高压灌浆法混凝土裂缝快速修补技术

郭英

摘要混凝土受本身收缩徐变及外界环境的影响经常出现一些裂缝，裂缝的出现会大大降低结构的承载能力和耐久性，对于裂缝的修补，高压灌浆法作为一种成本低、速度快、效果好的混凝土裂缝快速修补技术正在逐渐的得到应用。本文主要阐述高压灌浆法混凝土裂缝修补技术的原理、方法、浆液配制及操作步骤等，供类似工程施工参考。

关键词混凝土裂缝高压灌浆浆液

1引言

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其它外加材料混合而形成的非均质脆性材料，由于混凝土施工、本身变形、约束、后期环境及使用等一系列内因和外因，硬化成型的混凝土中存在着众多微孔隙、气穴、微裂缝、裂缝等，裂缝的出现严重影响钢筋锈蚀和混凝土结构的使用功能。目前裂缝修补的方法有很多，如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等，通常采用的灌浆嵌缝封堵法又可分为压力灌浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种，随着现代科学技术的不断进步，新的修补材料如混凝土修补胶、灌缝胶、混凝土快速修补剂、AB灌浆料等的不断推出，使混凝土裂缝压力灌浆法修补技术得到了广泛应用，其操作趋于简单、工艺易于掌握、修补造价更低、修补效果更好、是目前最为常用的混凝土裂缝修补方法。

目前新建及在役桥梁墩身、隧道二衬、预制梁板等混凝土表面不同程度的出现了一些干缩裂缝，针对混凝土裂缝的修补，本文通过对混凝土裂缝修补方法、工艺、材料进行选择、分析、论证并运用于实践，总结出了一套高压灌浆法混凝土裂缝修补方法，该方法造价低、效果好，值得推广应用。

2技术原理

高压灌浆法混凝土裂缝修补技术其原理是通过对混凝土表面的仔细观察，找出裂缝的大小和发育方向，对裂缝表面进行清理后涂刮封缝胶封闭裂缝并沿裂缝方向埋设多个注浆嘴，当封缝胶达到一定强度后通过压浆泵将已经配制好的注浆材料通过注浆嘴压入混凝土中，待注浆材料固化后，将封缝胶和注浆嘴清除并对其表面进行清理、打磨、修饰，使其与混凝土表面色泽基本一致，达到封闭裂缝、补强混凝土的作用。

3操作步骤

高压灌浆法混凝土裂缝快速修补操作步骤及作业方法如下：

3.1观察裂缝

由于各种因素的影响，混凝土裂缝的发展具有不规律性，其细小裂纹成龟裂状、较大裂纹一般具有规律性，最终发展为裂缝，压力灌浆法适合0.2～3mm之间较大裂缝的处理，通过对裂缝的细微观察，找出其发展规律和影响范围，最终确定需要处理的裂缝并标出记号，便于下一步处治。

3.2裂缝清理

找出裂缝的发展特征和影响范围后就需要对裂缝表面进行清理，沿裂缝两侧5～10cm范围内进行清理，清除混凝土表面的灰尘、油污、松动物、杂质等，如缝隙中被泥土等杂物堵塞，可用小型工业吸尘器吸出，沿裂缝两侧5cm宽范围内混凝土表面用湿布擦拭干净，同时注意裂缝内不能进水。

3.3预留并安设底座

裂缝清理完成后，按照裂缝的发展方向，骑缝布设注浆嘴底座，间距可控制在15～20cm之间。用电钻在混凝土表面钻孔，直径15～20mm，深度25～50mm，钻孔后用高压风将孔内残渣吹净并埋设注浆嘴底座，底座四周用封缝胶封闭牢固。

3.4封闭裂缝

注浆嘴底座埋设完成后，拌合封缝用浆料，此种浆料要求凝结后强度高，目前市场上品种较多，常用的有工程师牌AB料、快干剂、粘贴专用胶粉等，此类材料具有易拌合、快干、强度高等优点。封缝用浆料拌合均匀后，沿裂缝表面涂刮，封闭裂缝，固化4小时后一般能够到达注浆要求的强度。

3.5核定裂缝及浆液数量

根据前期调查及已封闭的裂缝情况清点裂缝的长度、宽度及发育深度，逐一登记在案并计算需要灌浆浆液的数量，一般可以采取如下经验公式：

W=a?b?c?d?k

式中：

W—理论注入浆液数量(g)

a—裂缝的长度（cm）

b—裂缝的宽度（cm）

c—裂缝的深度（cm）

d—浆液的比重（g/cm3），一般取1.00～1.08g/cm3

k—浆液扩散系数，一般取值1.,3～3，当混凝土表面振捣不密实时可取大值。

3.6安设注浆嘴、浆液注入

浆液配制的同时在已经安设好的注浆底座上安装注浆嘴，启动注浆泵自下而上逐一进行注浆，注浆压力控制在0.15～0.35MPa之间，最大不易超过0.4MPa。若单孔或局部吃浆量较大，可暂定并二次进行补浆，当裂缝两侧混凝土表面冒出浆液细泡或注浆压力达到了0.4MPa时可视为浆液已注满，必须停止注浆，防止注浆压力过大对混凝土造成二次损伤。

3.7拆除注浆嘴

注浆完成并达到24小时后可以逐一手动拆除注浆嘴和注浆底座。

3.8清除封缝胶

注浆完成并达到48小时后可以清除封缝胶，采用锤子、小钢钎、刮刀和角磨机等人工方式进行清除。

3.9表面修饰

封缝胶清除完成后，对注浆产生的污染等杂物进行清理，对混凝土表面色泽、外观等进行修饰处理，一般对需要修饰的混凝土表面刮涂经黑水泥、白水泥、建筑胶调配的水泥浆，待其干燥后再人工进行打磨修饰，以保证混凝土表面色泽一致。

4浆液配制

混凝土裂缝修补用浆液一般采用环氧树脂浆液，根据中华人民共和国国家发展与改革委员会发布的《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》JC/T1041-2007行业标准要求，修补混凝土裂缝用的环氧树脂灌浆材料采用以环氧树脂为主剂，加入固化剂、稀释剂、增韧剂等组分形成的A、B双组分灌浆材料，A组分是以环氧树脂为主的体系，B组分为固化体系，环氧树脂灌浆材料按初始粘度可分为低粘度型（L）和普通型（N）。

经过多次综合试验，修补混凝土裂缝环氧树脂灌浆浆液材料选择及标准配合比可按下表选择，表4.1--适用于修补混凝土裂缝的环氧树脂灌浆材料配合比。

当裂缝较宽或裂缝中渗漏出水时，要适当对表中环氧树脂灌浆材料配合比进行调整，增大固化剂的用量，必要时可采用其它品种的固化剂组分，同时减少稀释剂组分用量或视现场情况不采用稀释剂，当裂缝出水较大或局部裂缝较宽时，可在环氧树脂灌浆材料中加入填充材料，如水泥、石英粉、细砂等。

表4.1适用于修补混凝土裂缝的环氧树脂灌浆材料配合比

环氧树脂灌浆浆液的配制和注入步骤：

①准确称量稀释剂搅拌均匀后倒入环氧树脂主剂中再搅拌均匀(A组分)；

②准确称量增韧剂和固化剂，两液体混合后充分搅拌均匀，并搁置散热后待用(B组分)；

③A组分与B组分的比例按照1:0.17的比例进行配制（体积比）；

④开始注浆后取适当数量和比例的A液和B液，将B液缓缓加入到A液中，搅拌均匀后尽快使用完毕，并重复操作，直至浆液注满整个裂缝。注满的一般表现为裂缝两侧混凝土表面冒出浆液细泡或注浆压力达到了400KPa；

⑤当气温低于5℃时，为缩短固化时间，可以在浆液中加入适量DMP-30型催干剂，总量不易超过浆液中不挥发成分总量的3%。

环氧树脂灌浆材料浆液性能指标要求如下表，表4.2--环氧树脂灌浆材料浆液性能表。

表4.2环氧树脂灌浆材料浆液性能表

5操作注意事项

5.1裂缝处理前要准确确定裂缝的发展方向和深度、处理过程中裂缝封闭要密实、注浆嘴埋设要牢固、灌浆材料拌合要均匀、注浆压力要控制在0.15～0.4MPa之间，处理后外观色泽要修饰到位。

5.2对裂缝的清理要小心进行，避免杂物填充到裂缝里面，对注浆效果造成一定影响。

5.3对于干裂缝处理过程中避免水进入裂缝中，一旦有水进入裂缝中必须进行风干，避免水影响浆液的质量。

5.4封缝胶的配制要按照材料使用说明书上得要求进行配比，刮涂要均匀，否则注浆时宜冒浆。

5.5注浆泵压力表使用前必须经过校核，否则不易真实掌握注浆压力，对注浆效果影响较大，严重时可能对混凝土产生破坏。

5.6配制好的浆液宜连续使用直至用完，搁置时间超过4小时时不宜再使用。

6应用实例

阳左高速公路ZB5标段设计30m箱梁208片，由于混凝土收缩徐变及外界因素的影响4片箱梁顶板、腹板局部开裂，共计出现裂缝14条，总长度37.8m，裂缝宽度0.05～0.15mm不等。裂缝出现后，采用高压灌浆法对裂缝进行了处理，37.8m的裂缝2天处理完成。经后期观察及对梁板进行静载试验检验，试验数据良好，满足承载力要求，裂缝封闭效果较好，没有再行出现及扩张，达到了预期效果，保证了梁体质量。

【参考文献】

1、混凝土研究协会.混凝土裂缝检测、控制与修补新技术应用手册.北京：中国科技文化出版社，2005.9。

2、焦保国.论混凝土裂缝修补技术及防治措施：科技情报开发与经济，2006年第16卷第17期。