混凝土裂缝修复技术及材料的研究

混凝土裂缝修复技术及材料的研究

马辉

天津金隅混凝土有限公司

摘要：混凝土主要是由砂石骨料、水泥、水及其它外加材料混合而成的一种非均质脆性材料。混凝土结构裂缝会对工程项目的使用性能、质量、安全、观瞻性造成直接影响，并且会使内部钢筋加速锈蚀，降低结构的耐久性以及减少安全使用寿命，缩短建筑物的使用年限，更有甚者会带来巨大的经济损失。本文将结合笔者实际情况，对混凝土裂缝修复技术及材料进行分析探讨。

关键词：混凝土裂缝；修复技术；修复材料

混凝土在建筑发展过程中占据着重要位置，主要是其具有优质的性能，即抗压性高、耐火性高、使用灵活、施工方便等优势，近年来更是受到建筑工作者是青睐。然而，混凝土材料也存在着一定的弊端，诸如脆性大、易腐蚀，在实际工程项目的使用中往往会产生混凝土裂缝的状况，严重威胁着建筑工程整体安全。因此，加强对混凝土裂缝修复技术以及其材料的分析尤为关键。

1、混凝土裂缝成因及类型

混凝土作为一类非均质脆性材料，当温度与湿度发生变化时会硬化且体积出现变形，导致在混凝土中发生微裂缝，在荷载或者是应力的作用下，微裂缝会进行扩展，进而导致肉眼能见的较大裂缝即宏观裂缝。就裂缝的外观而言，可划分成两类，即宏观裂缝与微观裂缝。就宏观裂缝来讲，其宽度超出0.05mm并且最终宽度（裂缝不再扩展）低于0.2~0.3mm则视为无害，通常分为四种：龟裂及疏松裂缝、超载裂缝、收缩裂缝及沉降裂缝。微观裂缝主要指的是肉眼所看不见、砼内部固有的一类裂缝，其宽度通常低于0.05mm，特点是不连贯、细小、繁多。此外，在荷载低于设计规定情形之下，通常可看作无害。

混凝土裂缝的原因通常可包括两类，即混凝土自身原因与外部原因。而造成混凝土出现裂缝的因素主要为选取的原材料不当、配合比不正确、建筑物所处的条件以及结构不恰当、施工方式即和措施不合理等等。诸如，干燥收缩、温度收缩、不均匀沉降、结构应力集中等均可能致使混凝土出现开裂，化学反应也会致使裂缝、施工工艺及流程不恰当也会引起裂缝。

2、混凝土结构裂缝修复技术

2.1表面处理法

表面处理法主要由表面贴补法及表面涂抹法构成。

表面补贴法主要适用于大面积漏水的防渗堵漏，其主要选取片状修补材料，比如木工膜或者相关的防水片，在混凝土表面进行粘贴，从而消除裂缝造成的危害，从而起到对整体防水修补的作用。

表面涂抹法主要在裂缝表面进行涂敷裂缝修补材料，且使得材料固化，由此完成修补裂缝的功效。表面涂抹法应用范围：深度未达到钢筋表面的发丝裂缝、修复灌浆材料难以灌入的细而浅的裂缝、不伸缩的裂缝、不漏水的裂缝以及不再运动的裂缝。

2.2填充法

填充法主要是在裂缝中直接填充修补材料以完成裂缝修复。该方法主要是通过沿着裂缝将混凝土开凿为V型或U型，然后嵌填各类修补材料，以达到对防水性及耐久性等性能的恢复目的。该修复技术主要适用于钢筋锈蚀较为严重或者裂缝较大的情况。填充法所经常用到的材料为环氧树脂及聚合物水泥砂浆等，如果是活动性裂缝，则需采用的延伸材料要极限变形比较大方可。

表面处理法以及填充法裂缝修补材料通常所采用的都是聚合物水泥砂浆及聚合物砂浆。聚合物水泥砂浆主要是与水泥砂浆进行掺入，然后成为改性剂的聚合物来使用。此类改性水泥砂浆的PH值和普通水泥砂浆的几乎一样，且可减少水泥砂浆的收缩，有效提升新老混凝土的黏结能力，提升砂浆的抗拉强度及抗渗等性能。聚合物砂浆修补材料主要是一种砂浆，其主要采用有机高分子聚合物作为胶结材料进行配制。比较水泥而言，这部分的有机高分子聚合物的力学性能及密实性都会相对优质，所以这部分修补材料会有良好的性能，比如其抗渗、抗冻和耐腐蚀的性能都会好的多。然而，因为这部分的有机高分子材料的热学性能和所修补的基础混凝土会存在较大差距，因此，对于建筑物中温度变化较大的部位不适用，并且这部分有机高分子聚合物都有毒，会对人体健康造成危害，故此通常会选用于建筑物的特殊部分的修复。

2.3灌浆法

灌浆法指的是通过特定的施工设备，在混凝土裂缝中注入专用灌浆材料，充分运用灌浆材料的固化和黏结性能来完成修补裂缝的工作，一般可分为两种类型，即化学灌浆以及硅酸盐水泥灌浆。化学灌浆主要适用于裂缝低于0.05mm的混凝土裂缝，且将不少于两类的化学物质充分结合成凝胶或泡沫材料等。硅酸盐水泥灌浆法主要适用于裂缝较大的情形，且能够起到良好的防水效果。实施步骤为：顺着裂缝清理混凝土，接着横贯裂缝并依据相应的间隔来安装骑缝孔，保持其与注入用具之间的压紧力，用清水清洁裂缝，最后灌浆处理整个区域。此种修复技术适用于细微裂缝也适用于大裂缝，且处理的效果也比较好，应用范围很广。

糠醛-丙酮作混合稀释剂的环氧树脂浆液是当前灌浆法裂缝修补的主要材料。糠醛-丙酮作为黏度较小的有机溶剂，也是环氧树脂的有效稀释剂，糠醛-丙酮互相的反应，最终树脂化成不溶的高分子。糠醛-丙酮能够有效降低浆液的黏度，提升可灌性，对固化物的韧性进行改善，有效加强浆液对混凝土汗水裂缝的黏结强度。但是，糠醛-丙酮稀释体系的环氧树脂灌浆材料也存在一些弊端，比如早期放热量大、固化时间较长、浆液的黏度逐步提升，对潮湿与裂缝有水的混凝土的黏结强度会较低。

3、混凝土裂缝修复材料分析

首先，无论事后修复、加固混凝土裂缝，还是对其加以自修复，此过程的粘贴都需要采取特定的粘结剂，选取的材料会直接影响混凝土裂缝修复效果。混凝土裂缝修复过程中较为常见的修复材料之一就是α-氰基丙烯酸酯胶粘剂，其不用混合也不需要添加催化剂，使用极为便捷。α-氰基丙烯酸酯胶黏强度较高，这是因为其具有强极性的氰基与脂键，涂布方便，浸润较容易，室温情况下几秒钟则能够粘结牢固，此外，其透明性较好，能够使粘结面保持清洁及美观。

其次，另一种混凝土修复材料是聚氨酯胶粘剂，该材料最突出的特性就是弹性高，耐低温，且在耐振动以及耐疲劳性性能也较好。此外，其气密性以及电绝缘性也比较好。就该项修复材料所包含的内容而言，其类型的种类较多，其中的溶剂型聚氨酯胶粘剂、单组分聚氨酯胶粘剂、水乳型聚氨酯胶粘剂均具有相应的优势，且具有广泛的应用空间。

最后，环氧树脂粘结剂作为混凝土的常见修复材料，其是一种高聚物通性材料，具备较强的粘合力以及工艺性能，几乎可实现对全部建筑材料的粘合性能，尤其是对金属的常温粘结剪切强度可做到18～26Mp或者是更高。在工艺性能部分像水一般稀，粘稠类似膏状，且可制成胶棒或是胶膜等等，由此应用时极为便捷。

4、结束语

综上所述，混凝土裂缝修复技术能够有效保障建筑物对整体质量，因此，在应用时要从实际情况出发，选取相应的修复技术及材料。伴随科学技术的飞速发展，对于混凝土裂缝的处理必然会出现更多的新工艺、新材料以及新技术，且能够及时应用到工程实践中来恢复混凝土建筑物所原有的力学性能，使混凝土建筑物设计的功能在得到充分发挥的同时，延长建筑物的使用寿命。

参考文献：

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[3]王建辉，张浩博，桑国臣.混凝土裂缝修复材料的研究[J].新型建筑材料.2012（5）.