jié)硬化起到修補(bǔ)裂縫的作用,從而恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性。
該方法適用于修補(bǔ)影響結(jié)構(gòu)整體性或有防水、防滲要求的裂縫。
常見的灌漿材料包括水泥和化學(xué)材料,可根據(jù)裂縫的具體情況進(jìn)行選擇。通常,水泥灌漿可用于寬度大于0.5毫米的裂縫;對于寬度小于0.5毫米或溫度收縮裂縫較大的裂縫,應(yīng)采用化學(xué)灌漿。
水泥灌漿通常用于修復(fù)大體積混凝土結(jié)構(gòu)。主要施工程序?yàn)殂@孔沖洗、堵漿、封堵、埋管、試水和灌漿。鉆孔采用風(fēng)鉆或鉆孔機(jī)進(jìn)行,孔距為1米-1.5米,除淺孔外,鉆孔軸線與裂紋成30-40°的斜角。超細(xì)水泥顆粒細(xì)小,水泥漿不僅能填充細(xì)小的微裂紋,而且與舊水泥混凝土相容性好,可作為基體材料。穿過裂紋表面的孔深度應(yīng)大于0.5毫米。當(dāng)有兩排或多排孔洞時,應(yīng)交錯排列或呈梅花狀排列,但應(yīng)防止沿裂縫鉆孔。
混凝土裂縫會降低混凝土的保護(hù)作用
混凝土裂縫的存在會降低混凝土表層對內(nèi)部混凝土的保護(hù)作用?;炷翗?gòu)件的表面是水泥基復(fù)合材料與外界環(huán)境的直接接觸面,是混凝土結(jié)構(gòu)的一道防線。由于裂縫的存在,外部環(huán)境中的水滲透到混凝土中,裂縫越深,水的滲透距離越長,將各種化學(xué)侵蝕因素帶入內(nèi)部。
另一方面,混凝土表面有輕微的裂縫。一旦注入水,由于表面張力的作用,水將保留在混凝土中。當(dāng)混凝土?xí)r,內(nèi)部水量會變大,導(dǎo)致裂縫擴(kuò)大。這種循環(huán)將導(dǎo)致混凝土耐久性的降低和損壞。
在這種分析中,我們很容易看出混凝土裂縫的存在是降低混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的原因。然而,造成混凝土結(jié)構(gòu)破壞的原因是外部環(huán)境中的水以化學(xué)腐蝕因素進(jìn)入混凝土,使混凝土中的鋼筋被腐蝕,導(dǎo)致混凝土耐久性降低。