探析混凝土缺陷修补技术

付卉

摘要：在混凝土施工过程中，由于各种原因，诸如混凝土运输、振捣、停水、停电等原因，使混凝土存在一些缺陷（如表面气泡孔、麻面、错台、裂缝等）。为满足隧洞混凝土表面标准要求，必须要对完成施工的混凝土衬砌进行检查，并修补混凝土缺陷。本文着重讲解了混凝土表面缺陷修补，以期为相关研究提供参考。

关键词：混凝土；缺陷修补；表面缺陷

1工程概况

本文以某水电站为例，探析混凝土缺陷修补技术。截止2018年6月25日，某水电站3、4#引水隧洞衬砌混凝土完成情况：3#洞底拱7829m，3#洞边顶拱2313m，4#底拱1997m，4#洞边顶拱2468.9m。为修补混凝土缺陷，组织了专业的混凝土缺陷修补队伍，对完成施工的混凝土衬砌进行检查、材料的调试、修补工艺的制定等各项工作，并按照相关作业要求进行混凝土缺陷修补施工。

2混凝土缺陷修补要求

在混凝土缺陷修补过程中，需要按照相关规定进行，这里列举了一下几点：

2.1在混凝土衬砌的养护和保护工作，防止损坏的发生，在损坏发生后，及时进行修补，防止扩大，修补时作到安全可靠、技术先进、注重环保、经济合理。按照缺陷修补工作程序进行混凝土缺陷修补：缺陷检测——修补方案——修补施工及其质量控制——检查与验收。每个单元工程施工完毕后，遵照相关规范和监理工程师的指示对该项工程进行质量检验，发现混凝土缺陷后应及时上报监理工程师，由四方联合进行缺陷确认。

2.2混凝土修补前对不符合要求的混凝土彻底凿除；清除松动碎块、残渣；凿成陡坡后再用高压风水冲洗干净；采用至少比原混凝土高一级配的砂浆、混凝土或其它填料填补缺陷处，并予抹平：修补部位应加强养护，确保修补材料牢固粘结、色泽一致、无明显痕迹。同时，缺陷修补前，对参加修补的施工人员进行技术培训，使得参加修补的施工人员熟知技术规范及施工工艺要求。

2.3采用对人体有害的外加剂进行修补材料配置时，佩戴专业防护用具，保障施工人员的人生安全。废浆、弃浆及化学物品容器的进行集中回收后集中处理，在现场布设通风设施，增加空气流通，保障施工安全。为确保混凝土修补质量，组织专业修补队伍，采用专业工具材料进行混凝土缺陷的监测和修补工作。

3混凝土缺陷检测

混凝土缺陷检测项目主要有：混凝土表面缺陷、混凝土有无裂缝、混凝土有无架空及混凝土结构缝、止水、排水设施是否正常等内容。按照混凝土缺陷检测相关规程规定，进行混凝土缺陷进行检测，对缺陷部位逐项监测记录，详细说明，编写检测报告，建立档案。混凝土表面缺陷及止排水缺陷监测可通过目视、耳听、手摸，同时辅以相应的工器具（回弹仪、取芯机）进行，混凝土裂缝及架空的监测采用超声波回弹监测法进行。这里着重讲解混凝土表面缺陷修补。

4混凝土表面缺陷修补

3#、4#引水隧洞模筑衬砌混凝土表面可能存在的缺陷类型主要有：蜂窝、表面脱皮、破损、麻面、水波纹及水泡、表面气泡、表面麻点和返砂、裂缝等。以下着重讲解混凝土表面气泡、蜂窝、麻面的修补。

4.1混凝土表面气泡修补

混凝土表面气泡分为少量分散气泡孔和连续气泡孔，针对不同类型采用不同修补方案，两种缺陷处理工艺流程一样，修补工艺流程为打磨——扩孔——清孔——点刮或者面刮——打磨——养护，他们的区别在于一个为局部修补，一个为整体修补。

（1）少量分散气泡孔

对于该类气泡孔，用环氧胶泥修补，采用逐个气泡填补的方式，具体施工方案如下：

①修补基岩面的准备。首先，用角磨机机沿气泡孔周边打磨，直径不大于10cm。其次，用錾子扩孔，除去不利于环氧胶泥粘接和填筑的弱粘接界面。然后，用清水加钢丝刷刷洗施工面。最后，风干后可进行胶泥的施工。

②配制环氧胶泥。用小型泥刀取A组分（白色膏状环氧机体）2份，取B组分（黑色膏状固化剂）1份（现场小量配制采用体积比2：1比例调配，大量配制可采用重量比2：1）在调和板上搅拌均匀直到颜色均一，如果还有色差的话，取水泥1份，和已调和好的环氧继续调制成均匀，颜色一致，就完成了环氧胶泥的配制。

③施工环氧胶泥。上胶泥，上胶泥的第一步为点刮，用泥刀的尖端把胶泥刮进孔隙的底部并保证胶泥和孔隙的底部粘接。当点刮的胶泥快固化时，可进行第二步的面刮，沿着气孔周边刮平即可。

④养护方式采用自然养护方式。

（2）连续气泡孔

对于该类气泡孔，用环氧胶泥修补，最终整个面用环氧胶泥满刮修补，确保混凝土过流面的功能，具体施工方案如下：

①修补基岩面的准备。首先，用砂轮机打磨整个需修补的面。其次，用錾子扩孔，除去不利于环氧胶泥粘接和填筑的弱粘接界面。然后，用清水加钢丝刷刷洗施工面。最后，风干后可进行胶泥的施工。

②配制环氧胶泥。用小型泥刀取A组分（白色膏状环氧机体）2份，取B组分（黑色膏状固化剂）1份（现场小量配制采用体积比2：1比例调配，大量配制可采用重量比2：1）在调和板上搅拌均匀直到颜色均一，如果还有色差的话，取水泥1份，和已调和好的环氧继续调制成均匀，颜色一致，就完成了环氧胶泥的配制。

③施工环氧胶泥。上胶泥，上胶泥的第一步为点刮，用泥刀的尖端把胶泥刮进孔隙的底部并保证胶泥和孔隙的底部粘接。当点刮的胶泥快固化时，可进行第二步的面刮，用环氧胶泥将整个面刮平。

④养护方式采用自然养护方式。

4.2混凝土表面蜂窝、麻面修补

对于该类修补，应采用高强无收缩砂浆修补，其修补工艺流程为：凿除缺陷混凝土——清洗——打底——砂浆进行修补——养护，具体施工步骤如下。

（1）修补基岩面的准备。

首先，用切割机、砂轮机等切割缺陷混凝土，用风镐去除弱缺陷混凝土致强度满足要求的混凝土面。进行混凝土切割时，切忌损伤钢筋，如果弱混凝土达到钢筋里面，用錾子敲打至强度满足要求的混凝土。其次，用钢丝刷刷掉影响粘接的弱粘接界面介质，如敲击松动的碎屑等。然后，用清水冲洗干净。最后，风干后可进行打底剂和高强砂浆的修补。

（2）打底剂的施工。

打底剂是聚合物乳液，现场施工时，按照1:1体积比兑水均匀即可施工，用毛刷涂刷底剂至修补界面，不能任何有涂漏的死角。当打底剂基本风干之后即可上高修补砂浆料。

（3）修补砂浆的施工。

首先，修补砂浆的拌制一袋25kg的修补砂浆，称取4L-5L的水搅拌成砂浆。其次，施工边墙和顶面时，每次上料的厚度不超过3cm。然后，在第一层砂浆终凝或接近终凝后，可施工第二层砂浆。最后一层砂浆上料完成之后，在砂浆初凝后，终凝之前收平表面。最后，上料可采用如下三种方式用灰刀抹上、用力投掷到墙面、用机械喷涂施工。

（4）收面结束砂浆完全固化之后，用刷子涂刷兑水乳液作为养护剂。如果施工面处于阴凉湿润场所，可不再采用其它的养护形式。如果修补在通风干燥的场所，涂刷兑水乳液作为养护剂24小时后应洒水养护至养护期结束。

5其他缺陷修补

5.1混凝土裂缝处理

对于该类修补，应按照裂缝的分类来进行修补，其中Ⅰ类裂缝和Ⅱ类裂缝，不进行化学灌浆，直接进行表面直接封闭处理。先用磨平机对裂缝表面进行打磨，去除表面析出物、水泥浆和其他杂物，并冲洗干净，再用涂刷低粘度环氧浆材，待第一遍环氧刮一层环氧胶泥，宽度15cm，厚度1mm。Ⅲ、Ⅳ类裂缝采用化学灌浆进行处理，Ⅲ类裂缝采用灌注环氧浆材，Ⅳ类裂缝先进行聚氨脂堵水灌浆，堵水完成后再进行灌注环氧浆材，如果渗水量较小，直接灌注环氧浆材堵水和补强，但对于渗水比较严重的部位，首先在注浆之前在裂缝周边每隔20cm钻设一个排水孔，将水流集中引出，然后利用速强水泥将裂缝进行封闭，出水后，从灌浆嘴处灌聚氨酯类堵水材料，当水量变小，直到无水渗出时，往里灌注环氧浆材进行补强，当注浆完成之后进行对裂缝处速强水泥进行清理，打磨之后，利用环氧胶泥进行封缝整平。Ⅲ类裂缝采用的是贴嘴无损灌浆技术，用环氧胶泥封缝和粘贴注浆嘴，Ⅳ类裂缝同样采用的是贴嘴无损灌浆技术，用环氧胶泥封缝和粘贴注浆嘴。

5.2混凝土架空（脱空）缺陷处理

采用无损检测方法（超声波法和回弹仪法）和钻芯取样相结合的方法，判断混凝土内部架空（脱空）的部位。对混凝土表面不密实，通过目测观察确定。其缺陷处理流程为钻孔——灌浆——封孔——检查。针对混凝土不密实架空处所在部位，采用不同的方法对进行修补：

（1）混凝土内部架空（脱空），采用水泥灌浆。

（2）过流表面附近及外露蜂窝、麻面，采用聚合物改性净浆/砂浆修补。

（3）发生在止排水附近、金属预埋件附近处，采用化学灌浆。

5.3低强度缺陷修补

缺陷处理的主要措施有局部挖除修补和整块挖除重浇。局部挖除修补：将低强部位挖除后，清除残渣和粉尘，刷黏结剂(可以采用水灰比0.4~0.45：1的浓水泥浆)，分层填补高强水泥类材料、水泥改性材料或高分子聚合物材料。为保证结合牢固，重要部位还应打插筋，增设架立钢筋网(用于修补厚度在10cm以上者)。水泥类材料的最小修补厚度为2cm，聚合物为1cm。修补坑四周边缘应凿成不缓于1：1的坡度。当修补厚度较大时应分层填补。整块挖除重浇：单块混凝土低强面积大于10m2、强度低于设计强度5MPa以上时，应将整块挖除重浇。为保证新浇筑层与基材结合牢固，挖除深度不小于10~20cm，并在老混凝土面打锚筋，新混凝土面架设钢筋网。低强度缺陷修补工艺流程为表面处理——凿除低强砼——清洗——修补——养护。

5.4渗水缺陷处理

衬砌伸缩缝原采取的止水措施失效，外水透过伸缩缝渗入洞内，因此必须首先采取堵漏措施，在缝面不再渗漏后加一道止水材料(聚硫密封膏)，表面用丙乳砂浆覆盖。

首先对有渗漏现象的伸缩缝沿缝凿开宽10cm、深8cm的U形槽，清理槽内表面污物与松动骨料。然后用堵漏剂砂浆封闭伸缩缝，同时沿缝布置灌浆通道与灌浆嘴。待堵漏剂砂浆能足够承压时，用改性聚氨酯进行灌浆堵漏，灌浆压力选择在0.2～0.3MPa。待聚氨酯遇水固化后3d，把缝槽清洗干净并检查其灌浆效果。待槽内完全干燥后，嵌填聚硫密封膏，嵌填要饱满，杜绝气泡及孔洞的形成。分两次嵌填密封膏，先嵌填密封膏固化后，再进行第二次嵌填，两次嵌填总厚度为2～3cm。嵌填的密封膏全部固化后（5d），表层用丙乳砂浆覆盖并抹至与缝槽边缘混凝土面相平，丙乳砂浆硬化后，洒水养护7d。

6质量检查及验收

6.1修补施上过程中，严格做好施共记录及报表。同时，对修补施工过程中的每个环节进行严格的自检工作，发现施工中质量问题及时上报监理工程师，并按监理工程师的指示及时处理。

6.2对于范围较小且对混凝土构件正常运行及使用不造成影响的混凝土缺陷，由监理工程师对修补工程进行验收．对于范田较大时混凝土正常运行及使用构成重大影响的浪凝土缺陷，由四方联合进行缺陷修补工程的验收。

6.3表面缺陷处理质最检查一般采用目测、锤击等。修补后的混凝土表面平整度应达到相关技术要求平整度标准，与老混凝上结构连接紧密，锤击声音清脆，无气泡孔洞。检查修补后的裂缝表而是否干澡，有无渗出物，内部浆液充境、胶结、扩散是否良好。对于有观瞻性要求的表面，检查修补后的外观是否与原混凝土面外观一致。

6.4所有检测不合格的修补部位，都应在监理工程师的指令下进行处理，以达到相关设计文件与规程规范的要求为止。

结束语

近年来，混凝土广泛应用于各类建筑工程，在混凝土施工过程中，会存在着一些缺陷，这时，就需要运用混凝土缺陷修补技术，让混凝土表面达到相关标准，满足工程建设需要，混凝土缺陷修补技术在工程建设中发挥着重要作用。

参考文献

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