专利名称：内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理方法
技术领域：
本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及建筑结构裂缝的修补方法。
背景技术：
在各类建筑工程中，混凝土及砌体材料是一种多元、多相、非均质的复合材料，同时又是弹性模量较高而抗拉强度较低的材料，在受约束条件下受环境温度、湿度、荷载等因素的作用，只要发生少许收缩，产生的拉应力往往会大于混凝土及砌体材料的抗拉强度，导致混凝土及砌体发生裂缝。建筑物出现裂缝不但影响观感和正常使用，还会使结构的承载力、整体性和耐久性下降，严重的会导致建筑物破坏，甚至坍塌。另一方面，随着人们居住水平的提高，对建筑质量的要求也越来越高，建筑物出现裂缝会增加人们的心理压力和精神恐慌，并引起一些质量投诉和经济纠纷，造成许多社会不安定因素。因此，正确处理混凝土和砌体裂缝，改善和恢复结构的承载力、整体性和耐久性，具有非常重要的意义。
目前建筑结构裂缝修补一般参照《混凝土结构加固技术规范》GB50367-2006的方法，对混凝土和砖砌体裂缝采用化学压力灌浆法和表面封闭法进行处理。
以上方法虽然可以解决部分问题，但是采用传统的表面封闭法处理则只能暂时起到封闭作用，难以对构件受力状态产生影响，不能修复裂缝；采用传统压力灌浆法处理构件的裂缝后，构件该部位附件依然可能因各种因素产生较大的拉应力从而导致开裂，因为a.裂缝通常是动态的。建筑物的裂缝宽度通常是随温度、湿度、使用情况的变化而变化的。一般来说，裂缝宽度在夏天稍窄，冬天稍宽。b.灌浆质量的影响及微裂缝的存在。灌浆不可能保证裂缝内完全充满灌浆液，混凝土材料本身的吸湿性会吸掉部分使原本已充满的浆液，造成局部灌浆不密实；裂缝末端的微裂缝很难灌入浆液，仍为薄弱区域。c.裂缝附近应力集中。裂缝的存在，使裂缝周围混凝土或砌体受力更加复杂，应力集中情况更加明显。计算表明，即使进行了压力灌浆，混凝土或砌体裂缝周围应力集中的问题依然很突出。d.导致开裂的因素可能依然存在。构件裂缝实施压力灌浆法后的使用过程中，由于温度变化等各种因素的影响，构件内部的应力水平依然有可能大于构件其它部位的抗拉强度，导致构件再次开裂。总之，经以上方法处理后的裂缝重新开裂的情况很多，难以彻底处理裂缝问题。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足提出了一种内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理技术，它集内部压力灌浆、表面缝合与局部补强相结合，集内部压力灌浆、表面封闭与局部补强的优点于一身，不仅有效地处理了已经出现的裂缝，而且可以防忠于未然，有效地加强有可能出现裂缝的位置，提高构件的抗裂能力。
本方案是通过如下技术措施来实现的它包括如下步骤首先对建筑结构裂缝的内部采用内粘材料粘结即内粘，然后在外部采用锔缝材料拉结即外锔。
该项技术理论计算与工程实践表明内粘外锔法处理裂缝表里兼顾，裂缝内部粘结，裂缝两侧混凝土(砌体)材料通过内粘材料传递拉力及剪力；构件表面拉结，外锔材料承担了一部分受力，减小了构件本身的应力状态，降低了裂缝附近混凝土(砌体)的应力集中现象，使裂缝位置各材料的受力状态趋于合理，避免了裂缝修补后二次开裂的现象，构件的整体性、耐久性均得到了加强，从而彻底解决了裂缝这一顽疾。
本发明的具体特点还有，所述内粘是指在处理裂缝之前进行裂缝情况调查，然后根据裂缝的具体情况，采用自压力裂缝处理器(实用新型专利，专利号ZL 200620086671.5)，将内粘材料注入裂缝中，内粘材料硬化后可将裂缝两侧壁的混凝土或砌体从内部粘结起来。
内粘的实施方法1、裂缝表面清理；2、粘贴灌浆嘴及密封裂缝；3、内粘材料配置及检查；4、使用自压力裂缝处理器注入内粘材料。
所述裂缝表面清理是除去混凝土裂缝表面抹灰层、浮浆、杂物、油污等，露出洁净的混凝土表面。
所述粘贴灌浆嘴及密封裂缝是指灌浆嘴按裂缝走向设置，间距200～500mm，原则上设在裂缝交叉点、裂缝较宽处和距端部100mm左右的位置，裂缝宽度大时灌浆嘴间距可略大，裂缝宽度小时灌浆嘴间距宜减小，每条裂缝至少设置两个灌浆嘴，作为进浆、排气或出浆嘴，并互为备用。对现浇板裂缝的内粘实施，灌浆嘴可设在板底或板顶，混凝土梁的灌浆嘴位置可设在梁侧面和底面，裂缝其余位置表面均应使用封缝胶加以密封。封缝胶固化后，应进行压气试漏试验，检查封缝密闭效果，观察灌浆嘴之间连通情况。若灌浆嘴中气压达到0.2MPa时某灌浆嘴仍不通气，则说明该部位不与其他灌浆嘴连通，应重新埋设灌浆嘴，并减少灌浆嘴的间距。
所述外锔是在内粘材料固化后，采用外锔材料将裂缝两侧壁的混凝土或砌体从外部连接起来。
所述外锔包括表面粘贴法和剔槽嵌固法。
所述表面粘贴法包括基层处理、涂刷底胶、找平、粘贴。
所述剔槽嵌固法包括剔槽、涂刷粘结胶、嵌固。
所述外锔采用纤维增强复合材料(Fibre-Reinforced Polymers，简称FRP)，包括碳纤维Carbon Fibre-Reinforced Polymers，简称CFRP、芳纶纤维Aramid Fibre-Reinforced Polymers，简称AFRP及玻璃纤维GlassFibre-Reinforced Polymers，简称GFRP。
内粘外锔法处理裂缝的优势 仅采用内粘法处理构件某部位的裂缝后，原裂缝位置固然可以得到增强，但由于构件所处的环境等外界因素一般不会改变，构件该部位附件依然可能因各种因素产生较大的拉应力从而导致开裂。内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理技术可以提高构件抵抗开裂的能力，降低构件在其它部位开裂的可能性。从有限元分析可以看出，砌体截面及内粘材料受力大小和变化趋势与不进行表面缝合时类似。由于FRP受力，较好地减轻了不实施裂缝表面缝合时构件本身及内粘材料内外受力不均匀的情况，构件表面应力及内粘材料内部应力减小，受力状态得到了改善。同时FRP材料分担了一部分原本构件及内粘材料需要承受的拉力，较好地减轻了只进行内粘时混凝土及内粘材料内外受力不均匀的情况。实施外锔法后，构件内外受力较均匀，受力状态得到了改善，外锔材料同时也受力，分担了一部分原本混凝土及内粘材料需要承受的拉力。计算表明构件内部最大主应力降低30.6％，内粘材料的最大主应力降低幅度41.7％，外锔材料较好地发挥了其抗拉强度高的优点，内粘外锔法有效地处理了构件薄弱的裂缝部位。内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理技术的实施，裂缝两侧砌体材料通过内粘材料传递拉力及剪力；构件表面局部加固，外锔材料承担了一部分受力，减小了构件本身的应力状态，降低了裂缝附近砌体的应力集中现象，构件的整体性、耐久性均得到了加强，不仅有效地处理了已经出现的裂缝，而且还可以防患于未然，有效地加强有可能出现裂缝的位置，提高构件的抗裂能力。
下面结合附图对本发明作进一步详细地描述。
图1内粘外锔法中嵌固FRP板条处理混凝土构件示意图；图2为图1中A-A视图；图3内粘外锔法中外贴FRP布处理混凝土构件示意图；图4为图3中B-B视图；图5内粘外锔法中嵌固FRP板、筋处理砌体构件示意图；图6为图5中C-C视图；图7内粘外锔法中外贴FRP布处理砌体构件示意图；图8为图7中D-D视图；图9为1/8单元计算简图及砌体、FRP布网格剖分；图10为图9的E-E视图；图11为内粘外锔法处理构件简图；图12为图11中E-E向外锔FRP布示意图；图13为图11中F-F向外锔FRP板条示意图；图14为外锔FRP板计算模型示意图；图15为自压力裂缝处理器结构示意图。图中，1、裂缝，2、FRP板条，3、嵌固结构胶，4、混凝土构件，5、FRP布、板，6、FRP板、筋，7、外帖FRP布，8、灌浆树脂，9、FRP锔缝，11、反力盖，12、弹簧，13、活塞，14、活塞导杆，15、储浆桶，16、槽口，17、限位齿，18、连接头，19、堵头，20、底座，21、溢胶孔，22、混凝土构件，23、待处理裂缝，24、I截面，25、II截面，26、III截面，27、IV截面，L、锚固长度。
具体实施例方式 如图15所示内粘的实施方法1、裂缝表面清理；2、粘贴灌浆嘴及密封裂缝；3、内粘材料配置及检查；4、使用自压力裂缝处理器注入内粘材料。
所述裂缝表面清理是除去混凝土裂缝表面抹灰层、浮浆、杂物、油污等，露出洁净的混凝土表面。
所述粘贴灌浆嘴及密封裂缝是指灌浆嘴按裂缝走向设置，间距200～500mm，原则上设在裂缝交叉点、裂缝较宽处和距端部100mm左右的位置，裂缝宽度大时灌浆嘴间距可略大，裂缝宽度小时灌浆嘴间距宜减小，每条裂缝至少设置两个灌浆嘴，作为进浆、排气或出浆嘴，并互为备用。对现浇板裂缝的内粘实施，灌浆嘴可设在板底或板顶，混凝土梁的灌浆嘴位置可设在梁侧面和底面，裂缝其余位置表面均应使用封缝胶加以密封。封缝胶固化后，应进行压气试漏试验，检查封缝密闭效果，观察灌浆嘴之间连通情况。若灌浆嘴中气压达到0.2MPa时某灌浆嘴仍不通气，则说明该部位不与其他灌浆嘴连通，应重新埋设灌浆嘴，并减少灌浆嘴的间距。
所述内粘材料配置及检查是指内粘材料应在条件具备后配置，内粘实施前检查内粘材料的黏度，不应有发热、发黏现象，应能保证顺利灌入缝中。
所述使用自压力裂缝处理器注入内粘材料是指将自压力裂缝处理器连接头18伸至灌浆液中，拉出活塞导杆14，吸入内粘材料，旋转活塞导杆14，使限位齿17卡在反力盖11上，卡住弹簧12。自动压力裂缝处理器就位及内粘实施应按从下到上顺序就位的原则。将自压力裂缝处理器连接头18旋入灌浆底座20，旋入力度要适中，以保证两者结合紧密为宜，太紧则易使底座20脱落，太松则易使内粘材料从灌浆口溢出。旋转活塞导杆14，使限位齿17顺利通过反力盖11槽口，开始注入内粘材料。内粘实施采用自压力裂缝处理器(实用新型专利，专利号ZL 2006 2 0086671.5)进行，“自压力裂缝处理器”是可对混凝土微细裂缝进行自动灌浆注入的袖珍式新型机具，依靠内部弹簧可产生不小于0.2MPa的压力，利用压力和毛细管作用将内粘材料注入微细裂缝，具有易于控制注入量并可注入到裂缝深部的优点。
内粘法实施过程中出现下列标志之一者，均表明裂缝在该处位置注满浆液，可以转入下一个灌浆嘴，直至整条裂缝充满内粘材料 a.在自压力作用下若上部灌浆嘴有内粘材料流出，及时塞紧上部漏浆的灌浆嘴，维持原工作压力1～2min后；b.当存留在自压力裂缝处理器中的浆液(此浆液不得发热、变稠)5min内未见灌入，或吸浆率小于0.05L/min。
质量控制应用堵头堵住对侧，每次灌胶前应检查气密性和灌胶通道是否通畅，注入速度由快到慢，若漏浆，应立即旋转活塞导杆14，使限位齿17卡在反力盖上，以减少裂缝中的压力。
自压力裂缝处理器一次可装内粘材料为55g，有效注入量45g，一次注入不足时可继续补充。本位置内粘实施结束后，旋转活塞导杆14，使限位齿17卡在反力盖11上，旋下自压力裂缝处理器。
进行下一个灌浆嘴的操作。
内粘实施结束后清洗自压力裂缝处理器。内粘实施应在5℃～35℃的温度下、相对湿度不超过70％的环境下进行。如果气温低于5℃，应使用适应低温的特殊胶种或采取其它加温处理措施，如气温长时间低于5℃，应停止实施。雨天和可能结露时，应停止实施。
外锔实施方法 如图1～8所示内粘材料固化后，采用纤维增强复合材料(Fibre-Reinforced Polymers，简称FRP，包括碳纤维CarbonFibre-Reinforced Polymers，简称CFRP、芳纶纤维AramidFibre-Reinforced Polymers，简称AFRP及玻璃纤维Glass Fibre-ReinforcedPolymers，简称GFRP)进行表面缝合---外锔。
(1)表面粘贴纤维增强复合材料(FRP)(图3、图4、图7、图8) 表面粘贴FRP适用于混凝土及砌体的加固，主要有基层处理、涂刷底胶、找平、粘贴等工序 基层处理在粘贴位置弹出磨平控制线，磨平控制范围长度方向应比粘贴范围每边增加50mm，宽度方向比粘贴范围每边增加30mm为宜，用磨平机将混凝土构件表面打磨平整，除去浮浆，露出石子，用压缩空气吹净粉尘，如构件表面有油污，可用丙酮等擦拭干净。
涂刷底胶按粘贴位置准确弹出粘贴控制线，在处理好的基层上均匀涂刷一道底胶，待底胶固化。
找平若粘贴面不平整，用找平胶将坑洼处填实找平，找平胶勿大面积涂抹，以找平为限，涂抹厚度宜薄。
粘贴在基层上均匀涂刷粘贴胶一道，沿裂缝表面垂直裂缝方向满贴FRP(布或板)一至三层，并保证FRP在裂缝两侧的锚固长度，用毛刷和胶板或胶滚从中间向两边按同一方向反复刮压至胶液浸出表面，挤出气泡，使FRP活钢板与基层粘贴密实。
(2)剔槽嵌固纤维增强复合材料(FRP)(图1、图2、图5、图6) 剔槽嵌固法适用于砌体及混凝土构件，主要包括剔槽、涂刷粘结胶、嵌固等工序。
剔槽 垂直裂缝方向割槽，对于砌体构件可每隔三皮砖在墙体灰缝处割槽，割槽深度30mm，对于混凝土构件割槽深度10～20mm且不伤及构件最外层钢筋，槽宽度为FRP板条厚度+2mm。
涂刷粘结胶 清除槽内疏松颗粒及灰尘，将槽内涂刷粘结胶，粘结胶以充满槽底部1/2为宜。
使用丙酮将FRP板条擦净，除去油脂，将FRP板条嵌入槽内。如有必要，可采用小木楔等临时固定。
FRP板条比FRP纤维布截面积大，强度高，板条嵌入混凝土内部，粘贴面积大，与外界接触面小，可以防止尖锐物体撞击造成FRP断裂，构件的防火能力比表面粘贴FRP也有提高。
传统压力灌浆法与内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理技术实施效果分析。
一、传统压力灌浆法与内粘外锔法处理砌体裂缝的有限元分析。
1、问题描述。砌体尺寸为长×高×厚＝1350×580×240mm，长度方向的中部有一裂缝，使用内粘外锔法进行裂缝处理。裂缝内部压力灌水泥浆，砌体两相对侧面粘贴各类材料进行锔缝。构件受轴向拉力P＝70kN。(附图3、附图4)表2.1有关材料的弹性模量(MPa)的参数 砌体、砂浆及FRP板条采用八节点等参单元，碳纤维等纤维布采用壳单元，网格5×5×5mm。为减小有限元网格及等效矩阵，节约计算机运算资源，加快计算速度，针对砌体沿图中2、3、4三个方向均对称的情况，在计算中采取了1/8单元。现场施工中对砌体竖缝的密实程度没有要求，所以在计算中，除裂缝处水泥浆部分外，砌体竖缝不传递力。(计算简图见附图5) 2、受力分析对比。
(1)传统压力灌浆法受力分析。
采用传统压力灌浆法处理后，砌体传递水平力的途径为顺砖→水平砂浆→丁砖→水平砂浆→顺砖，其中每块顺砖均受水平拉力，与顺砖竖缝相邻的丁砖受水平拉力，竖缝的作用非常小，可以忽略，不与顺砖相邻的丁砖几乎不受力。顺砖竖缝附近的水平砂浆灰缝几乎承担了所有的拉力作用，加之局部应力集中，在70kN(约0.5MPa)的水平拉力下，最大主应力可达12.39MPa。考虑到在实际工程中，由于有上部正应力的影响，砌体砂浆的主拉应力由剪切力和摩擦力共同承担。但较大的主应力正是造成砌体容易在顺砖竖缝位置处开裂的原因。
(2)采用内粘外锔法处理后受力分析。
粘贴碳纤维后，碳纤维平均最大主应力约100MPa，但在各处应力分布极不均匀。在顺砖竖缝处，局部最大主应力达到2541MPa，已接近碳纤维的抗拉强度，灌水泥浆的位置，主应力分布平均可达300MPa。外粘纤维材料或嵌固FRP板条后，一部分原本受力很小的丁砖因FRP的传力而受力，改善了砌体内丁砖、顺砖受力不均的情况。在采取内粘外锔法进行砌体加固时，应将锔缝材料范围内的竖缝处修补密实，使之传递水平力，借此可以减小锔缝材料受力不均匀的情况。
纤维材料及FRP板条受力最大处不在内粘材料位置，而在其它竖缝位置。裂缝灌注水泥浆后，受水平拉力作用下主应力较均匀。
对当砌体承受拉力较大或砌体裂缝有较大范围变化时，但应注意嵌固材料与原砌体的有效粘结。本例中砌体的最大主应力为5.086MPa，较之FRP布表面粘贴的情况，有很大程度的减小。
二、传统压力灌浆法与内粘外锔法处理混凝土裂缝有限元分析。
1、问题描述。混凝土构件尺寸为100×100×200mm，高度方向的中部有一裂缝，裂缝宽度1mm，使用内粘外锔法进行裂缝处理。裂缝内部压力灌浆，混凝土构件两相对侧面粘贴各类材料进行锔缝。混凝土构件受轴向拉力P＝30kN。本次分析仅考虑弹性受力状态，各种材料强度均满足承载力要求，不再考虑材料强度影响。(附图6、附图7) 表2.2有关材料的弹性模量(MPa)的参数 混凝土、内粘材料及FRP板条采用八节点等参单元，碳纤维等纤维布采用壳单元，网格5×5×5mm。
2、受力分析对比。
(1)传统压力灌浆时的有限元分析。
有限元分析表明，混凝土截面受力大小类似二次曲线分布，内部受力较小，在混凝土的边缘受力逐渐变大。即裂缝表面附近的混凝土应力大于平均应力。同样，内粘材料的应力大小也类似二次曲线分布，其内部受力较小，在裂缝表面附近受力较大。相对来说，这种不均匀性反应在内粘材料中更为突出，表面最大值比平均值约高出16.3％。这就要求在表面粘贴的基础上，增设外锔措施，以降低混凝土和裂缝内部内粘材料的应力峰值和不均匀性。
(2)采用内粘外锔法处理后受力分析。
计算分析表明，混凝土截面及内粘材料受力大小和变化趋势与不进行表面缝合时类似。由于碳纤维参与受力，较好地减轻了不实施裂缝表面缝合时混凝土及内粘材料内外受力不均匀的情况，混凝土表面应力及内粘材料内部应力减小，受力状态得到了改善。同时碳纤维受力最大约22.6MPa，分担了一部分原本混凝土及内粘材料需要承受的拉力。混凝土内部最大主应力由3.05MPa降低到2.98MPa，内粘材料的最大主应力由3.42MPa降低到2.93MPa，降低幅度14.1％，效果明显。
(3)内粘后使用外嵌FRP板的有限元分析。
从上图可以看出，混凝土截面及内粘材料受力大小和变化趋势与不进行表面缝合时类似。由于FRP参与受力，较好地减轻了不实施裂缝表面缝合时混凝土及内粘材料内外受力不均匀的情况，混凝土表面应力及内粘材料内部应力减小，受力状态得到了改善。同时FRP受力最大约18.44MPa，分担了一部分原本混凝土及内粘材料需要承受的拉力。混凝土内部最大主应力由3.05MPa降低到2.63MPa，内粘材料的最大主应力由3.42MPa降低到2.61MPa，降低幅度27.5％，效果明显。表2.3混凝土、内粘材料及纤维材料平均最大主应力
三、内粘外锔法试验研究。
本试验对试件增加外锔材料后，抗裂荷载提高的程度进行了模拟。由于实施内粘法之后，裂缝位置内粘材料的强度远大于混凝土的强度，故内粘法实施后，构件承受原有开裂荷载的作用下，开裂位置应在原裂缝位置以外的其它位置，本次试验忽略了内粘裂缝的影响，仅进行了外锔材料提高构件抗裂能力的试验研究。
1、构件准备。本次试验预制试件养护28d后分别采取不同的外锔方式1#对比试件，未采取外锔方式；2#试件两相对侧面各粘贴100mm宽碳纤维；3#试件两相对侧面各粘贴100mm宽玻璃纤维；4#两相对侧面各粘贴10×0.8mmFRP板条两条，2～4#试件另两个侧面混凝土均不作处理。由于理想状态下的轴心受拉很难实现，在各试件侧面各粘贴一片应变片，测量试件在各级荷载作用下混凝土及纤维材料相对侧面实测应变值，并加以平均，以消除试件受拉时偏心的影响。有关材料参数见表2.4。
表2.4试件及外锔材料强度(MPa) 2、试验方法。使用600kN万能试验机拉伸试件两端的锚固钢筋，以标准荷载值为50kN，分别在0.4、0.8、1.0、1.2倍标准荷载值下测量各个侧面的应变值。1.2倍标准荷载值以后每级荷载增加0.1倍标准荷载值，直至试件破坏。
在实际试验过程中，未加固的试件在55kN时开裂，裂缝迅速增大至2.5mm以上，试验结束。其余实施外锔法的试件加荷至70kN，试件中部未出现开裂现象，实施外锔法试件的破坏方式为两侧钢筋的锚固破坏，破坏时混凝土中部未出现裂缝，本次试验破坏荷载亦远大于未加固试件的开裂荷载。
表2.5试件侧面中部混凝土及纤维材料在各级荷载作用下的应变(με)
表2.6试件破坏情况表
3、试验结果分析。
(1)从混凝土材料与外锔纤维材料的应变关系来看，变形是相近的。所以外锔材料的弹性模量决定了其分担外来荷载作用的大小。在相同的荷载作用下，随着外锔材料弹性模量的提高，相应混凝土及外锔材料的变形会略有降低。本试验结果与有限元分析结果是相符的。
(2)考虑到混凝土极限拉应变恒定的情况下，实施外锔法后的构件达到混凝土极限拉应变时的荷载增大，开裂荷载均有会不同程度的提高，其增大程度随外锔材料的弹性模量的增大而增大。本试验结果与有限元分析结果是相符的。
(3)构件裂缝实施内粘法后的使用工程中，由于使用温度各种因素的影响，构件内部的应力水平依然有可能大于构件其它部位的抗拉强度，导致构件再次开裂。外锔材料不仅对原有不能进行内粘的微裂缝进行了补强，而且对构件其它位置也进行了加强，内粘外锔法较为彻底地处理了结构裂缝。
内粘材料的选取。
1、内粘材料选取的原则。
a.黏度较小，在一定的压力下可以进入裂缝中；b.常温条件下可以固化，固化前具有一定的可操作时间；c.固化后强度不应低于被加固的混凝土或砌体材料。
2、常用的内粘材料。
(1)水泥内粘材料(a类)。
一般采用普通水泥，水从比0.5，掺高效减水剂，用压浆罐或砂浆泵输送均可。它可用于裂缝宽度较大时的修补。这种水泥净浆材料工艺简单，便于供应，只是凝固时间稍慢。
(2)水泥-水玻璃内粘材料(b类)。
该内粘材料的主要成分是水玻璃模数(M)2.4～2.6，比重1.32～1.38；水泥浆普通水泥配制，水灰比0.75～1；缓凝剂磷酸钢等，用量为水泥重量的1％～3％；促凝剂石灰等，必要时可用.按不超过15％的配比掺入。
(3)环氧糠酮内粘材料(c类)。
环氧糠酮内粘材料由五种组分混合而成，主剂为环氧树脂、糠醛，稀释剂用丙酮、二甲苯，固化剂为乙二胺等，促凝剂为苯酚、间苯二酚等，填充料可用水泥等。拌和后的环氧糠酮浆液是棕黄色的透明液体。相对密度约为1.06，黏度10～20×10-3Pa·s、固化时间24～48小时。凝固后的抗原强度为50～80MPa，抗拉强度为8～16MPa。用已拉断的水泥砂浆受拉试件，作环氧糠酮浆液同混凝土的粘接抗拉强度试验，干粘强度为1.9～2.8MPa，湿粘时为1～2MPa。
(4)聚氨酯类内粘材料(d类)。
聚氨酯的组分包括预聚体、催化剂、稀释剂、表面活性剂、乳化剂和缓凝剂等五种。浆液配成后为黄褐色透明液体，相对密度约1.5，黏度约9×10-3Pa·s。固砂抗压强度(龄期三天)在空气中养护约8MPa，水中养护约6MPa。粘结抗拉强度(在空气中养护三天)干粘湿粘均约1MPa。
(5)丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯类浆液(e类)。
丙烯酰胺浆材，又称“丙凝”，起始浆液的黏度仅1.2×10-3Pa·s，接近于水的黏度，可灌入粒径0.01mm甚至更细的土层中。浆液胶凝时间可在瞬时至数十分钟内调节，适宜于快速堵水。但它的强度极低，凝胶后的体积湿胀干缩变化较大，适宜用于长期浸水部位的堵漏。
甲基丙烯酸酯又称“甲凝”，浆液起始黏度低于水，在0.7～1.0×10-3Pa·s之间，可灌注0.05mm的微细裂缝，抗压强度70～100MPa，粘接抗拉强度1.2～2.2MPa。甲凝强度高且耐热，甲凝可用于加固混凝土。表3.1内粘材料的适用范围 3、优化方案。
环氧糠酮类内粘材料(c类)固化前黏度较低，固化后强度较高，适用范围广，可操作性强，是本方法实施过程中常用的材料。
锔缝材料的选取 1、锔缝材料选取的原则 a.在结构受力过程中，构件很大一部分拉力将转移到锔缝材料上，锔缝材料应具有较高的抗拉强度；b.较高的弹性模量，可以在相同的变形条件下，承担较大的拉力；c.具有一定的变形能力。
2、常用锔缝材料 锔缝材料可选取高科技复合纤维材料FRP材。
FRP具有强度高、重量轻、耐腐蚀、施工便捷等优点，常见FRP主要包括碳纤维CFRP、玻璃纤维GFRP、芳纶纤维AFRP等所制成的布状、板状、棒状材料，与之配套的粘结材料一般是树脂类粘结胶。根据试验结果，其锚固长度不宜小于500mm。
表4.1各类外锔材料的力学性能
权利要求
1、一种内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理方法，其特征是首先对建筑结构裂缝的内部采用内粘材料粘结即内粘，然后在外部采用锔缝材料拉结即外锔。
2、根据权利要求1所述的内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理方法，其特征是所述内粘是指在处理裂缝之前进行裂缝情况调查，然后根据裂缝的具体情况，采用自压力裂缝处理器将内粘材料注入裂缝中，内粘材料硬化后可将裂缝内部两侧粘结起来。
3、根据权利要求2所述的内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理方法，其特征是所述内粘的实施方法包括如下步骤①裂缝表面清理；②粘贴灌浆嘴及密封裂缝；③内粘材料配置及检查；④使用自压力裂缝处理器注入内粘材料。
4、根据权利要求3所述的内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理方法，其特征是所述裂缝表面清理是除去混凝土裂缝表面抹灰层、浮浆、杂物、油污，露出洁净的混凝土表面。
5、根据权利要求4所述的内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理方法，其特征是所述粘贴灌浆嘴及密封裂缝是指灌浆嘴按裂缝走向设置，间距200～500mm，每条裂缝至少设置两个灌浆嘴。
6、根据权利要求3所述的内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理方法，其特征是所述外锔是在内粘材料固化后，采用外锔材料将裂缝表面两侧连接起来。
7、根据权利要求6所述的内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理方法，其特征是所述外锔包括表面粘贴法和剔槽嵌固法。
8、根据权利要求7所述的内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理方法，其特征是所述表面粘贴法包括基层处理、涂刷底胶、找平、粘贴。
9、根据权利要求7所述的内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理方法，其特征是所述剔槽嵌固法包括剔槽、涂刷粘结胶、嵌固。
10、根据权利要求6所述的内粘外锔法建筑结构裂缝综合处理方法，其特征是所述外锔材料采用纤维增强复合材料，具体包括碳纤维或者芳纶纤维或者玻璃纤维。
全文摘要
一种处理混凝土及砌体结构裂缝的加固方法，根据裂缝的具体情况，采用自压力裂缝处理器或空气压缩机配合储浆罐等设备产生的压力，将相应的灌浆材料压入既有裂缝中，灌浆材料硬化后可将裂缝两侧的混凝土或砌体从内部粘结起来即内粘；选择FRP板材、片材、棒材等高科技材料或钢筋、钢板等常规材料跨裂缝粘贴或剔槽锚固，将裂缝两侧的混凝土或砌体从外部连接起来即外锔。采用本方法可以彻底解决建筑结构裂缝问题。
文档编号E04B1/66GK101240662SQ20081001437
公开日2008年8月13日 申请日期2008年3月13日 优先权日2008年3月13日
发明者崔士起, 勃 成, 李海文, 王金山 申请人:山东省建筑科学研究院