水泥混凝土裂缝修补新技术与新工艺分析

冯进尧

摘要：本文通过查阅大量的资料，对水泥混凝土裂缝的类型及成因进行分析，对水泥基渗透结晶型防水材料、聚合物水泥砂浆类材料、SXM水下快速密封剂、新型灌浆材料、塞帕斯新型材料等新型材料进行了总结，以保障路面的施工质量。

关键词：水泥混凝土；裂缝修补；新技术与新工艺

众所周知，对于水泥混凝土路面来说裂缝问题是其无法克服的缺点，水泥混凝土作为一种多组分材料，在其不同组分的界面处极易出现薄弱层，加上水泥混凝土在拌合以及施工过程中都会产生气孔、干缩裂缝等，最终导致了水泥混凝土路面在荷载和应力的作用下产生裂缝。如果在水泥混凝土路面使用期间能够及时地采用一些新材料，并且使用更加高效的新技术，就可以更好地使整个路面保持良好的工作状态，从而延长了水泥混凝土路面的使用寿命。

1水泥混凝土裂缝的类型及成因

1.1裂缝的类型

混凝土是多相复合脆性材料，当混凝土的拉应力大于其抗拉强度，或拉伸变形大于其极限变形时，混凝土就会产生裂缝。按位置不同，裂缝可分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝；按其开度变化可分为死缝（其长度和宽度不再变化）、活缝（其宽度随外界环境条件和荷载条件变化而变化，长度不变或变化不大）、增长缝（其长度和宽度随时间增长）；按其产生原因可分为沉陷缝、干缩缝、温度缝、应力缝和施工缝。

1.2裂缝的成因

水泥混凝土具有热胀冷缩的特性，在温度、湿度及基础约束作用下，很容易产生裂缝。但引起裂缝的原因非常复杂，分析裂缝的成因对于修补非常重要，如果盲目修补，往往会导致修补无效，从而造成人力、物力、财力的浪费。一般来说，裂缝主要有设计、材料、施工、管理和运用环境等方面的成因。

2新材料

2.1水泥基渗透结晶型防水材料

水泥基渗透结晶防水材料是水泥、硅砂和多种特殊的活性化学物质组成的灰色粉末状无机材料。这种材料的作用机理是特有的活性化学物质利用水泥混凝上本身固有的化学特性和多孔性，以水为载体，借助于渗透作用，在混凝上微孔及毛细管中传输，再次发生水化作用，形成不溶性的结晶并与混凝上结合成为整体。由于结晶体填塞厂微扎及毛细管孔道，从而使混凝土致密，达到永久性防水，防潮和保护钢筋、增强混凝上结构强度的效果。这一材料已在水泥混凝土路面防渗修补中逐渐得到应用，均取得良好效果。

2.2聚合物水泥砂浆类材料

聚合物水泥砂浆作为防渗、防腐，防冻材料已在水泥混凝土路面修补工程中得到广泛应用。这种以少量胶乳材料对水泥砂浆或混凝土改性后，增强其抗渗性，抗碳化和抗冻性，经过近20年的工程实践证明，是—种性能可靠、经济、施工方便的修补材料，目前已列入有关设计规范和施工规程，施工方法有人工涂刷，喷涂及灰浆机湿喷，大大提高了施工速度及施工质量。推荐采用丙烯酸聚合物改性水泥砂浆，因为它的机械性能和化学性能均优于其他胶乳。

2.3SXM水下快速密封剂

在混凝土工程中，经常会遇到在水下出现混凝土裂缝问题，如在水工建筑物中出现混凝土裂缝，这种问题对工程的正常使用影响非常大。在这种情况下，就需要一种理想材料来对于裂缝进行修补，SCM水下快速密封剂它具有粘结能力强、固化速度快、无毒环保等优点，是一种新型绿色环保材料，它对水下混凝土裂缝的修补起着十分有用且积极的作用，而且它的固化程度可以根基不同施工要求而进行调节，来满足各种需求。在利用这种材料对混凝土裂缝进行修补时，需要先进行加固处理，将附着在混凝土裂缝周围的杂质都去掉，保证材料本身良好的性质。施工时需要对混凝土周围环境进行分析，来选择混凝土类型。施工温度严重影响着混凝土的凝结时间，在实际操作过程中，需加强对水的深度及水下温度的考虑分析。在应用时，先将SXM在水下进行快速密封剂进行搅拌，再在水下将材料塞进裂缝中，进行相应的抹平工作，这种材料在实际应用中非常便捷，效果显著。

2.4新型灌浆材料

利用环氧树脂和聚氨酯在一定条件下制备出可以形成同步互穿聚合物网络结构的新型化学灌浆材料。该材料综合厂环氧树脂浆材和聚氨酯浆材的性能优点，浆材黏度低，凝结时间可调、强度高。水下混凝土灌浆试块的黏接抗拉强度可达1.05MPa。是一种性能优良，适用性强、适合水下灌浆的多功能新型灌浆材料。

2.5塞帕斯新型材料

塞帕斯是一种特殊的新型渗透结晶性防火材料，它同时具备良好的防水性和适用性广等优点，而且它既能够有效提高混凝土强度，又无毒无污染，不失为是一种良好的绿色新型材料，而且它在混凝土裂缝修补中得到广泛的应用。它可以在水泥原有的技术特性上，利用渗透技术，以水为载体，使混凝土进行完全水化，形成不溶性结晶，进而永久防水，同时还防潮保护混凝土里的钢筋，提高混凝土的强度。该材料非常适用于混凝土的裂缝处理，对于较小裂缝可以直接涂抹，对于较深裂缝加入掺和剂进行直接填缝。这种材料发挥了极大作用，极大改善混凝土裂缝带来的危害，保障了工程的整体质量。

3新技术与新工艺

3.1混凝土裂缝注浆技术

自从坏氧树脂类高分子材料被用于混凝上裂缝修补工程后，至今它已经成为仅次于钢材和水泥的第3种材料被广泛应用。以往传统方法是靠人工控制将树脂浆液注入裂缝内。当环氧浆液黏度大，裂缝宽度较小时，这种修补方法并不—定十分成功。最近由日本引入一种“壁可”注浆技术，则是通过橡胶管的弹性收缩压力自动完成注浆，缓慢均匀地灌浆压力可将缝隙中的空气压人混凝土毛细管中，并通过混凝上的自然呼吸作用排出，有效地避免了气阻现象，从而保证了灌浆质量。在无人看管的情况下，注浆管靠内部压力可以持续很长时间自动注浆，需要人工操作的只是用泵将浆液压人到注射管内。尽管采用低压低速注浆，也节省了大量人力和时间。

3.2钢板及碳纤维补强加固新技术

碳纤维补强加固技术是利用高强度（强度可达3500MPa）或高弹性模量碳纤维，单向排列成束，用坏氧树脂浸渍形成碳纤维增强复合材料片材，将片材用专用环氧树脂胶黏贴在结构外表面受拉或有裂缝部位，固化后与原结构形成一整体，碳纤维即可与原结构共同受力。由于碳纤维分担了部分荷载，就降低了钢筋混凝土结构的应力，从而使结构得到补强加固。

碳纤维复合材料用于混凝土结构的补强加固在我国只有几年的历史，但发展迅速。在水泥混凝土路面补强加固工程中，已在我国的部分工程中采用了这项新技术。目前国内虽能少量生产碳纤维片，但在材质均匀及预浸树脂含量等关键技术方面与国外相比，尚有较大差距。黏结用的环氧树脂材料，对不同部位的使用功能和使用条件需选用不同型号，国产树脂性能比较单一，与国外产品性能相比，差异较大，这些都是国产材料急需解决的重要问题。

4结语

在实施修补工作时，对于混凝土出现的问题要灵活运用操作，在选择材料及操作技术时要符合工程实际尽可能做到技术经济上的最佳化。在实际操作过程中要根据工程特点，掌握合适的配合比，选择合适的新材料去进行操作，加强对混凝土裂缝的修补，这样子才能达到较好的效果，做到全面治理。本文中提到三种新型材料，都具有各自比较显著优秀的特点，在修补混凝土裂缝时发挥巨大作用，保证了工程质量。

参考文献：

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