裂缝修补


1、施工说明

       在各式建筑构造物凡举高架道路、桥梁、隧道、水坝及各式各样的房屋建筑,都有可能因为:建筑物老化(风化、紫外线的照射、酸雨的侵蚀)设计应力不当,变更使用荷重材料不当、施工不良、基础不均匀的沉陷、地震、火灾…等而造成建筑物本身产生第一个预警现象——裂缝。裂缝对建筑物构造所造成的影响,主要系因时间的演变,外在环境有害成分的侵入,致使裂缝部位持续扩大及劣化,造成使用性能的降低,建筑构造物寿命的缩短,严重者甚至会造成建筑物的崩塌,威胁使用者生命安全。

混凝土裂缝修补是针对钢筋混凝土结构中产生裂缝时,会因空气中所含有湿气侵蚀而造成钢筋锈蚀及水泥中性化,进而缩短建筑物使用年限。

       利用混凝土多孔性原理将高流动度环氧树脂渗透至缝隙深处,(当裂缝宽度大于0.5mm时,采用低压注射法,当裂缝宽度小于0.5mm时,采用高压灌注法)恢复混凝土原有强度。

2、适用范围:

       砼墙壁、柱、梁、地板、预制板隧道、水坝、烟囱、仓库、挡土墙、高架、桥梁、阳台根部断裂、木梁承载力不足等处裂缝修补恢复混凝土原有的强度。

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                                                                      楼板裂缝修补

3、建筑构造物所产生的影响

       我们将裂缝对建筑构造物所产生的影响分列为五大部分

       ①整体结构强度之影响

       裂缝发生后,因构造之刚性、抗剪强度、抗拉强度及抗弯矩强度降低,致使结构行为产生应力重分配现象,造成破坏性连续及扩展,严重者尚会导致构材崩落造成危害。

       ②混凝土刚性的降低

       因裂缝造成构材有效断面的缺损,使构材断面刚性降低,挠度增加而加大振动破坏的可能性。同时因刚性降低而造成力矩重分配致使裂缝随之扩大而形成持续的恶性循环,若裂缝贯穿构材   使混凝土断面刚性全部失效,此时构材所受之应力全部由钢筋来承受,构材既有崩溃倒塌之虞。

       ③钢筋强度之降低

       裂缝除了使混凝土强度降低外,还会造成钢筋腐蚀、氢脆化、及与混凝土间的握裹力减低、钢筋抗拉强度降低、氢脆化作用更易造成钢筋的延展性降低、使钢筋渐趋脆性材料,致使构材在瞬间破坏而毫无预警现象,极易造成危险。

       ④水密性的影响

       裂缝发生后,因水密性的急速降低导致酸碱性物质侵入,相对加速钢筋氧化生锈及混凝土中性化深度,对建筑物结构体造成严重的伤害。

       ⑤耐久性能之影响

       裂缝对耐久性能的影响,最主要是加速混凝土的中性化现象,促使钢筋腐蚀速度变快,并因漏水渗水而造成发霉渗斑而使装修层及保护层剥落,缩短建筑物的耐用年限。因此若欲维持建筑物之安全性和耐用年限,则必须就裂缝处进行必要的修复补强。

       从裂缝宽度及深度的调查当中我们可参考欧美日各国对于结构体裂缝所规定的修复标准(如下表)

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另在ACI委员会依据耐久性之需,其所允许的最大裂缝宽度

       (如下表)并提供参考:

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于裂缝修补完后的加固补强工作则依据工程实际需求,以各式加固补强施工方法进行设计施工作业。

4、裂缝型式与修补时机

        一般而言裂缝依其形成分为静止裂缝(静裂缝)、活动裂缝对静裂缝的处理方式较为单纯,因其裂缝的产生宽度与深度都已固定,只需以不同构件的客观因素与材质采取不同的裂缝修补工法,但对于活裂缝的处理原则,应先将活裂缝产生的因素逐一去除,或是增设伸缩缝设备,使其裂缝能在控制范围内产生,不致因新的内应力产生新裂缝。再按一般静裂缝处理方式将裂缝逐一修复,以保护构造物的设计使用年限及其安全性。所以对于重要的建筑构造物一般都设有监测管理机制在裂缝产生的初期即做各种的现况调查与分析,并提供实时的修复方法,以免造成二次及不可挽救的伤害。

5、常用的裂缝修补方式

       在众多的裂缝修补材料及工法里,可依表面修补及内部注射方式进行,还可因施工作业环境的不同,可分为干燥施工及高湿环境或大量漏水的止漏修补注射施工,其所应用的材料及所需的工具都直接决定了修补后的效果与确实性。因此针对此项既微小且容易为一般人所忽略的项目,要如何选订合适的材料与工法实为不容忽视。

常用的裂缝修补方式可分为三种

       ①持续低压注射修补工法:在一定时间内将修补材料以持续加压0.2mpa~0.5mpa的方式注入构件内因其材料具有高流动性(粘度低),不收缩性,高粘着强度及抗压、抗弯强度,较长的可用时间,故可以达到微细的深层裂缝,且确实填满裂缝。此工法较常应用于各种主要结构体且具安全考虑的构件上。

       ②高压注射修补工法:在一定时间内将修补材料以高压pump加压20mpa~40mpa的方式注入构件内,此工法较常应用于地下部位连续壁结构或一般墙体的裂缝灌注,按使用的状况不同而有各种不同的灌注材料。

       ③v-cut修补工法(凿槽法):在构造物表面凿槽或以金刚石切割机切一v型槽,再以环氧树脂或弹性填缝材料填补,并在完成的工作面加以玻璃纤维或直接以弹性涂料装饰,此工法较常应用于砖墙或多孔性混凝土及隔间材料与混凝土间的干缩裂缝。

6、工艺流程:

       调查裂缝——表面清理——安装底座——裂缝密封——环氧树脂浆灌注——敲掉底座

7、施工工艺

a.调查裂缝:仔细测量裂缝宽度、长度和形态,确定施工位置及施工程序。

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b.表面清理:用钢刷或砂轮将表面灰尘或粉刷层清理干净,露出混凝土洁净的表层。

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  c.安装底座:以间距300㎜~500㎜安装底座(以裂缝实际情况安装)。

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d.裂缝密封:以密封剂将可能漏浆之蜂窝和裂缝密封,等待其硬化。

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e.制胶液:按一定的比例现场配制胶料。

f.环氧树脂灌注:以注射筒将结构环氧树脂安装至底座并以橡皮筋加压至灌满为止(不可有漏浆,注射筒内无树脂时应立即换补)。

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g.敲除底座:待树脂硬化后将底座敲除。

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