混凝土裂缝修补技术
混凝土裂缝是最常见的工程病害，但大部分裂缝都可以通过修补使混凝土结构物恢复原有功能。压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法虽然都是常用的修补混凝土裂缝的方法，但是，铁道科学研究院研制成的修补新材料如ZV型混凝土修补胶、TK型注缝胶、TJ型混凝土快速修补剂等，使裂缝修补的效果更好，工艺更简单，费用更省。这些新材料、新机具和修补方法已于1994年通过技术鉴定。1992年以来对数千孔各类混凝土裂损梁（墩）和大量纵裂接触网支柱进行了修补，效果非常好。经过近10年的现场考验，证明耐久性令人满意，目前这几种方法已经在数百个铁路工务维修部门和建筑部门得到提广应用。
三种修补方法可以单独使用，也可以同时使用。例如裂损桥梁的修补，先将大于0.2mm的裂缝用注浆法修补，然后将全部混凝土外表面涂膜处理，复盖所有的细小裂缝。而对于路面和墩台的粗大裂缝用开槽填补法为宜；滨海的混凝土桥梁，为了防止钢筋锈蚀，防止混凝土受到有害离子的腐蚀，可以单独采用涂膜防水处理。
1 低压注浆法
1.1 适用范围
适用于宽度为0.2～3mm的混凝土裂缝修补。
1.2 材料和机具
TK型注缝胶；
TZ型封缝胶和封缝粉：按一定比例可配制粘咀用浆和封缝用浆用于粘贴注浆咀和封闭裂缝。表1为粘咀用浆和封缝用浆参考配比：
三种修补方法可以单独使用，也可以同时使用。例如裂损桥梁的修补，先将大于0.2mm的裂缝用注浆法修补，然后将全部混凝土外表面涂膜处理，复盖所有的细小裂缝。而对于路面和墩台的粗大裂缝用开槽填补法为宜；滨海的混凝土桥梁，为了防止钢筋锈蚀，防止混凝土受到有害离子的腐蚀，可以单独采用涂膜防水处理。
1 低压注浆法
1.1 适用范围
适用于宽度为0.2～3mm的混凝土裂缝修补。
1.2 材料和机具
TK型注缝胶；
TZ型封缝胶和封缝粉：按一定比例可配制粘咀用浆和封缝用浆用于粘贴注浆咀和封闭裂缝。表1为粘咀用浆和封缝用浆参考配比：
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粘咀用浆和封缝用浆参考配比（重量比）表1
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粘咀用浆
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封缝胶:封缝粉
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1:1.5～2.5
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封缝用浆
|
封缝胶:封缝粉
|
1:1～1.5
|
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T型弹力补缝器：低压注浆修补裂缝的专用器具。
TQ型注浆咀。
TQ型注浆咀。
1.3 修补工艺
低压注浆法修补混凝土裂缝的工序如下：裂缝清理→粘贴注浆咀和封闭裂缝→试漏→配制注浆液→压力注浆→二次注浆→清理表面。
1.3.1 裂缝清理：缝中如被泥土粉尘堵塞，可用小型工业吸尘器吸出。沿裂缝两边约5cm的混凝土表面要用湿布擦去尘土，但要注意缝中不得进水。
1.3.2 粘贴注浆咀和封闭裂缝：TQ型注浆咀宜用粘咀用浆骑缝粘贴，注浆咀的间距与裂缝宽度有关，其间距参考表2。当裂缝数量较多时，具体作法如下。首先，在预计要贴咀的裂缝位置贴上医用白胶布，再用窄毛制将封缝用浆沿裂缝来回涂刷，使裂缝封闭。大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝。然后，用粘咀用浆将注浆咀在预留的小缝处骑缝粘上，整个底座都要用粘咀用浆包严，固化后周边可能有裂口，必须反复用封缝用浆补上，以免注浆时漏浆。
低压注浆法修补混凝土裂缝的工序如下：裂缝清理→粘贴注浆咀和封闭裂缝→试漏→配制注浆液→压力注浆→二次注浆→清理表面。
1.3.1 裂缝清理：缝中如被泥土粉尘堵塞，可用小型工业吸尘器吸出。沿裂缝两边约5cm的混凝土表面要用湿布擦去尘土，但要注意缝中不得进水。
1.3.2 粘贴注浆咀和封闭裂缝：TQ型注浆咀宜用粘咀用浆骑缝粘贴，注浆咀的间距与裂缝宽度有关，其间距参考表2。当裂缝数量较多时，具体作法如下。首先，在预计要贴咀的裂缝位置贴上医用白胶布，再用窄毛制将封缝用浆沿裂缝来回涂刷，使裂缝封闭。大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝。然后，用粘咀用浆将注浆咀在预留的小缝处骑缝粘上，整个底座都要用粘咀用浆包严，固化后周边可能有裂口，必须反复用封缝用浆补上，以免注浆时漏浆。
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注 浆 咀 间 距 参 考 表 表2
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裂缝宽度(mm)
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0.2～0.3
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0.3～0.5
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0.5～1
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1～3
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注浆咀间距(cm)
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10～20
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20～30
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30～40
|
40
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1.3.3 试漏：试漏要逐条裂缝进行。每条连通的裂缝，先将注浆咀用铝铆钉堵上，留一个咀用补缝器压气，在封闭的裂缝上涂肥皂水进行试漏。对于有经验的操作者，也可不必试漏。
1.3.4 配制注浆液：注浆操作一般在粘咀的第二天进行，气温在30℃以上时，半天时间就可注浆。注浆前先配注浆液，在塑料杯中分别倒入TK型注缝胶甲液和乙液，按重量比甲液:乙液＝2:1混合均匀备用。
1.3.5 注浆：用补缝器吸取注浆液，插入注浆咀，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆咀压入裂缝，当相邻的咀中流出浆液时，就可以拔出补缝器，堵上铝铆钉，将补缝器移到相邻注浆咀重复注浆。垂直缝，一般由下往上注浆，水平缝，从一端向另一端逐个注浆。如果裂缝较细时，可以使用补缝器上的弹力装置对注浆液自动加压，此时，一个人可以同时照看若干个补缝器。
1.3.6 二次注浆：为了保证浆液充满，在注浆后约半小时，可以对每个注浆咀再次补浆。
1.3.7 检查：注缝胶的强度发展与环境温度有很大关系，一般情况（20～25℃）1天后开始固化，1个月后达到要求强度。检查注缝质量可以用小型空心钻机，跨缝钻取芯样，进行检查。
2 涂膜封闭法
2.1 适用范围
在混凝土表面涂刷防水涂膜以封闭微细裂缝的修补方法称涂膜封闭法，适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补，也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理，以及防止混凝土保护层的碳化和有害离子对混凝土的腐蚀。
2.2 材料和机具
材料：ZV型混凝土修补胶，ZB型罩面胶，修补粉料或水泥。
ZV型混凝土修补胶：是以高分子共聚物为基本原料，掺加适量改性剂、有机助剂配制成的水乳状产品，用ZV型混凝土修补胶涂膜的混凝土面层不但防水好，能更有效的保护钢筋混凝土不受侵蚀，而且能更好的美化混凝土桥梁的外表面，产生很好的视觉效果。
ZB型罩面胶：由高分子共聚物乳液和混合助剂配制而成的水乳液，涂刷在涂膜表面，可提高涂膜的硬度、光泽性、耐久性和耐水性。
机具：钢丝刷、羊毛辊具、油漆刷等手工工具，也可用喷浆机。
2.3 操作方法
2.3.1 清扫：混凝土表层的浮浆和起砂层要用砂轮打磨机磨去，并清扫或冲洗干净。
2.3.2 刮腻子：混凝土表面裂缝、气孔和缺陷应用腻子填充补平，待干后用砂布磨平。腻子配方如下：
ZV型混凝土修补胶:粉料＝1:1.8～2.0。
2.3.3 涂刷底层涂料：配方如下：
ZV型混凝土修补胶:粉料=1:0.7～0.8
可用羊毛辊子辊涂，也可用刷涂，或者边辊边刷，涂刷1遍。涂料在使用前要通过铁窗纱过滤，除去杂质和团块。
2.3.4 涂刷主层涂料：主层涂料配方如下：
ZV型混凝土修补胶:粉料=1:0.8～1
采用刷涂和辊涂方法涂刷3遍，每遍涂刷都要等上遍涂料指干后再涂，另外，两次涂刷方向最好是互相垂直。
2.3.5 涂罩面层：在主层涂料干后，在外罩涂1～2层ZB型罩面胶。
2.4 聚合物水泥涂膜性能（见表3）
1.3.4 配制注浆液：注浆操作一般在粘咀的第二天进行，气温在30℃以上时，半天时间就可注浆。注浆前先配注浆液，在塑料杯中分别倒入TK型注缝胶甲液和乙液，按重量比甲液:乙液＝2:1混合均匀备用。
1.3.5 注浆：用补缝器吸取注浆液，插入注浆咀，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆咀压入裂缝，当相邻的咀中流出浆液时，就可以拔出补缝器，堵上铝铆钉，将补缝器移到相邻注浆咀重复注浆。垂直缝，一般由下往上注浆，水平缝，从一端向另一端逐个注浆。如果裂缝较细时，可以使用补缝器上的弹力装置对注浆液自动加压，此时，一个人可以同时照看若干个补缝器。
1.3.6 二次注浆：为了保证浆液充满，在注浆后约半小时，可以对每个注浆咀再次补浆。
1.3.7 检查：注缝胶的强度发展与环境温度有很大关系，一般情况（20～25℃）1天后开始固化，1个月后达到要求强度。检查注缝质量可以用小型空心钻机，跨缝钻取芯样，进行检查。
2 涂膜封闭法
2.1 适用范围
在混凝土表面涂刷防水涂膜以封闭微细裂缝的修补方法称涂膜封闭法，适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补，也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理，以及防止混凝土保护层的碳化和有害离子对混凝土的腐蚀。
2.2 材料和机具
材料：ZV型混凝土修补胶，ZB型罩面胶，修补粉料或水泥。
ZV型混凝土修补胶：是以高分子共聚物为基本原料，掺加适量改性剂、有机助剂配制成的水乳状产品，用ZV型混凝土修补胶涂膜的混凝土面层不但防水好，能更有效的保护钢筋混凝土不受侵蚀，而且能更好的美化混凝土桥梁的外表面，产生很好的视觉效果。
ZB型罩面胶：由高分子共聚物乳液和混合助剂配制而成的水乳液，涂刷在涂膜表面，可提高涂膜的硬度、光泽性、耐久性和耐水性。
机具：钢丝刷、羊毛辊具、油漆刷等手工工具，也可用喷浆机。
2.3 操作方法
2.3.1 清扫：混凝土表层的浮浆和起砂层要用砂轮打磨机磨去，并清扫或冲洗干净。
2.3.2 刮腻子：混凝土表面裂缝、气孔和缺陷应用腻子填充补平，待干后用砂布磨平。腻子配方如下：
ZV型混凝土修补胶:粉料＝1:1.8～2.0。
2.3.3 涂刷底层涂料：配方如下：
ZV型混凝土修补胶:粉料=1:0.7～0.8
可用羊毛辊子辊涂，也可用刷涂，或者边辊边刷，涂刷1遍。涂料在使用前要通过铁窗纱过滤，除去杂质和团块。
2.3.4 涂刷主层涂料：主层涂料配方如下：
ZV型混凝土修补胶:粉料=1:0.8～1
采用刷涂和辊涂方法涂刷3遍，每遍涂刷都要等上遍涂料指干后再涂，另外，两次涂刷方向最好是互相垂直。
2.3.5 涂罩面层：在主层涂料干后，在外罩涂1～2层ZB型罩面胶。
2.4 聚合物水泥涂膜性能（见表3）
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聚 合 物 水 泥 涂 膜 性 能
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表3
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序号
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检 验 项 目
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GB9779－88规定
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1
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涂料低温稳定性
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不结块、无分离、不凝聚
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2
|
初期干燥抗裂性
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不出现裂纹
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3
|
与混凝土抗拉粘结强度（MPa）
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标准状态
|
>0.49
|
|
浸水后
|
>0.49
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4
|
透 水 性
|
小于2.0ml
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5
|
耐 碱 性
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饱和Ca(OH)2溶液
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|
|
6
|
耐 候 性
|
日光型碳弧灯250h无变化
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|
7
|
耐冷热循环性
|
不剥落、不起泡、无裂纹
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3 开槽填补法
3.1 适用范围
沿混凝土裂缝开凿成槽，用聚合物水泥砂浆将其填补封闭的方法称为开槽填补法，适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝，如墩台或路面混凝土的裂缝。采取掺ZV型混凝土修补配制的聚合物修补砂浆修补混凝土裂缝，具有粘结力高，耐久性好等特点。
3.2 材料和机具
ZV型混凝土修补胶：以高分子共聚物为基本原料，掺加适量改性剂和有机助剂配制成的水乳产品，无毒、不燃、无腐蚀性。
水泥：可用硅盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可采用具有快硬和微膨胀特点的修补粉料。
砂子：应选用洁净的中砂，含泥量小于２%。
机具：一般的手工工具，包括钢凿子、铁锤、扁铲，有条件时可用电动凿石机具。还有铁锅、拌和铲、小盘称、油漆刷、抹刀及盛器。
3.3 聚合物砂浆性能
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龄期（天）
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抗压强度（MPa）
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抗折强度（MPa）
|
粘结强度（MPa）
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抗渗性
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弹性模量（MPa）
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硅酸盐水泥
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28
|
27.5
|
7.9
|
2.8
|
＞S10
|
8.9×10(立方)
|
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修补粉料
|
3
|
26.1
|
8.8
|
3.1
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＞S10
|
9.3×10(立方)
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上表试验采用425号水泥，砂浆配比为水泥:中砂:ZV型混凝土修补胶:水=1:2.5:0.4:0.2，如果提高水泥标号，增加水泥用量，掺加减水剂及降低水灰比，聚合物砂浆各项性能还可提高。
3.4 操作方法
开槽填补法修补裂缝的具体作法如下：开槽→涂刷界面处理浆→压抹聚合物砂浆→养护。
3.4.1 开槽：用钢凿子和扁铲沿裂缝开槽，槽宽和深约３～５cm，呈U型，路面的裂缝可用切缝机开槽。槽内的碎屑和粉尘要清除干净。
3.4.2 涂刷界面处理浆：用刷子在槽的底部和两壁均匀涂刷一层界面处理浆，配方如下：
水泥（修补粉料）:ZV型混凝土修补胶=１:１
3.4.3 压抹聚合物砂浆：聚合物水泥砂浆参考配合比（重量比）如下
水泥（修补粉料）:中砂:ZV型混凝土修补胶:水＝1:2.5:0.3～0.4:适量
在界面处理浆尚未硬化前，将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中，压实抹平。
3.4.4 养护：聚合物水泥砂浆不需浇水养护，在湿空气中养护即可。养护期间不得淋雨、日晒或风吹，最好复盖一层塑料薄膜
3.4 操作方法
开槽填补法修补裂缝的具体作法如下：开槽→涂刷界面处理浆→压抹聚合物砂浆→养护。
3.4.1 开槽：用钢凿子和扁铲沿裂缝开槽，槽宽和深约３～５cm，呈U型，路面的裂缝可用切缝机开槽。槽内的碎屑和粉尘要清除干净。
3.4.2 涂刷界面处理浆：用刷子在槽的底部和两壁均匀涂刷一层界面处理浆，配方如下：
水泥（修补粉料）:ZV型混凝土修补胶=１:１
3.4.3 压抹聚合物砂浆：聚合物水泥砂浆参考配合比（重量比）如下
水泥（修补粉料）:中砂:ZV型混凝土修补胶:水＝1:2.5:0.3～0.4:适量
在界面处理浆尚未硬化前，将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中，压实抹平。
3.4.4 养护：聚合物水泥砂浆不需浇水养护，在湿空气中养护即可。养护期间不得淋雨、日晒或风吹，最好复盖一层塑料薄膜
