专利名称：一种混凝土维修加固处理方法
技术领域：
本发明涉及一种施工工艺，尤其是涉及一种混凝土维修加固处理方法。
背景技术：
基面缺陷处理是所有钢筋混凝土结构物维修加固前最根本、也是最重要的步骤， 是决定维修加固质量好坏的第一步。原有钢筋混凝土结构物基面的处理因无先进的设备， 通常都采用榔头或风镐(气锤)把胀开的、松动的、剥落的、受腐蚀的混凝土打掉，用钢丝刷慢慢打磨钢筋表面的锈蚀。由于榔头无法精确、均勻地控制击打力度，及风镐(气锤)的冲击能量又太高——达到100焦耳以上一对钢筋混凝土的原有结构物震荡性破坏很大，导致诸多形式裂缝的产生；而钢丝刷的打磨头表面积小速度慢，对于狭小曲面空间(钢筋表面)的打磨不可能做到精细处理。以上两种原有方法不够科学，因为若基面处理不干净，随后的所有工艺都是空中楼阁，就像高楼大厦没有打地基，过了几个月还会再次出现混凝土剥落、钢筋锈蚀外露的病害，白白耗费了人力物力不说，还严重影响了原有钢筋混凝土结构物的稳定性和耐久性，从而对钢筋混凝土结构物的安全构成隐患威胁。再从人工角度看，工人不爱干缓慢、很难处理干净、又有大量粉尘铁屑掉落的活， 要让工人彻底处理具有缺陷的钢筋混凝土基面是不可能的，原有类似基面的处理要花上 1-2个月、十几个人工，也未必能够处理干净、处理彻底。从工期角度讲，低效缓慢的基面处理大大影响了整个工期的进展，投入的时间与人工并未有相应的产值，严重的话还耽误了原本就紧张的工期，势必更进一步导致施工队伍的偷工减料。原有钢筋混凝土结构物基面处理因无较先进的材料，在有些细节处理、分层处理、 分步处理上有所欠缺。比如传统工艺中对于中性化的混凝土无法处理，无法长期做好钢筋的防锈工作，对于新旧混凝土完好结合(即解决水化反应)也没有良好的解决办法，致使新旧面结合不好一直以来都成为头疼的问题，还有在提高钢筋混凝土表面的整体耐久性上也
重视不够等等。原有钢筋混凝土结构物基面的处理也无较先进的工法，每一款材料都具固有的特性，这些都需要用严格的工法步骤去进行质量控制的。不仅需要材料质量把关、材料用量把关、涂刷方法把关、涂刷效果把关、反应时间把关、间隔涂刷时间把关、养护时间把关，还有工法步骤的先后顺序把关、工期把关、施工安全把关和整体性把关，所有这些需要通过一整套先进的、科学的、具有丰富经验的施工管理制度和安全管理制度来确保万无一失。综上所述，我国钢筋混凝土结构物(如桥梁结构物、隧道结构物等)在日常的维修加固过程中存在诸多问题，若依然沿用旧设备、旧材料、旧工法，会对我国桥梁隧道的后期养护产生严重安全隐患，不仅对人们的生命财产构成威胁、还严重浪费了国家资源。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高梁体强度、操作方便、效率较高的混凝土维修加固处理方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现
一种混凝土维修加固处理方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)表面缺陷处理将桥隧专业超高压破除车安装在水源附近，控制压力为 2000-3000bar，使用高压的水射流对整个梁体进行缺陷探测式处理，完全去除松动、剥落、 老化的混凝土而不会损伤坚实完好的混凝土基面，再使用压力为300-2000bar的多功能养护机进行表面清理，然后更换喷砂枪头，对外露锈蚀的钢筋进行喷砂除锈处理，去处钢筋表面锈蚀，最后在多功能养护机上装上扇形喷枪，对梁体表面及外露钢筋进行清洗至外露钢筋锈蚀全部清除，露出金属光泽；(2)钢筋防锈处理对外露钢筋表面均勻刷涂除锈型防锈剂及涂盖型防锈剂，除锈型防锈剂及涂盖型防锈剂的刷涂量均为0. 2-0. 4kg/m2 ；(3)碱性恢复处理利用酚酞试剂对梁体上的混凝土进行碱性测试，对PH中性化的混凝土进行碱性处理，在其表面刷涂碱性恢复剂，刷涂量均为0. 2-0. 4kg/m2 ；(4)混凝土裂缝处理裂缝宽度在0. 2mm以下，直接使用改性环氧树脂作为裂缝封闭胶对其进行封闭处理，裂缝宽度大于0. 2mm时，确定注射的位置粘接注射端口，其间距在 200 300mm，使用改性环氧树脂作为封缝胶涂抹裂缝表面，涂抹厚度为3mm，宽度为25mm， 封缝好6h后对各注胶嘴依次进行压力注胶封闭处理；(5)涂抹新旧混凝土附着剂用毛刷或滚筒涂抹新旧混凝土涂抹附着剂，裂缝周围不平整的混凝土处由上至下进行涂刷，使用量为0. 2-0. 25kg/m2，保养30min进行后续工艺；(6)涂抹无机聚合物砂浆与养护控制多功能压浆机压力为20-50bar，将无机聚合物砂浆和水按重量比为100 (15-20)搅拌混合3-4min，将得到无机聚合物涂抹在梁体的脱落部位，然后抹平压光处理恢复原本混凝土结构形状；(7)粘贴碳纤维布对梁体结构进行修复处理以后使用角磨机等电动工具将表面突出、不平整的表面磨平，再将底胶涂在需补强的混凝土表面，使混凝土表面平整，表面打磨后，再用强力吹风机将表面粉尘彻底清除，表面清理干净后并保持干燥，混凝土表面凹陷、段差、起拱等部位用找平胶填补平顺，找平胶涂刮后，对表层凹凸糙纹用砂纸打磨整平， 干燥后在平整的混凝土表面涂刷粘结胶并在已涂好粘接胶的混凝土表面铺覆碳纤维布，利用胶辊或刮板在碳纤维布上沿纤维方向施加压力并向一个方向或从中间向两个方向滚动碾压，使粘接胶充分浸渍碳纤维布，形成复合材料，消除气泡和除去多余树脂，使碳纤维和底层充分粘接；(8)喷涂无机型混凝土防水防盐害保护剂将梁体表面清洗干净，梁体表面风干无水后，控制高压无气喷涂机的压力为200-400bar，对梁体喷涂防水防盐害保护剂，控制喷涂时间小于lh，喷涂量为0. 5kg/m2 ；(9)涂刷表面自清洁材料将高压无气喷涂机接好喷枪，调节喷枪喷嘴喷射扇面角度为30° -120°，向梁体表面均勻喷涂自清洁材料防腐液，即完成施工。所述步骤(2)中的除锈型防锈剂为三亚甲基膦酸，所述的涂盖型防锈剂为丁二烯共聚物与亚硝酸钙按重量比为2 1的混合物。所述步骤(3)中的碱性恢复剂为硅酸锂。
所述步骤(4)中的裂缝处理包括以下步骤裂缝宽度在0. 2mm以下，直接使用改性环氧树脂作为裂缝封闭胶对其进行封闭处理，裂缝宽度大于0. 2mm时，确定注射的位置粘接注胶嘴进行注胶。 所述步骤(5)中的附着剂为苯乙烯/ 丁二烯共聚物。所述步骤(6)中的无机聚合物砂浆为石英晶体、硅酸盐水泥及硅粉按重量比为 5:4: 2的混合物，桥梁脱落部位的厚度在Icm以下，采用一次性涂抹修复；厚度在Icm以上，采用多次修复，间隔时间在6h，如果涂抹为多层涂抹，在无机聚合物砂浆层之间两层玻璃纤维，增加无机聚合物的整理连接性及结构物的强度。所述步骤(7)中的底胶为市售的!PRIMER，所述的找平胶为市售的PUTTY，所述的粘结胶为市售的RESIN。所述步骤⑶中的防水防盐害保护剂为丁二稀与亚硝酸钙按重量比为1 1的混合物。所述步骤(9)中的自清洁材料防腐液为有机硅或有机氟。与现有技术相比，本发明具有以下优点(1)涂抹的去锈型防锈剂及涂盖型防锈剂可除锈、防锈皮膜生成，彻底处理钢筋的防锈工作，完全彻底转化浮锈成膜，无残锈存在；涂膜封闭性好，完全阻隔空气和水份；可将残锈及残氧化皮等反应成防腐组分，增加干膜厚度及防腐能力；水性单剂型，不需溶剂即可施工。(2)涂抹的新旧混凝土涂抹附着剂具有很强的附着力，在附着表面上不会发生剥离现象，具有抗压、抗拉等优秀的特性，具有优秀的防腐性及防水性，在附着面上有湿气存在也可以使用，以水溶性跟混凝土内水份反应，渗透后成为一体化，无色、无香、不易燃烧， 因水溶性，使用喷雾、刷笔、滚筒，施工很方便，优秀的耐酸性，防止钢筋的腐蚀。(3)无机聚合物砂浆具有高强度、优秀的作业性、化学抵抗性，抑制水、油等的渗透，附着力高、反弹率低、防水性较好、冻结溶解抗性好。(4)使用封缝胶进行封闭，使结构内部钢筋与空气隔绝，得到很好的保护。高强粘结力收缩。有渗水的裂缝，使用裂缝止水堵漏胶后达到很好的防水效果，其400%的延展性保证其防水堵漏效果，低表面张力使材料有效渗透进精细裂缝。(5)结合碳纤维布，提高梁体的承载能力、减少结构物变形挠度，增加其安全性和耐久性的目的，与钢材相比，强度提高10倍，质量约为钢材的1/5，具有强度高、质量轻、施工简便、耐腐蚀的特性，有着传统加固材料无法比拟的优越性。(6)在不破坏、不影响原有结构物、环保无粉尘、施工高效、节水节能的前提下，解决桥梁隧道修补加固施工前表面处理的问题，大大提高了施工效率，还节省了 30%的涂料。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1一种混凝土维修加固处理方法，该工艺包括以下步骤一、施工现场的场地准备1，场地的清理，平整现场场地，以便材料与设备进场。
2，如果有需要 搭设脚手架施工的，需搭设脚手架及相关的安全防护设施。二、维修加固施工1、桥隧专业超高压破除车对混凝土无损基面处理1. 1、将桥隧专业超高压破除车安装在水源附近，确认工作段在可操作范围。机械师连接高压管线与桥隧专业超高压破除车的枪把和枪头，完毕后开机调试设备。1. 2在设备调试完毕后，开始使用桥隧专业超高压破除车对桥梁进行无损基面处理。将设备压力调至2500bar的压力，使用其高压的水射流对整个梁体进行无损基面处理。2、清除松动混凝土、对外露锈蚀钢筋除锈、梁体清洗。2. 1、将多功能养护机位置安装在水泵附近，确认工作段在可操作范围。将水泵与发电机电源连接，出水端与多功能养护机进水口对接，抽水端放入水源中，并要求一人时刻检查水源供应情况，保证水泵不空吸。机械师连接高压管线与多功能养护机的枪把和枪头， 完毕后开机调试500bar多功能养护机。准备好黄砂或石英砂(要求干燥，直径在2mm以下)，如果砂用完及时搬运补充，保证吸砂管吸砂充足。2. 2、使用多功能养护机去除桥梁松动混凝土，使得不再有松动混凝土悬于梁体， 去除失效、疏松混凝土。首先使用桥梁多功能养护机对压力保持在300bar以上，使用其高压的水射流对整个梁体进行缺陷探测式处理，要求不得有剩余的松动混凝土，然后再施工多功能养护机的喷砂除锈功能，使用喷砂枪头，对外露钢筋进行喷砂除锈处理要求去处钢筋表面锈皮，达到翻新目的。2. 3、将多功能养护机装上扇形喷枪，对桥梁表面进行清洗。清洗先由梁体两侧，由上往下清洗。2. 4、检查是否还有松动混凝土未清除，检查是否有钢筋锈蚀未除干净，如有遗漏部位，立即重新处理。3、钢筋防锈处理对外露钢筋表面刷涂锈去掉型防锈剂三(亚甲基膦)酸及改型防锈剂，改型防锈剂为丁二烯共聚物与亚硝酸钙重量比为2 1的混合物，工具采用毛刷，涂量到0.3千克每平方米左右即可，涂刷均勻。作业时应带好养目镜，手套等保护用具。如遇下雨或下雪等天气则停止施工，并在气温零度以上施工。4、对混凝土进行碱性测试如果呈中性化，则对其涂刷碱性恢复剂硅酸锂，工具采用毛刷，涂量到0. 3千克每平方米左右即可，涂刷均勻。作业时应带好养目镜，手套等保护用具。如遇下雨或下雪等天气则停止施工，并在气温零度以上施工。4.1清除所发生的锈、水份、油、土等。4.2以喷雾器、刷子滚筒涂抹。4.3与水溶性新旧混凝土附着剂混合使用也无妨。4.4因水溶性，使用用水可以洗涤。4. 5注意事项零度以上保管、施工。5、涂抹新旧混凝土附着剂5. 1、表面处理。5. 2、用毛刷或滚筒涂抹新旧混凝土涂抹附着剂苯乙烯/ 丁二烯共聚体，裂缝周围不平整的混凝土处由上至下进行涂刷，使用量在0. 2 0. 25千克每平方米。注意均勻涂抹， 零度以上施工，不要接触到眼睛或者皮肤。5. 3、检查是否有漏刷、少刷现象，及时对其进行补刷。5. 4、涂 抹30分钟以后才能进行下道工序施工。6、对混凝土裂缝进行处理对裂缝的处理，根据裂缝的宽度选择不同的处理方法，如果裂缝宽度在0.2mm以下，则直接使用裂缝封闭胶对其进行封闭处理即可。如果裂缝宽度在0. 2mm以上，则按以下步骤处理6. 1裂缝注射前的准备，查清裂缝的长度、宽度、走向、贯穿及漏水情况，确定注射位置及注射间距。6. 2黏结注射端口，在确定注射的位置粘接注射端口，其间距在200 300mm，应特别注意涂抹粘接剂时防止堵塞注射端口。6.3涂抹封缝，使用封缝胶(改性环氧树脂20%_80%)涂抹裂缝表面，涂抹厚约 3mm,宽约25mm，封缝好6个小时以后才能进行下道工序的施工。6. 4连接注射管，水平孔从任意端开始，垂直孔从最低处开始，依次向另外一端， 把注射管连接到注射端口上，要保证所有的未注射端口处于开启通气状态。6.5去除注胶嘴。另外，对于裂缝宽度大于0. 2mm的活动裂缝，则使用塑性裂缝封闭胶(改性环氧树脂20%-80%)进行封闭处理。如果裂缝是因为构件承载力不够引起，还应当考虑对结构构件进行加固处理。7、涂抹无机聚合物砂浆与养护7. 1、聚合物的拌制。使用20-50bar多功能压浆机将石英晶体、硅酸盐水泥及硅粉按重量比为5 4 2混合，然后搅拌3-4分钟。7. 2、对桥梁根据脱落部位的厚度，如果厚度在Icm —下，一次性涂抹修复。如果厚度在Icm以上，应当分多次修复，间隔时间在6小时以上。如果涂抹为多层涂抹，在无机聚合物层之间添加两层玻璃纤维，增加其无机聚合物的整理连接性及结构物的强度。在施工过程中应注意以下事项(1)初次打设完毕后对其养生6个小时，直接洒水养护，保持表面湿润。(2)中间层打设，打设顺序同初次一样，打设厚度在1 3cm。(3)最后要求对表面整理平整，厚度在0. 5 Icm厚，要求打设平整，尽量恢复截面原状。(4)对于修复完毕后的构件，应当及时组织养护保养施工，对于遭受阳光照射强烈或风干严重的地方，应当考虑使用表面封闭材料如湿布、塑料薄膜或直接使用养护剂代替人工养护。对于人工养护的构件，养护时间不得少于3 5天。8、粘贴碳纤维布施工8. 1、碳纤维布施工顺序施工准备一裂缝处理一混凝土表面处理一找平处理一涂刷底胶一配制浸渍胶一粘贴碳纤维布(含下层作业、上层作业)一质量检验与验收一涂装。8. 2、施工准备
(1)施工设备300-2000bar多功能养护机，发电机，打磨机、喷灯、滚筒、、毛刷、塑料桶、台秤，钢尺。(2)材料底胶配合比A B = 2 1 (底胶:A主剂无色液体，B固化剂红色透明液体)找平胶配合比A B = 2 1(找平胶:A主剂为乳白色膏状体，B固化剂为灰色膏状)浸渍胶配合比A B = 2 1(浸渍胶A主剂为乳白色膏状体，B固化剂为深兰色液体)碳纤维布选用碳纤维布材I级，碳纤维侵渍、粘贴用胶黏剂选用A级胶，碳纤维底胶与修补胶用A级胶，且应与侵渍、粘贴用胶黏剂相适配，碳纤维布和胶的安全性能指标应符合以下规定碳纤维布主要力学性能指标如表1所示。表 权利要求
1.一种混凝土维修加固处理方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)表面缺陷处理将桥隧专业超高压破除车安装在水源附近，控制压力为 2000-3000bar，使用高压的水射流对整个梁体进行缺陷探测式处理，完全去除松动、剥落、 老化的混凝土而不会损伤坚实完好的混凝土基面，再使用压力为300-2000bar的多功能养护机进行表面清理，然后更换喷砂枪头，对外露锈蚀的钢筋进行喷砂除锈处理，去处钢筋表面锈蚀，最后在多功能养护机上装上扇形喷枪，对梁体表面及外露钢筋进行清洗至外露钢筋锈蚀全部清除，露出金属光泽；(2)钢筋防锈处理对外露钢筋表面均勻刷涂除锈型防锈剂及涂盖型防锈剂，除锈型防锈剂及涂盖型防锈剂的刷涂量均为0. 2-0. 4kg/m2 ；(3)碱性恢复处理利用酚酞试剂对梁体上的混凝土进行碱性测试，对pH中性化的混凝土进行碱性处理，在其表面刷涂碱性恢复剂，刷涂量均为0. 2-0. 4kg/m2 ；(4)混凝土裂缝处理裂缝宽度在0.2mm以下，直接使用改性环氧树脂作为裂缝封闭胶对其进行封闭处理，裂缝宽度大于0. 2mm时，确定注射的位置粘接注射端口，其间距在 200 300mm，使用改性环氧树脂作为封缝胶涂抹裂缝表面，涂抹厚度为3mm，宽度为25mm， 封缝好6h后对各注胶嘴依次进行压力注胶封闭处理；(5)涂抹新旧混凝土附着剂用毛刷或滚筒涂抹新旧混凝土涂抹附着剂，裂缝周围不平整的混凝土处由上至下进行涂刷，使用量为0. 2-0. 25kg/m2，保养30min进行后续工艺；(6)涂抹无机聚合物砂浆与养护控制多功能压浆机压力为20-50bar，将无机聚合物砂浆和水按重量比为100 (15-20)搅拌混合3-4min，将得到无机聚合物涂抹在梁体的脱落部位，然后抹平压光处理恢复原本混凝土结构形状；(7)粘贴碳纤维布对梁体结构进行修复处理以后使用角磨机等电动工具将表面突出、不平整的表面磨平，再将底胶涂在需补强的混凝土表面，使混凝土表面平整，表面打磨后，再用强力吹风机将表面粉尘彻底清除，表面清理干净后并保持干燥，混凝土表面凹陷、 段差、起拱等部位用找平胶填补平顺，找平胶涂刮后，对表层凹凸糙纹用砂纸打磨整平，干燥后在平整的混凝土表面涂刷粘结胶并在已涂好粘接胶的混凝土表面铺覆碳纤维布，利用胶辊或刮板在碳纤维布上沿纤维方向施加压力并向一个方向或从中间向两个方向滚动碾压，使粘接胶充分浸渍碳纤维布，形成复合材料，消除气泡和除去多余树脂，使碳纤维和底层充分粘接；(8)喷涂无机型混凝土防水防盐害保护剂将梁体表面清洗干净，梁体表面风干无水后，控制高压无气喷涂机的压力为200-400bar，对梁体喷涂防水防盐害保护剂，控制喷涂时间小于lh，喷涂量为0. 5kg/m2 ；(9)涂刷表面自清洁材料将高压无气喷涂机接好喷枪，调节喷枪喷嘴喷射扇面角度为30° -120°，向梁体表面均勻喷涂自清洁材料防腐液，即完成施工。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土维修加固处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中的除锈型防锈剂为三亚甲基膦酸，所述的涂盖型防锈剂为丁二烯共聚物与亚硝酸钙按重量比为2 1的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土维修加固处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中的碱性恢复剂为硅酸锂。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土维修加固处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中的裂缝处理包括以下步骤裂缝宽度在0. 2mm以下，直接使用改性环氧树脂作为裂缝封闭胶对其进行封闭处理，裂缝宽度大于0. 2mm时，确定注射的位置粘接注胶嘴进行注胶。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土维修加固处理方法，其特征在于，所述步骤(5)中的附着剂为苯乙烯/丁二烯共聚物。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土维修加固处理方法，其特征在于，所述步骤(6)中的无机聚合物砂浆为石英晶体、硅酸盐水泥及硅粉按重量比为5 4 2的混合物，桥梁脱落部位的厚度在Icm以下，采用一次性涂抹修复；厚度在Icm以上，采用多次修复，间隔时间在6h，如果涂抹为多层涂抹，在无机聚合物砂浆层之间两层玻璃纤维，增加无机聚合物的整理连接性及结构物的强度。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土维修加固处理方法，其特征在于，所述步骤(7)中的底胶为市售的raiMER，所述的找平胶为市售的PUTTY，所述的粘结胶为市售的RESIN。
8.根据权利要求1所述的一种混凝土维修加固处理方法，其特征在于，所述步骤(8)中的防水防盐害保护剂为丁二稀与亚硝酸钙按重量比为11的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种混凝土维修加固处理方法，其特征在于，所述步骤(9)中的自清洁材料防腐液为有机硅或有机氟。
全文摘要
本发明涉及一种混凝土维修加固处理方法，该工艺包括(1)混凝土基面缺陷无损处理，(2)钢筋防锈处理，(3)混凝土碱性恢复处理，(4)混凝土裂缝修补处理，(5)涂抹新旧混凝土附着剂，(6)涂抹无机聚合物砂浆及养护，(7)粘贴碳纤维布，(8)涂刷无机型混凝土防水防盐害保护剂，(9)涂刷表面自清洁材料，完成施工。本发明可以处理钢筋的除锈防锈工作，对钢筋进行保护，防止进一步腐蚀，采用碳纤维布加固具有强度高、质量轻、施工简便、耐腐蚀的特性，提高梁体的承载能力、减少结构物变形挠度，高压无气喷涂涂布作业大大提高了施工效率，节省了30％的涂料，涂刷自清洁材料使结构物具有自我清洁能力，免除清洗或减小清洗频率。
文档编号E01D22/00GK102220813SQ201010146698
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者丁新勇 申请人:上海法赫桥梁隧道养护工程技术有限公司