双鸭山混凝土裂缝修补 上海毅实建筑加固

上海毅实建设集团有限公司

混凝土裂缝修补【电话--申工】混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和外部约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木工程常见的工程病害，轻者使内部的钢筋等材料产生锈蚀，降低钢筋混凝土结构材料的承载能力、耐久性及抗渗能力等，影响建筑物正常使用功能，重者将威胁人民的生命、财产安全。
广州新港洗车槽污水沉淀池，为洗车设备配套设施，长12m宽5m深2.5m，池壁厚度为30cm，采用C30现浇钢筋混凝土，抗渗等级P6。施工完成后池壁发现多条肉眼可见裂缝，因此要采取措施控制混凝土裂缝，保证正常使用功能。
2混凝土裂缝的分类
混凝土裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指肉眼看不见的裂缝，在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的；宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来，范围不小于0.05mm。
2.1 微观裂缝：
2.1.1粘裂缝：骨料与水泥石粘和面上的裂缝。
2.1.2水泥石裂缝：水泥石中自身的裂缝。
2.1.3骨料裂缝：骨料自身的裂缝。
2.2宏观裂缝：
2.2.1荷载作用下的裂缝：混凝土和钢筋共同作用下的变形协调（变形相容性），当钢筋应变≥混凝土的拉伸时引起的混凝土开裂。
2.2.2结构次应力引起的裂缝：由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的。
2.2.3变形应力引起的裂缝（约占80%）：由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。
3裂缝修补处理方案
3.1裂缝检查方法
3.1.1直接观察法：拆模后，用清水把混凝土表面冲洗干净，直接用肉眼观察裂缝的位置，用粉笔或者油漆笔直接标识在混凝土面上，使各裂缝逐条清晰的显露出来。
3.1.2 钻孔取芯法：从混凝土中钻取芯样，以测定混凝土的质量和强度，它具有施工周期短，取得资料全面可靠，经济效果好等点。但取芯对混凝土破坏较大，对芯孔的填补比较麻烦，所以本工程基本不采用该法。
3.1.3 水迹渗透法：用水缓缓渗入裂缝中，凿除裂缝，可以用冲击钻或人工将裂缝凿除，至看不见水迹（即裂缝仅深入到此处）为止，再量至混凝土表面可测得裂缝深度。该法操作简单，成本低，实用性强；但有一定的局限性，不适宜检测较深的裂缝。
3.1.4 声波法：采用声波TICO检测仪可成功的应用于检测：混凝土的均匀性、凹坑、裂缝、火烧或霜冻引起的缺陷、弹性模量及混凝土强度。声波脉冲在材料中的传播速度依赖于材料的密度和弹性性质，通过检测声波在混凝土中的传播速率可得到混凝土质量和强度的相关信息。该法检测全面，信息稳定可靠，且无损于混凝土。但由于成本过高，本工程不采用此方法进行检测。
3.2裂缝修补方案
本工程在裂缝修补前，用放大镜认真检查，对裂缝的分布情况、形状、出现时间、缝宽和环境条件等进行统计分析，查清裂缝的性质，用缝宽检测卡片测量裂缝宽度，再用直接观察法和水迹渗透法检测裂缝的深度、走向、贯穿情况等，确定修补处理方案，包括：表面修补法、化学灌浆法及嵌缝封堵法。
3.2.1表面修补法是一种简单、常见的修补方法，适用于对结构使用功能及耐久性没有影响的微观裂缝和表面裂缝。处理的方法可用钢丝刷清除裂缝表面灰尘、浮渣及松散层等污物，用毛刷蘸**溶液（环氧树脂），把沿裂缝两侧20~30mm处擦洗干净并保持干燥后直接在裂缝的表面涂抹水泥浆或环氧胶泥。
3.2.2化学灌浆法主要适用对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后达到较高的强度并与混凝土形成一个整体，从而起到防渗、加固的目的。
3.2.3嵌缝封堵法是裂缝封堵中常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填各种止水材料，以达到封闭裂缝的目的。本工程中主要使用的止水材料为快硬水泥和环氧砂浆。
4裂缝修补工艺
本工程污水沉淀池拆模后在池壁上发现多条肉眼可见纵向裂缝，长短不一，缝宽为0.05mm~0.2mm，由于本工程对防水及耐久性要求较高，因此在裂缝修补处理中着重采用了化学灌浆法和嵌缝封堵法或二者结合使用以保证修补质量。以下介绍了化学灌浆法的施工要点及要求：
4.1材料要求
4.1.1 裂缝修补的化学灌浆材料应符合下列要求：浆液的粘度小，可灌性好浆液固化后的收缩性小，抗渗性好；浆液固化后的抗压、抗拉强度高，有较高的粘结强度；浆液固化时间可以调节，灌浆工艺简便；浆液为无或低材料。
4.1.2本工程修补混凝土裂缝选用具有良的物理力学性能、耐老化、在水环境中具有异的渗透性和粘结强度的改性环氧材料，以提高混凝土整体结构的完整性。这种改性环氧材料是以环氧树脂为主要体系的新型高强度补强防渗材料。由于材料加入复合的改性剂，它具有粘度小，湿润性好，高渗透力；综合力学性高，耐老化；无，无收缩变形，对水亲和的特性，固化后的固结体具有无体型收缩的异特点。此灌浆材料对混凝土裂缝充填粘接修补后，能使开裂的混凝土重新粘合，达到原设计的强度。该材料已经广泛运用于水工建筑物、市桥梁、道路、地铁、隧道、工民建等工程的混凝土裂缝处理。
4.1.3 化学灌浆材料在应用前应首先进行试配，确保其性能可靠，浆液的可灌性和固化时间应满足施工需要。灌缝浆液配比、浆液力学性能、浆液物理性能以及封缝胶泥配比如下四表：

4.1.4 施工机具：φ8注浆管、冲击钻、手压注浆泵、RUTH电动泵、钢丝刷、毛刷、砂轮、棉纱、空压机、灰刀、灰桶、扳手、手钳等。
4.2灌浆前裂缝处理
4.2.1表面清理：可用钢丝刷或水冲洗的方法沿裂缝两侧擦洗干净并保持洁净干燥。
4.2.2钻孔：在裂缝上用电钻进行钻孔，孔深2~4cm，作为灌浆孔；对于走向不规则的裂缝，除骑缝钻孔外，可加钻斜孔，可扩大灌浆通路，使浆液全面流动，以保证灌浆质量。孔位间距：5~8cm。在裂缝交叉处、较宽处、端部以及裂缝的贯穿处，均应钻孔。钻孔后应及时清除孔内的碎屑粉尘。
4.2.3凿槽：沿裂缝用钢钎凿成“V”型槽，槽宽与槽深可根据裂缝深度来确定，一般情况下槽宽≤10mm，槽深≤5mm。凿槽时先沿着裂缝打开，再向两侧加宽，凿完后用钢丝刷和压缩空气将混凝土碎屑粉尘清除干净，以待封缝灌浆。
4.2.4封缝：封缝应根据不同裂缝情况及灌浆要求确定，封缝的目的在于保持灌浆压力，保证灌浆效果。本工程中封缝选用的材料有白胶带、玻璃胶（半透明胶体）、配制胶泥（环氧树脂或快干水泥）等。对于不凿槽的裂缝可用白胶带（裂缝两侧各3cm打磨平整）封闭通长裂缝，间隔预留排气孔。灌浆孔用胶泥埋置注浆管，待固化后才可注浆。
4.3灌浆施工要点
4.3.1 项目部对灌浆施工过程的安全规定：
化学灌浆材料属于易燃品，应密封储存，远离火源；配制及使用现场通风良好，操作人员戴乳胶手套、防口罩及保护眼镜，做好保护措施；工地场地严禁烟火。
4.3.2 灌浆施工工艺流程：
裂缝处理→钻灌浆孔并清理（凿槽并清理）→埋置灌浆管→封缝→密封检查→配制浆液→灌浆→灌浆后表面处理→检查。
4.3.3 灌浆前按照配比配制浆材，在配制时要注意冷却；缓慢加入固化剂和促进剂，切不可一次倒入，以免材料过热产生爆浆；混合的顺序是：先计量改性环氧浆液，然后添加促进剂搅拌1～3分钟，在后添加固化剂搅拌1～3分钟，固化剂及促进剂的添加量应充分考虑施工温度及混凝土主体温度后决定。严禁同时添加固化剂和固化促进剂进行混合。充分搅拌均匀，不得有水或油污混入，并要求按同一方向搅拌，以免引入气泡；每次大配料量不过5000ml，对大气温度大于30℃时，应采用降温辅助设施进行调配，每次配量应在5小时内施工完毕。
4.3.4 灌浆施工是混凝土修补的重要环节，要确保灌浆质量。待封缝白胶带凝结后，采用手压泵或者电动泵进行压力灌注环氧浆，手压泵注浆压力为0.3～0.6MPa，电动泵注浆压力为0.6～2MPa，分次逐级升压进行施灌，稳压10分钟，然后扎管闭浆。垂直裂缝和倾斜裂缝灌浆应从深到浅、自下而上进行，水平缝则从一端向另一端逐个注浆，同时观察裂缝周边混凝土，发现有裂口漏浆时应及时封补。为了保证浆液充满缝内，应对每个注浆口进行二次甚至三次注浆，并及时检查裂缝对应面混凝土的情况，若有浆液溢出（贯穿裂缝）还需在对应面溢浆部位处理后封堵灌浆。
4.3.5灌浆结束后，待缝内浆液接近初凝而不外流时，观察补缝效果和质量，无问题后拆除灌浆用具。后可在注浆孔和裂缝上洒布水泥粉覆盖避光；修补工序全部完成后，自然养生至浆液固化。固化过程中混凝土面不得受到扰动。
5结束语
混凝土裂缝问题是一项世界性的难题，探索出有效的裂缝控制措施和处理方案是十分有意义的。通过本工程实例可以发现：裂缝作为混凝土材料的一种特性，虽然在建筑工程中总是不可避免的出现，但只要我们综合考虑考虑各种因素的影响，积极采取相应的修补技术，还是可以把裂缝控制在无害范围内，并尽可能将无害裂缝减少到低限度，以保证工程的耐久年限和使用寿命。
混凝土裂缝修补【电话--申工】田港2.5万吨级和1万吨级码头维修工程，工期2007年8月至2008年10月，工程造价3800万元，主要对码头底部软基旋喷桩加固（985根桩），码头面层重新浇注混凝土（12000m2），门机轨道重新安装（500m），以及码头结构裂缝修补（500m）和结构防腐保护处理（7500m2）等。
二、裂缝简述
本工程裂缝主要分以下4种:
1．缝宽0.2mm以下裂缝
缝宽0.2mm以下裂缝为结构裂缝，直接涂防腐材料保护。
2．缝宽0.2mm至0.3mm裂缝
缝宽0.2mm至0.3mm裂缝,清洗后环氧砂浆表面封堵。
3．缝宽0.3mm至0.5mm裂缝
缝宽0.3mm至0.5mm裂缝，压力注浆。
4．缝宽0.5mm以上裂缝
缝宽0.5mm以上裂缝，凿槽灌注C45环氧砂浆。
三、裂缝修补方法
1．缝宽0.2mm以下裂缝修补方法
缝宽0.2mm以下的裂缝，直接涂防腐材料保护。涂料采用式玛涂料（昆山Sigma Paint）有限公司的产品，涂层系统配套如表1，涂层性能满足表2的规定要求，涂层系统的耐用年限不少于10年。涂层系统的干膜平均总厚度，表湿区应不小于300?m，表干区应不小于250?m；小干膜厚度，表湿区应不小于225?m，表干区应不小于188?m。 　
a. 涂层施工前首先对混凝土裂缝表面进行清理，清除碎屑、油污、灰尘及一切附着不牢物等。
b. 涂层施工采用人工滚涂的方法，施工过程中用湿膜测厚仪随时进行检查，以控制涂层厚度和均匀性。
c. 涂料的配制严格按照产品说明书的要求进行，并且充分搅拌均匀，稀释剂的添加量不应过5 %。
d. 各道涂层的涂装间隔必须满足使用说明书的要求，涂装过程中随时检查涂层的表面状态，如发现漏涂、流挂等毛病，应及时进行处理。每道涂层施工前应对上道涂层进行检查。
e. 涂装应在无雨的天气进行，涂装过程应做好施工记录。
2．0.2mm至0.3mm裂缝修补方法
宽度0.2～0.3mm的裂缝采用K-801胶泥凿槽封闭法。
修补示意图如下： 　　
a. 沿缝方向凿“V”型槽，清除碎屑、灰尘。凿槽过程中注意不得损伤原有钢筋，并要用钢丝刷将钢筋粘接的混凝土清刷干净。
b. 槽口内刷K-801胶液，将调配好的K-801胶泥填充V型槽。K-801胶泥是在K-801胶液配出后根据现场施工条件，通过试配后确定加入适量的425#水泥搅拌均匀而成。
c.K-801胶泥固化后，表面喷涂防腐材料。
3．缝宽0.3mm至0.5mm裂缝修补方法
宽度0.3～0.5mm的裂缝采用K-801胶泥凿槽封闭压浆法。
修补示意图如下：
　　
a.沿缝方向凿“V”型槽，直至裂缝宽度小于0.3mm，清除碎屑、灰尘，不能有碎屑堵塞裂缝。凿槽过程中注意不得损伤原有钢筋，并要用钢丝刷将钢筋粘接的混凝土清刷干净。当槽内混凝土或钢筋有油污、锈蚀等，用清洗剂清洗。
b.槽口内刷K-801胶液，将调配好的K-801胶泥填充V型槽，填充过程中预埋紫铜管作为压浆嘴，紫铜管底端不得被胶泥堵塞。灌浆嘴的间距一般为30～50cm，灌浆嘴位置设置在裂缝较宽处、裂缝端部和裂缝交叉处。
c.压气试验
K-801胶泥固化后，需进行压气试验，以检查封闭带是否封严，压缩气体能否通过灌浆嘴，气体控制在0.2~0.4Mpa，此时，在封闭带上及灌浆周围可涂上肥皂水，如发现通气后封闭带上有泡沫出现，说明该部位漏气，对漏气部位可再次用K-801胶泥封闭。
d.灌注K-801胶操作
d-1灌注裂缝采用空气泵压注法
压浆罐与灌浆嘴用聚氯乙烯高压透明管相连接，连接要严密，不能漏气。
d-2在灌浆过程中首先打开所有灌浆嘴，应注意控制压力，压力逐渐升高，防止骤然加压裂缝扩大。如果进浆通畅时，压力宜控制在0.2Mpa，如果因裂缝宽度较小进浆不畅，可把压力控制在0.4～0.6Mpa。
d-3灌注的次序
底板裂缝由一侧向另一侧压浆，另一侧的灌浆嘴在排出裂缝内的气体后喷出浆液与压入的浆液浓度相同时，可关闭此嘴阀门，并继续保持压力1~3分钟。
竖向腹板缝由下灌浆嘴向上逐渐压注。
d-4其它工作
对于已灌完的裂缝，待浆液聚合固化后将灌浆嘴一一切除，并将粘贴灌浆嘴处用K-801胶泥抹平，并在喷涂防腐材料。
灌浆工作完毕后，用压缩空气将压浆罐和注浆管中残液吹净，并用清洗剂冲洗管路及工具，以备下次使用。
4．缝宽0.5mm以上裂缝修补方法 h
缝宽0.5mm以上裂缝，凿槽灌注C45砂浆。
修补示意图如下：

a.凿开混凝土保护层，检查钢筋锈蚀情况，如钢筋锈蚀面积过该钢筋的10%-30%，钢筋除锈，按同等规格及数量增补钢筋。如钢筋锈蚀面积小于该钢筋的10%，钢筋除锈即可。
b.凿至新鲜混凝土表面，清洁表面，涂上界面剂于旧混凝土表面，在钢筋表面涂阻锈剂。
c.压注C45环氧砂浆。
d. 待砂浆固结后，表面喷涂防腐材料。
四、结束语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全，虽然现在混凝土裂缝修补的方法越来越多，效果也越来越好，但与其事后补过还不如事前做好预防工作。只要在施工中本着认真负责的态度，严格按规定要求施工，严把质量关，就必定能防患于未然，及时发现和处理问题，尽可能地降低混凝土裂缝出现的机率。
表面修补法
常用的方法为涂覆法，增加整体面层，压抹环氧胶泥，环氧浆液粘玻璃丝布，表面缝合等。
（1）涂覆法：混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时，采用手工或机械喷涂方法，将修补材料涂覆于混凝土表面，起到表面封闭作用。涂膜厚度在0．3mm～2．5mm之间，厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化，介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等，例如，要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料，聚氨酷涂料，聚氨酷沥青涂料等刚性涂料，不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体，橡胶型丙烯酷涂料等弹性涂料。
（2）增加整体面层：混凝土表面裂缝数量较多，分布面较广时，常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下，整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时，宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。
（3）压抹环氧胶泥：对于数量不多，又不集中，缝宽>0.1mm的裂缝可采用此法处理。
（4）环氧浆液粘贴玻璃丝布：一般采用环氧树脂胶料或环氧焦油胶料，粘贴1层~2层玻璃丝布。
（5）表面缝合：在裂缝两边钻孔或凿槽，将U形钢筋或金属板放入孔或槽中，用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固，以达到缝合裂缝的目的。
对裂缝的弥补处理
虽然我们在施工中采取不少措施控制裂缝的产生，但由于各种原因，现浇板面仍有裂缝发生，为了满足美观和使用上的要求、防止钢筋锈蚀、减少渗漏、提高构件的耐久性等，就必须对这些裂缝进行妥善的处理及修补，对不影响结构的裂缝的修补主要有以下几种：
表面处理法 沿裂缝铺设环氧树脂玻璃布或橡胶沥青棉纸等，起到粘贴封闭裂缝的作用，可用于对防渗要求较高的楼面上。修补前砼表面应预先干净、干燥，才能与基层有较好的粘结。但此法仅用于修补表面细小的砼裂缝以满足美观和耐久的需要。
填充密封法 这种方法用来修补中等宽度的砼裂缝，将裂缝表面凿成凹槽，然后填以填充材料进行修补。对于固定裂缝，通常用普通水泥砂浆、膨胀砂浆或环氧胶泥等刚性材料填充；对于活性裂缝则用弹性嵌缝材料填充，以使裂缝有伸缩的余地，避免产生新的裂缝。常用的弹性密封材料有：丙烯树脂、硅脂、聚硫化物、合成橡胶等。
局部修复法
常用的方法有充填法，部分凿除重新浇筑混凝土、预应力法等。
（1）充填法：用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大，终凿成V形或梯形槽，分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭，其中V形槽适用于一般裂缝修补；梯形槽用于渗水裂缝修补；环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补；聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。
（2）预应力法：用钻机在构件上钻孔，注意避开钢筋，然后穿入螺栓(预应力钢筋)，施加预应力拧紧螺帽，使裂缝减小或闭合。如条件许可时，成孔的方向应与裂缝方向垂直，钻孔方向不与裂缝垂直时，宜采用双向施加预应力，
（3）部分凿除重新浇筑混凝土：对于钢筋混凝土预制粱等构件，由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土，清洗、充分湿润后，浇筑强度高一等级的混凝土，养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外，修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真，否则新老混凝土结合不良将导致失败。