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混凝土结构修补中常用的修补材料介绍

      对发生性能退化、损伤的混凝土结构进行及时修复和加固是避免遭受人员安全、经济财产更严重损失的明智选择,其中首当其冲的就是选择合适的修补材料。

       混凝土的修补工作不同于新建混凝土工程,作为一种理想的结构补强材料,应具备以下一些优点:良好的施工性能,足够的抗压、抗拉强度,与原有混凝土基层良好的粘接性能,较好的变形能力以及相对比较小的收缩。目前市面上可用于混凝土结构修补和加固的材料有很多,名称各异,性能也分别不同。按照其主要的组成成分不同常用的修补材料可以分为:

      一、普通水泥基修补材料。其基本的胶结材料为水泥,可以提供给混凝土孔隙液高碱性环境。如普通混凝土或砂浆,与基层混凝土原材料基本相同,只不过一般在强度上比待修复钢筋混凝土结构的混凝土高。普通混凝土或砂浆作为修补材料,其优点是与原混凝土结构的相容性非常好。但也存在一个共同的特点,即脆性大而韧性不足,主要表现在抗压强度较高、抗拉强度和粘接强度较低、弹性模量高而变形能力差等。将其用于混凝土修补,容易造成界面黏结不牢、开裂而导致混凝土再度损坏等质量问题。在使用中受到一定的限制。

      二、聚合物改性水泥基修补材料。为了改善普通混凝土的脆性性能、提高其抗变形能力,采用一定数量和种类的水溶性聚合物作为改性材料加入到普通水泥混凝土中经过拌和而制成的一种材料。即为聚合物改性水泥基修复材料。其基本的胶结材料仍然为水泥,又加入了一定数量和种类的聚合物作为改性材料,经过拌和而成。常用的聚合物有丁苯胶乳、丙烯酸酯共聚乳液、氯丁胶乳、聚酯酸等。普通混凝土通过聚合物的改性之后,在抗渗性、耐腐蚀性和抗拉强度等方面得到明显提高。

      聚合物改性水泥基修复材料,采用聚合物做改性材料,目的就是为了通过加入聚合物,提高修补材料的抗拉强度、降低弹性模量、提高耐久性和变形能力。同时提高修补材料和混凝土基层的粘接强度。 

      三、纤维增强类修补材料。在普通水泥基修补材料的基础上添加高强度和高韧性的纤维材料,比如钢纤维、合成纤维等,从而提高原有水泥基修补材料的抗拉强度和韧性性能等。根据所添加具体纤维材料的不同,对原有水泥基材料性能的改变分别有所不同,主要起到阻裂、增强、增韧的作用。

      四、树脂类修补材料。直接采用聚合物作为胶结材料,加入稀释剂、固化剂、粉料、细骨料以及增韧剂配制,经常温或适当升温养护而成的一种材料。它是一种不含水的“混凝土”,它的强度形成机理与普通水泥混凝土不同,因此它的物理和力学性能与普通混凝土也有较大的差异。

      树脂混凝土由于单位成本较高且变形性能大,不适宜大体积的使用,主要用作胶粘剂、裂缝修补材料和局部修补使用。

 

      树脂类修补材料老化的基本机理是分子链的裂解,受紫外线照射和高温的影响较大。

      另外修补材料的颜色也是目前修补时需要注意的因素。 对于建筑物混凝土表面的修补,除了考虑物理力学性能和相容性之外,从修补外观的角度还应考虑修复材料与原混凝土的颜色不应有明显的差异性。可以通过筑致杰混凝土色差调整剂进行外观一致性的修复工作。