混凝土结构裂缝修补方法

1.2.5.1　表面封闭法

1.表面涂抹水泥砂浆

将裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿裂缝(深进的)凿成深15～20mm、宽150～200 mm的凹槽，扫净并洒水润湿，先刷水泥净浆一遍，然后用1∶(1～2)水泥砂浆分2～3层涂抹，总厚控制在10～20 mm，并用铁抹压实抹光。有防水要求时，用水泥净浆(厚2 mm)和1∶2.5水泥砂浆(厚4～5 mm)交替抹压4～5层刚性防水层，涂抹3～4 h后进行覆盖，洒水养护。在水泥砂浆中掺入水泥质量1%～3%的氯化铁防水剂，可以达到促凝和提高防水性能的效果。为使砂浆与混凝土表面结合良好，抹光后的砂浆面应覆盖塑料薄膜，并用支撑模板顶紧加压。

2.表面涂抹环氧胶泥或用环氧粘贴玻璃布

涂抹环氧胶泥前，先将裂缝附近80～100 mm宽度范围内的灰尘、浮渣用压缩空气吹净，或用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍。若表面潮湿，应用喷灯烘烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土黏结良好;若基层难以干燥，则用环氧煤焦油胶泥(涂料)涂抹。较宽的裂缝应先用刮刀填塞环氧胶泥。涂抹时，用毛刷或刮板均匀蘸取胶泥，并涂刮在裂缝表面。采用环氧粘贴玻璃布方法时，使用前玻璃布应在水中煮沸30～60 min，再用清水漂净并晾干，以除去油蜡，保证黏结效果。一般贴1～2层玻璃布。第二层布的周围应比下面一层宽10～15 mm，以便压边。

环氧胶泥、环氧煤焦油胶泥的技术性能、配合比以及原材料性能，见表1-4、表1-5。

表1-4　环氧浆液、腻子、胶泥的配合比及技术性能

注:1.二甲苯、乙二胺、粉料的掺量，可视气温和施工操作具体情况适当调整;
2.环氧煤焦油胶泥配合比，分子用于底层，分母用于面层。

表1-5　原材料技术性能

续表

3.表面凿槽嵌补

沿混凝土裂缝凿一条深槽，其中V形槽用于一般裂缝的治理，形槽用于渗水裂缝的治理。槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等，表面做砂浆保护层。

槽内混凝土面应修理平整并清洗干净，不平处用水泥砂浆填补。保持槽内干燥，否则应先导渗、烘干，待槽内干燥后再行嵌补。环氧煤焦油胶泥，可在潮湿情况下填补，但不能有淌水现象。嵌补前，先用素水泥浆或稀胶泥在基层刷一道，再用抹子或刮刀将砂浆(或环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥)嵌入槽内压实，最后用1∶2.5水泥砂浆抹平压光。在侧面或顶面嵌填时，应使用封槽托板(做成凸字形，表面钉薄钢板)逐段嵌托并压紧，待凝固后再将托板去掉。

1.2.5.2　压力注浆法

1.水泥灌浆

此法一般用于大体积构筑物裂缝的修补，主要施工程序包括以下各项。

(1)钻孔。采用风钻或打眼机钻孔，孔距1～1.5m，除浅孔采用骑缝孔外，一般钻孔轴线与裂缝呈30°～45°斜角(图1-3)。孔深应穿过裂缝面0.5 m以上，当有两排或两排以上的孔时，宜交错或呈梅花形布置，但应注意防止沿裂缝钻孔。

图1-3　钻孔示意

1—裂缝;2—骑缝孔;3—斜孔

(2)冲洗。裂缝钻孔完毕后，应进行冲洗，其顺序按竖向排列自上而下逐孔进行。

(3)止浆及堵漏。缝面冲洗干净后，在裂缝表面用1∶(1～2)水泥砂浆，或用环氧胶泥涂抹。

(4)埋管。一般用直径19～38 mm、长1.5 m的钢管做灌浆管(钢管上部加工丝扣)。安装前应在外壁裹上旧棉絮并用麻丝缠紧，然后旋入孔中。孔口管壁周围的孔隙可用旧棉絮或其他材料塞紧，并用水泥砂浆或硫黄砂浆封堵，以防冒浆或灌浆管从孔口脱出。

(5)试水。用0.1～0.2 MPa压力水作渗水试验。采取灌浆孔压水、排气孔排水的方法，检查裂缝和管路畅通情况。然后关闭排气孔，检查止浆堵漏效果，并湿润缝面，以利黏结。

(6)灌浆。应采用普通水泥，细度要求经6 400孔/cm2筛孔，筛余量在2%以下。可使用2∶1、1∶1或0.5∶1等几种水灰比的水泥净浆或1∶0.54∶0.3(水泥:粉煤灰:水)水泥粉煤灰浆。灌浆压力一般为0.3～0.5 MPa。压完浆孔内应充满灰浆，并填入湿净砂用棒捣实。每条裂缝应按压浆顺序依次进行。若出现大量渗漏情况，应立即停泵堵漏，然后再继续压浆。

2.化学灌浆

化学灌浆与水泥灌浆相比，具有可灌性好，能控制凝结时间以及有较高的黏结强度和一定的弹性等优点，所以对恢复结构整体性的效果较好，适用于各种情况下的裂缝修补及堵漏、防渗处理。

灌浆材料应根据裂缝的性质、缝宽和干燥情况选用。常用的灌浆材料有环氧树脂浆液(能修补缝宽0.2 mm以下的干燥裂缝)、甲凝(能灌0.03～0.1 mm的干燥细微裂缝)、丙凝(用于渗水裂缝的修补、堵水和止漏，能灌0.1 mm以下的细裂缝)等。环氧树脂浆液具有化学材料较单一、易于购买、施工操作方便、黏结强度高、成本低等优点，所以应用最广，也是当前国内修补裂缝的主要材料。甲凝、丙凝由于材料较复杂，货源少，且价格昂贵，因此使用较少，其灌浆工艺与环氧树脂浆液基本相同。

环氧树脂浆液系由环氧树脂(胶黏剂)、邻苯二甲酸二丁酯(增塑剂)、二甲苯(稀释剂)、乙二胺(固化剂)及粉料(填充料)等配制而成。配制时，先将环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯按比例称量，放置在容器内，于20～40℃条件下混合均匀，然后加入乙二胺搅拌均匀即可使用。环氧浆液灌浆工艺流程及设备如图1-4所示。

图1-4　环氧浆液灌浆工艺流程

1—空气压缩机或手压泵;2—调压阀;3—压力表;4—送气阀;5—高压风管(氧气带);6—压浆罐;7—进气嘴;8—进浆口;9—出气阀;10—铜活接头;11—高压塑料透明管;12—灌浆嘴;13—环氧封闭带;14—裂缝

灌浆操作主要工序如下。

(1)表面处理。同环氧胶泥表面涂抹。

(2)布置灌浆嘴和试气。一般采取骑缝直接用灌浆嘴施灌，而不另钻孔。灌浆嘴用φ12薄钢管制成，一端带有钢丝扣以连接活接头，通常将其设置在裂缝较宽处、纵横裂缝交错处以及裂缝端部，间距为40～50 cm，灌浆嘴骑在裂缝中间。贯通裂缝应在两面交错设置。灌浆嘴用环氧腻子贴在裂缝压浆部位。腻子厚1～2 mm，操作时要注意防止堵塞裂缝。裂缝表面可用环氧腻子(或胶泥)或早强砂浆进行封闭。待环氧腻子硬化后，即可进行试气，以了解缝面通顺情况。试气时，气压保持0.2～0.4 MPa，垂直缝从下往上，水平缝从一端向另一端。在封闭带上及灌浆嘴四周涂肥皂水检查，若发现泡沫，表示漏气，应再次封闭。

(3)灌浆及封孔。将配好的浆液注入压浆罐内，旋紧罐口，先将活接头接在第一个灌浆嘴上，随后开动空压机(气压一般为0.3～0.5 MPa)进行送气，即将环氧浆液压入裂缝中，经3～5 min，待浆液顺次从邻近灌浆嘴喷出后，即用小木塞将第一个灌浆孔封闭。然后按同样方法依次灌注其他嘴孔。为保持连续灌浆，应预备适量的未加硬化剂的浆液，以便随时加入乙二胺随时使用。灌浆完毕，应及时用压缩空气将压浆罐和注浆管中残留的浆液吹净，并用丙酮冲洗管路及工具。环氧浆液一般在20～25℃下，经16～24 h即可硬化。在浆液硬化12～24 h后，可将灌浆嘴取下重复使用。灌浆时，操作人员要带防毒口罩，以防中毒。配制环氧浆液时，应根据气温控制材料温度和浆液的初凝时间(1 h左右)，以免浪费材料。在缺乏灌浆泵时，较宽的平、立面裂缝亦可用手压泵或兽医用注射器进行灌浆。

1.2.5.3　填充密封法

填充密封法适于修补中等宽度的混凝土裂缝，将裂缝表面凿成凹槽，然后用填充材料进行修补。对于稳定性裂缝，通常用普通水泥砂浆、膨胀砂浆或树脂砂浆等刚性材料填充;对于活动性裂缝，则用弹性嵌缝材料填充。具体做法如下。

1.刚性材料填充法施工要点

(1)沿裂缝方向凿槽，缝口宽不小于6 mm。

(2)清除槽口油、污物、石屑、松动石子等，并冲洗干净。

(3)采用水泥砂浆填充(槽口湿水)或采用环氧胶泥、热焦油、聚酯胶乙烯乳液砂浆填充(槽口应干燥)。

2.弹性材料填充法施工要点

(1)沿裂缝方向凿一个矩形槽，槽口宽度为裂缝预计张开量的4～6倍，以免嵌缝料过分挤压而开裂。槽口两侧应凿毛，槽底平整光滑，并设隔离层，使弹性密封材料不直接与混凝土黏结，避免密封材料被撕裂。

(2)冲洗槽口，并使其干燥。

(3)嵌入聚乙烯片、蜡纸、油毡、金属片等类隔离层材料。

(4)填充丙烯酸树脂或硅酸酯、聚硫化物、合成橡胶等弹性密封材料。

3.刚、弹性材料填充法施工要点

刚、弹性材料填充法适于裂缝处有内水压或外水压的情况，做法如图1-5所示。槽口深度等于砂浆填塞料与胶质填塞料厚度之和，胶质填塞料厚度通常为6～40 mm，槽口深度不小于40 mm，槽口宽度为50～80 mm，封填槽口时必须清洁干燥。

图1-5　有水压时裂缝的填充

在相应裂缝位置的砂浆层上应做楔形松弛缝，以适应裂缝的张合运动。