混凝土梁病害的治理方法

本帖最后由 工藤小柯南 于 2013-5-22 17:13 编辑

1、混凝土梁存在的主要病害

1.1 混凝土表层缺陷

混凝土梁表层缺陷主要有蜂窝、漏筋、麻面、空洞、磨损、锈蚀、老化、表层成块脱落等类型，原因可分为以下几种：

（1）施工过程中由于施工工艺落后，质量控制不严，所选用材料较差等原因，致使混凝土结构质量较差。

（2）结构设计或材料配比不合理。如当钢筋太密、砼粗骨料粒径太大或塌落度过小，砼强度不足，保护层厚度太薄等。

（3）当桥梁梁体因为外界或自身原因出现裂缝，雨水浸入梁体裂缝，使得钢筋锈蚀膨胀引起表层大面积脱落，从而促成漏筋等。

（4）严寒地区冰冻及干湿交替循环作用。

（5）有侵蚀性水的化学侵蚀作用。

（6）外界作用所致，如车辆撞击、船舶或其他坚硬物体的撞击等。

1.2 混凝土结构裂缝

裂缝按裂缝的深度可分为表面裂缝、深层裂缝、贯通裂缝；按裂缝开度的变化分为死裂缝、活裂缝、增长裂缝；按裂缝产生的原因分为干缩裂缝、温度裂缝、钢筋锈蚀裂缝、碱骨料反应裂缝、超载裂缝。混凝土结构裂缝的成因复杂，甚至是多种因素相互影响，主要原因可概括如下：

（1）结构设计及受力荷载影响。主要包括：超过设计荷载或设计未考虑到的外力作用、地震台风的作用、结构物不均匀沉降、次应力的作用等。

（2）工作环境影响。主要包括：环境温度、湿度的变化、构件不同区域温度差异过大、冻融冻胀、酸碱盐类化学作用、冲击震动影响等。

（3）材料性质影响。主要包括：水泥水化热过大、骨料级配不良、骨料含泥量过大、混凝土收缩、外加剂选用不当等。

（4）施工过程影响。主要包括：混凝土搅拌不均匀、浇注顺序不当、振捣不密实、钢筋保护层控制不严、混凝土养护不足等。

（5）由于配制混凝土时原材料中含有一定数量的碱或“碱活性”骨料，而发生因反应生成物吸水膨胀导致混凝土开裂的碱骨料反应。

（6）由于碳化作用或氯盐污染而破坏混凝土中钢筋的钝化膜，即去钝化，如果混凝土中具有适当的湿度，钢筋开始锈蚀，进一步发展至混凝土顺筋胀裂、保护层及部分边角脱落。

2、 注胶法整治桥梁混凝土裂缝

2.1使用材料

封缝胶、R-11 AB双组份灌浆树脂、P-33混凝土防护面涂料。

2.2应用范围

环境影响或其他非外力因素所致，混凝土结构发生的微细裂缝的灌浆修补，一般情况下裂缝宽度≤3mm。

2. 3施工方法

具体步骤如下：

（1）基层处理：清除裂缝周围混凝土表面的灰尘、油污，并凿除松动混凝土掉块；

（2）确定注入口：一般按20～30cm距离设置一个注入口，注入口位置尽量设置在裂缝较宽、开口较通畅的部位，每条裂缝至少设置两个注入口,注入口先用胶带覆盖；

（3）封闭裂缝：采用封缝胶，沿裂缝表面涂刮，留出注入口；

（4）安设注胶底座：揭去注入口上胶带，用封缝胶将底座粘于注入口上；

（5）较浅裂缝可以使用弹簧灌浆器，较深裂缝应使用压力大的手揿泵，将配好的灌浆树脂通过连接于灌浆底座的软管，注入裂缝；

（6）注入完毕：待注入速度降低确认不再进胶后，用堵头将底座堵死。树脂固化后敲掉底座及堵头，清理表面封缝胶；

（7）将修补处裂缝打磨平整后，使用 P-33混凝土防护面涂料对梁体外表面进行封闭涂装。

3 混凝土梁防护与加固

3.1使用材料

P-31聚合物改性水泥基修补砂浆、P-32混凝土防护底涂料、P-33混凝土防护面涂料、R-10 纤维布粘结树脂、R-12 碳纤维布、R-13 芳纶纤维布、R-11 AB型双组分灌浆树脂。

3.2应用范围

混凝土桥梁的涂装防护、病害整治以及梁体加固。

3.3施工方法

（1）一般性防护

桥梁的一般性防护指采取相应措施桥梁免遭各种化学物质的侵蚀和气候变化的影响而产生碳化、氯离子侵蚀、温差及冻融循环裂缝等病害。如果桥体由于上述原因而产生轻微病害，一般采用涂装P-33混凝土防护面涂料进行防护。P-33混凝土防护面涂料自身良好的柔弹性及耐久性保证了梁体与外界水、腐蚀性物质隔绝，从而起到良好的保护效果。

涂装可以用刷子、毛长为25毫米的滚刷或喷枪施工。如果涂装基层比较坚固密实，可

按每平米0.5升的使用量进行涂刷，涂层表面必须密实没有针孔，干膜厚度为0.4毫米：如果基层表面疏松粗糙，可以考虑涂刷两遍，每遍的使用量为每平米0.5升，即总的使用量为每平米l升，干膜厚度0.8毫米；涂刷涂料应沿同一方向进行涂刷。

（2）强化防护

桥梁已经由于各种原因产生了较严重(A、B级病害)的病害，如梁体开裂且裂缝大于0.2mm、钢筋锈蚀、保护层脱落等，在仍然满足运营安全要求的情况下，为了防止混凝土桥病害进一步的发展应采取强化防护措施。在这种情况下采用混凝土结构修补防护体系进行加固，具有更加出色的抗老化、耐化学腐蚀性能、弯曲弹性及单向呼吸性，并且可渗透到混凝土结构内部，与修补界面粘接牢固，适用各类混凝土结构病害的修补与防护。

加固前，需要先用P-31聚合物改性水泥基修补砂浆对梁体破损处进行修补，然后对大于0.2mm的裂缝，采用AB型双组分灌浆树脂进行灌注

施工工艺如下：

①彻底清理涂装表面，清除所有松动的物质、油污、油漆等杂质及污垢，可以用高压喷水进行表面清理，但正式涂装前结构表面应保持干燥。

②用抹刀在结构表面刮涂调和好的P-32混凝土防护底涂材料，P-32混凝土防护底涂材料的涂层厚度不应大于6毫米，刮涂时应将结构的所有裂缝及缺陷嵌填平整并使表面光滑。

③ P-32混凝土防护底涂料施工48小时后．可以进行P-33混凝土防护面涂料的涂装施工。可以用滚刷、刷子或无气喷枪进行P-33混凝土防护面涂料的施工，P-33混凝土防护面涂料根据需要可以涂覆一道或两道，干膜厚度应不小于0.12mm。

图2-4梁体病害修补剖面示意图

（3）碳纤维布（芳纶纤维布）加固梁体

如果混凝土桥梁体出现严重的病害，经过检验梁体的承载力已经受到损失，低于或接近最小设计应力值，此时，除了对梁体进行封闭涂装，避免其病害恶化外，还应对梁体进行补强。碳纤维（芳纶纤维）具有比钢材高出十几倍的抗拉强度和l～2倍的弹性模量，适用于砼构件的抗弯、抗剪加固。相对于已有的加固补强方法，碳纤维加固具有高强、轻质、高效、施工简便等明显的优势。施工工艺如下：

① 涂装表面必须清洁、没有任何油迹、污垢和其他污染物。对加固位置混凝土表面进

行打磨至坚硬层，即含有石子的部位。

② 用底胶对混凝土进行底涂，以渗透进混凝土并增强之。

③ 待底胶干后用找平胶对混凝土进行找平。

④ 找平胶干后，在找平胶和纤维布表面分别涂刷粘结浸渍胶，然后将纤维布粘贴在加固位置，而后用橡胶棍对碳纤维布（芳纶纤维布）进行滚压，使浸渍胶充分浸渍到纤维布的布丝里去，使之粘结成一个整体。

⑤ 如果粘贴多层碳纤维布（芳纶纤维布），则重复③～④，否则进行下一道工序。

⑥在纤维布的背面涂刷浸渍胶，进行补充浸渍及封闭保护。

图2-5碳纤维布粘着方法平面示意图

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