裂缝修补自动压力灌浆技术

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自动压力灌浆技术是混凝土裂缝灌浆领域包括材料、机具、施工的一项综合技术。该技术研制了袖珍式可对混凝土微细裂缝进行自动压力灌浆的新型机具和适应各种形态裂缝修复的灌浆树脂、配套材料，提供了混凝土缺损维修的聚合物砂浆和界面处理技术，并对裂缝成因和微细裂缝注入理论进行了分析，通过大量工程实践，总结制定了一套自动压力灌浆操作细则和质量保证体系，为我国现有建筑物的维修改造提供了有价值的技术途径和实施手段。
    下面分别通过机具、材料等对该技术进行简要的介绍。
    一、自动压力灌浆器

    自动压力灌浆器是一种袖珍式可对混凝土微细裂缝进行自动灌浆注入的新型工具，配有灌浆底座、灌浆连接头（注浆嘴）、灌浆堵头、灌浆软管等一次使用配件。     该机具构造新颖，灵巧、轻便轻巧，不需使用空压机，手压泵等配套设备，不用电、无噪音、操作简便、快捷，可在水平、垂直等任何方向及高空安设使用，在一些特殊工作面（如无电源、有障碍、高空、野外）尤其显示出优越性。
    在灌浆时根据裂缝长度可数个或数十个同时并用，不断注入树脂，并可用肉眼直接观察和确认注入情况，避免了灌注不满、不密实等缺点，质量易于保证与控制。
    同时，灌浆器内弹簧压力经科学试验确定，适合各种裂缝的化学灌浆。灌浆器擦拭干净后能够重复使用，可节约成本，降低工程造价。

    1、施工步骤：流程图如下

 

图1  施工工艺流程框图

    （1）用裂缝放大镜正确观察裂缝宽度；
    （2）基层处理：清除裂缝表面的灰尘、油污；
    （3）确定注入口：一般按15～20cm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，贴上胶带，预留；
    （4）封闭裂缝：采用快干型封缝胶，沿裂缝表面涂刮，留出注入口；
    （5）安设塑料底座：揭去注入口上胶带，用封缝胶将底座粘于注入口上；
    （6）安设灌浆器：将配好的灌浆树脂注入软管中，把装有树脂的灌浆器旋紧于底座上；
    （7）灌浆：松开灌浆器弹簧，确认注入状态，如树脂不足可补充再继续注入；
    （8）注入完闭：待注入速度降低确认不再进胶后，可拆除灌浆器，用堵头将底座堵死（用过的灌浆器应立即用酒精浸泡清洗保存，以便下次使用，切不可以用其他稀料清洗）；
    （9）树脂固化后敲掉底座及堵头，清理表面封缝胶。

图2  裂缝灌浆过程示意图                                图3  现场施工照片

    2、使用参数
    （1）本灌浆器适合修补0.05～3mm的裂缝，由于利用低压及毛细管现象注入低粘度树脂，因而可以解决微细裂缝的充填；
    （2）机具内弹簧压力为6kg，注入起始压力60kPa；
    （3）软管可装树脂量为50g，有效注入量为40g，一次注入不足时可继续补充；
    （4）确定树脂注入量，可根据裂缝宽、深、长度计算: ｗ=ａ×ｂ×ｃ×ｄ

    式中：w－理论注入树脂量(g)；a－裂缝长度(cm)；b－裂缝宽度(cm)；c－裂缝深度(cm)；d－树脂比重。
    根据经验，实际需用树脂约为理论量的1.3倍以上，某些振捣不密实的混凝土或砖墙注入量可达理论量的数倍。
    二、灌浆树脂：
    灌浆树脂为灌浆专用胶：有溶剂型、水乳型两种类型数个系列产品。对于微细裂缝(>0.1mm)、较宽裂缝(>1.0mm)以及砂浆、混凝土、砖板空鼓缝隙等各种状况尽可进行灌浆处理。
    灌浆树脂采用低粘度环氧树脂、高聚物乳液等为主剂，配以各种添加剂、活性助剂改性研制而成，可于干燥或潮湿环境下固化，并且具有树脂本体收缩小、强度高、韧性好、适应能力强等特点。
    1、树脂性能

型号

类型

粘度（cps/20℃）

抗压强度（MPa）

拉伸强度（MPa）

粘接强度（MPa）

收缩率（%）

延伸率（%）

AB-1

溶剂型

60～100

≥35

＞15

＞3.0

＜1.5

/

AB-2

溶剂型

350～500

≥50

＞20

＞3.0

＜0.9

/

AB-3

溶剂型

1000～1300

≥70

＞20

＞3.0

＜0.7

/

AB-4

可绕型环氧

250～400

≥70

＞5

＞3.0

＜0.3

40～50

AB-5

高弹性环氧

400～800

压扁后可复原

/

＞2.5

/

100～300

AB-9

水乳性

≥5500

可绕性

＞0.5

＞1.0

/

70～100

AB-10

水乳性双组分

≥7500

/

/

＞2.5

/

/

    2、施工使用说明
    （1）AB-1树脂为双组份胶液，使用时按体积比甲组﹕乙组=4﹕1配合使用（该配合比适合13～22℃范围内使用），一定要搅拌均匀，并立即开始注入，随配随用；
    （2）AB-1树脂一次配合量以不超过500ml为宜，30分钟内用完，以免发热爆聚，切忌一次多配；
    （3）AB-9、AB-10型须加入填料（如水泥等）使用，掺量视粘度而定，可为胶液的1～2倍；
    （4）盖密闭，贮存于阴凉处，半年以上无异常可继续使用。
    3、配合比及特点

型号

 甲：乙 （重量比）

操作时间 分/18℃

外观

可灌裂缝宽度（mm）

特点、适用性

AB-1

4:1*

＜50

浅黄透明液

＞0.1

用于较细砼裂缝，低粘度，高强度，干燥环境用。

AB-2

4:1*

＜50

浅棕红色液

＞0.5

用于较宽砼裂缝，粘度较AB-1大，可干燥或略湿环境用。

AB-3

4:1*

＜40

棕红色液

＞1.0

粘度大于AB-2，高强度，干燥或潮湿环境用。

AB-4

1:1

＜40

浅褐色液

＞0.3

用于活缝，高韧性低收缩，防裂补强。

AB-5

1:2

＜60

浅褐色液

＞0.5

可绕性树脂，延伸率高，用于活缝。

AB-9

单组分**

＜60

白色液体

＞1.5

用于空鼓，砖墙等大缝、活缝，韧性好。

AB-10

1:3**

＜60

浅黄色乳液

＞1.5

用于空鼓，砖墙等大缝修补。

    三、封缝胶

    沿裂缝表面涂刮对裂缝表面进行封闭

    1、快干型封缝胶
    快干型封缝胶是一种与自动压力灌浆器配套使用的裂缝表面封闭和粘底座胶，系双组份反应型速硬高强粘结材料，主要用各种裂缝的单（双）面封缝及灌浆连接头（注浆嘴）的粘贴，它固化快捷、粘接牢固。
    （1）特点及性能：硬化速度快，5～20分钟固化；强度高、粘结牢固，封缝约1～3小时后即可进行压力灌浆；
    （2）配比：甲﹕乙=100﹕2～5；
    （3）施工工艺：按配合比拌均甲乙组分（现场施工时，可用2公分宽的开刀铲三刀甲，挤1厘米长的乙拌均作为一次配量），立即封缝和粘底座，刮严刮实，确保裂缝封死、底座粘牢。封缝胶现配现用，每次不超过200克，夏季乙组分适当减少。
    （4）用量：沿缝刮一道。
    2、高弹封缝胶
    高弹封缝胶是一种白色膏状体，由柔性乳液、增韧剂、分散剂、成膜助剂等高分子材料配制而成，其延伸率大于400％，用在微细裂缝（宽度一般<1.Omm）的表面封闭上有其独到的修复装饰作用。
　　可在混凝上基层、石膏板、已作腻子或涂料的墙面上涂刮修复，当封缝胶在微细裂缝表面成膜后便可弥盖墙面裂纹的破损部分，并可随着裂缝宽度的变化而伸缩，使涂装后基层原有的缝隙不再出现，从而保持了墙面的完整性和装饰美感，同时还可提高墙体的防水性及耐久性。
    （1）特点及性能：高弹封缝胶系单组分膏状体，开盖即用，涂刮时不流淌下坠，手感舒适、操作自如，与基层有良好附着力。其中：固含量>75％、延伸率>400％、不透水性>0.4MPa；
    （2）施工工艺：一般基层如混凝土、抹灰砂浆或者已做涂料的墙面可直接涂刮于裂缝表面，涂刮宽度5cm、厚度0．5mm左右；对表面有粉灰的基层如批刮腻子层、石膏砌块、石膏条板或油漆等特殊面层应先作适当处理，根据不同基层选择石膏板涂渗剂或混凝土界面处理剂等涂刷一道，然后再涂刮封缝胶。封缝胶干燥后可在上面做涂料或其它装饰；
    （3）用量：0.5kg／m²，密闭，5℃以上于阴凉处半年。
    3、可清除封缝胶
    可清除封缝胶为透明封缝胶，主要用于路面、大理石、花岗岩等石材裂缝空鼓的注浆嘴粘贴、封缝，粘接强度略低，但易于清除，灌浆后的裂缝表面可基本复原。
    四、工艺实施过程中各要素配置分析况
    1、灌浆现场需要准备的材料
    （1）600毫升烧杯，配树脂用；
    （2）医用橡胶手套，工人防护用；
    （3）开刀(2cm左右宽)，配封缝胶用；
    （4）小铁板，配封缝胶用；
    （5）酒精、棉丝，擦手、清洗器具用；
    （6）滑石粉，加入树脂、灌宽缝用；
    （7）手提磨光机，打磨混凝土用。
    2、每百米长裂缝的材料消耗及价格（参考）

编号

机具或材料

单价（元）

数量（个）

金额（元）

1-1

自动压力灌浆器

48.00

10

480.00

1-2

底座

3.00

500

1500.00

1-3

软管

3.00

16

48.00

1-4

连接头

3.00

 

 

1-5

堵头

1.50

500

750.00

1-6

大软管

6.00

 

 

1-7

前盖

8.00

4

32.00

1-8

后盖

3.00

 

 

2-1

AB-1型

75.00

10(kg)

750.00

2-2

AB-2型

75.00

 

 

2-3

AB-3型

80.00

 

 

2-4

AB-4型

80.00

 

 

2-5

AB-5型

80.00

 

 

2-6

AB-10型

25.00

 

 

2-7

封缝胶

30.00

20（kg）

600.00

2-8

结构胶

40.00

 

 

2-9

高弹封缝胶

15.00

 

 

2-10

砼表面防护剂

48.00

 

 

 

合  计

4160.00