17 裂缝修补技术
17.1 设计规定
17.1.1 迄今为止,研究和开发裂缝修补技术所取得的成果表明,对因承载力不足而产生裂缝的结构、构件而言,开裂只是其承载力下降的一种表面征兆和构造性的反应,而非导致承载力下降的实质性原因,故不可能通过单纯的裂缝修补来恢复其承载功能。基于这一共识,可以将修补裂缝的作用概括为以下5类:
1 抵御诱发钢筋锈蚀的介质侵入,延长结构实际使用年数;
2 通过补强保持结构、构件的完整性;
3 恢复结构的使用功能,提高其防水、防渗能力;
4 消除裂缝对人们形成的心理压力;
5 改善结构外观。
由此可以界定这种技术的适用范围及其可以收到的实效。
17.1.2 混凝土结构的裂缝依其形成可分为以下三类:
1 静止裂缝:形态、尺寸和数量均已稳定不再发展的裂缝。修补时,仅需依裂缝粗细选择修补材料和方法。
2 活动裂缝:宽度在现有环境和工作条件下始终不能保持稳定,易随着结构构件的受力、变形或环境温、湿度的变化而时张时闭的裂缝。修补时,应先消除其成因,并观察一段时间,确认已稳定后,再依静止裂缝的处理方法修补;若不能完全消除其成因,但确认对结构、构件的安全性不构成危害时,可使用具有弹性和柔韧性的材料进行修补。
3 尚在发展的裂缝:长度、宽度或数量尚在发展,但经历一段时间后将会终止的裂缝。对此类裂缝应待其停止发展后,再进行修补或加固。
裂缝修补方法应符合下列规定:
1 表面封闭法:利用混凝土表层微细独立裂缝(裂缝宽度ω≤0.2mm)或网状裂纹的毛细作用吸收低黏度且具有良好渗透性的修补胶液,封闭裂缝通道。对楼板和其他需要防渗的部位,尚应在混凝土表面粘贴纤维复合材料以增强封护作用。
2 注射法:以一定的压力将低黏度、高强度的裂缝修补胶液注入裂缝腔内;此方法适用于0.1mm≤ω≤1.5mm静止的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状局部缺陷的补强和封闭。注射前,应按产品说明书的规定,对裂缝周边进行密封。
3 压力注浆法:在一定时间内,以较高压力(按产品使用说明书确定)将修补裂缝用的注浆料压入裂缝腔内;此法适用于处理大型结构贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝。
4 填充密封法:在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出槽深和槽宽分别不小于20mm和15mm的U形沟槽;当裂缝较细时,也可凿成V形沟槽。然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填,并粘贴纤维复合材以封闭其表面;此法适用于处理ω>0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。填充完毕后,其表面应做防护层(图3)。
图3 裂缝处开U形沟槽充填修补材料
1—封护材料;2—填充材料;3—隔离层;4—裂缝
注:当为活动裂缝时,槽宽应按不小于15mm+5t确定(t为裂缝最大宽度)。
裂缝的修补必须以结构可靠性鉴定结论为依据。因为它通过现场调查、检测和分析,对裂缝起因、属性和类别作出判断,并根据裂缝的发展程度、所处的位置与环境,对受检裂缝可能造成的危害作出鉴定。据此,才能有针对地选择适用的修补方法进行防治。