在开始之前具体的维修,最重要的是要考虑表面处理。受损混凝土结构的改善涉及许多元素,从工程师,施用者和甚至是法律顾问。本文详述了表面准备的主要值,无需良好成键没有修复系统可以执行。
混凝土衬底修补材料-异型或整体粘结剂
在欧洲标准(EN1504-10:2003)中,术语债券指的是附着力所应用的材料或系统的混凝土基板。因此,粘连在混凝土结构的修复中具有基础性的重要性。
混凝土基板的表面制备被认为是混凝土修复项目中最重要的步骤。无论多功能施加涂抹器或昂贵的修复材料,一个更良好的表面将导致修理区的弱联系。施用时的修复材料,不应充当主机混凝土基板的“外星人体”,而是应该成为现有混凝土的组成部分,将结构恢复到其原始整体强度。Lukovic等人,(2012),在他们的论文中“可靠的混凝土维修-一个关键的回顾强调了复合系统,通过修复材料与现有混凝土形成整体粘结,将允许系统中的应力均匀转移。
在这种情况下,混凝土表面的破坏是迫在眉睫的,因此,努力在脆弱易碎的基材上取得良好的附着力是毫无意义的。同样,如果表面处理不当,一个良好的表面也可能导致附着力差。修复材料与现有基材的良好粘接首先取决于机械债券一个良好的准备良好的基材,其次是化学键在修理材料中。确定修复系统的粘合强度的其他几个因素包括暴露条件,修复材料和混凝土基板的特性,以命名几个。
锯边-第一次就做对
SAW切割用于描绘修复区的周边。盘式机械研磨机用于沿着修理区域的周边锯切地切割边缘。建议右侧成角度的锯切割到深度为10-15毫米以避免任何羽毛边缘它不应该比这更深钢筋混凝土覆盖。(学习如何防止文章中钢筋混凝土的腐蚀钢筋混凝土结构的耐腐蚀性能)。锯切的方形边缘有助于包含修复材料。用针枪或钢刀将锯切边稍微磨粗,因为打磨过的垂直锯切面可能会导致粘接不良。
修复面积的几何形状应具有简单的方形或矩形形状。应避免尖锐的锐尖角和斜角(图1)。一些混凝土修复场安装人员通常形成过多或曲折的边缘条件,因为它们试图密切关注困境混凝土的几何形状。这种复杂和曲折边缘条件通常导致引起裂化的收缩应力。如果由于较小的区域而无法锯切,则应用于去除混凝土,确保切割垂直于基板的修复区域的边缘。
图1所示。具体的修复几何。来源:2013年ACI网络研讨会。
清除混凝土剥落
大部分的修补需要表面准备,包括粗糙化,暴露聚合移除受损的,剥落的和松散的混凝土。无论是哪种类型的变质,所有脆弱的、片状的、不牢固的和崩解的混凝土都必须拆除。有缺陷的混凝土应被打碎,使其恢复到坚固致密的混凝土表面。在移除任何之前混凝土从承重结构出发,必须为结构提供经过认证的支撑。拆除混凝土通常首先用锯子切割修补边界。修复区域中心的破损不牢固的混凝土被拆除。突破和移除混凝土的过程是从中心向外走向边缘。下一步是在不破坏界面处的混凝土的情况下移除边缘附近的混凝土。
混凝土拆除的程度取决于破坏的程度。混凝土可以通过使用电动工具的冲击方法(图2和图3),或者通过水力爆破,例如水爆和水冲法。最常用的混凝土去除技术是冲击方法,如手持式打击设备,气动断路器,切碎锤和鞋垫,其中采用了具有高动力工具来破坏混凝土的混凝土表面的反复打击。
每当使用诸如冲击动力工具的冲击方法时去除不妥库的混凝土时,混凝土的表面可能会展示微裂纹或者瘀伤会形成一个薄弱的平面防粘结材料。因此,建议剩余的混凝土因此应额外的清洁和准备使用湿喷砂或水喷射。为了避免混凝土基材、水力爆破或研磨砂的任何微裂缝,射击或喷水有时会成为承包商的首选选择。
图2和3。冲击法-用千斤顶锤去除变质混凝土。
混凝土表面清洁 - 避免粘结断路器
去除变质混凝土后,必须用高压水清洗、无油压缩空气或其他适当方法清洗裸露的混凝土基体。一般采用15 MPa的低压水洗或35 MPa的高压水洗对已用冲击混凝土清除方法制备的混凝土表面进行清洗。(相关阅读:爆炸压力:如何正确)。
虽然有些人可能认为这是一个多余的步骤,但表面清洁是至关重要的,以实现修复材料和基板之间的牢固结合。在混凝土清除过程之后,在开始使用修复材料之前,表面清洁是表面准备的关键步骤,因为任何污垢、碎片或疏松颗粒都可能起到“破坏粘结剂”的作用。表面清洗有利于修复材料与主体混凝土基体直接接触,增加了表面接触面积和表面粗糙度,从而增强了所应用的修复材料的粘结性(图4)。
钢筋表面处理-在锈蚀钢筋之间及后面
在钢筋加固可能有腐蚀的问题。这通常以生锈的形式出现。只有在水、氧和诸如此类的腐蚀剂存在的情况下,才有可能引发腐蚀和钝化强化氯化物和二氧化碳。(有关此主题的更多信息,请阅读校正和防止混凝土腐蚀)。锈蚀层在机械上很弱,与表面的粘合很差,在使用前必须清除。
根据美国混凝土学会(ACI 546),所有弱,均匀,严重破裂,损坏,易于可拆卸混凝土应放在远离腐蚀的加强钢中。修理区域中的所有腐蚀钢应充分暴露于全周长,并彻底清洁所有松散规模、腐蚀沉积物等污染物。一个古老的经验法则是,钢筋周围和后面至少需要20-25毫米的间隙,以确保维修材料的适当清洁、装箱和粘结,也符合ACI、AS、EN和其他标准的要求。
如果混凝土的劣化是由加固腐蚀引起的,腐蚀产品必须在施加修复材料之前删除,否则修复将是短暂的寿命。如果由于氯化物污染,增强的结构能力受损,则必须在进行之前从钢中除去所有生锈。应清洁钢筋,以实现相当于AS1627第4部分,2.5级或第2部分,第2类等效的表面制剂。优选的方法是磨料爆破(SSPC-SP 10 / NACE No.2)或水喷射(沃恩'Dea阿,2011)。
暴露的钢筋在较小的修补部分可以用手或机械手动清洁钢丝刷和砂纸伸手和干净地落后和钢筋之间。钢筋的曝光也必须沿其长度继续,直至达到非腐蚀钢并继续至少50毫米以便显示出无锈钢。如果由于生锈,钢铁损失了超过25%的横截面积,则应通过钢筋剪接对接焊带背板的杆,用补充加强件(图5)或通过引入耦合器机械接头搭接受影响的杆。用于维修的加强杆应符合AS4671的要求,并与现有钢材相同的等级。一种不间断的抗腐蚀富锌环氧底漆通常建议在修补砂浆内保护钢筋。
图5。除去混凝土后,通过研磨钢清洁和拼接。
Bond Agents - Bond Aiders或Bond Breakers
由于使用粘合剂可以补偿差的表面制备,忽略了修复前的混凝土表面制备时,记录了数量的修复故障。Bissonnette等人,2012)。
工程师指定粘结剂作为“带和支撑”措施,以加强修补界面的粘结,但无论如何都不应考虑取代正确的表面准备。粘接剂提供了一个额外的步骤和一层,如果不遵循制造商的说明,可以创建一个弱平面。如果粘合剂是允许的治愈在使用修复砂浆之前,它更愿意充当粘结剂而不是粘结剂,导致修复失败。特别是喷补砂浆,不需要粘接剂作为粘结剂喷射混凝土工艺本身具有良好的粘接特性(图6)。
醉酒混凝土——一个安全的妥协
当需要进行维修时胶结迫击炮,清洗后的表面必须预先湿润,以达到饱和表面干燥(SSD)状态,以避免主混凝土从修复砂浆中吸收水分,这实际上是其水化所需要的。
虽然SSD的术语有些主观,但许多专家认为它是对预设混凝土的“安全妥协”。如果混凝土干燥并“口渴”,预浸泡至关重要。混凝土应彻底预浸泡,使混凝土与水“醉就是”。如果基材没有彻底地浸入预浸泡,则由于粘附基板和粘合剂修复砂浆之间的水分不平衡,从修复砂浆到宿主混凝土的水中的水的运动速率将很高。在SSD条件下,基材是潮湿的,但不含表面上的任何游离水。必须避免表面的自由水,因为由于收缩增加,它可以损害界面处的粘合,导致材料强度降低和粘合强度降低。(看混凝土地板湿度问题了解更多关于这个主题的信息。)
表面准备安全 - 控制潜在的危险
在开始拆卸现有变质混凝土之前,必须彻底评估拆卸混凝土对结构完整性的影响。如要拆除剥落的混凝土或损坏的加固结构,必须采取预防措施,提供临时支撑。在混凝土的剥脱和清除过程中,应控制灰尘和杂物,以免对利益相关者造成任何危害。应检查需要修复的区域,以确保没有埋入的电力管道、插座或公用事业连接线,以免在拆除混凝土时损坏。应采取一切有效措施,确保建筑物和工人的安全不受维修活动的影响。
混凝土的表面制备测试
的拉伸拉脱附着力试验对现有混凝土的评估应作为条件评估报告的一部分进行。为了确保表面处理程序按照规范进行拉出力量在修复申请之前制备的表面。ICRI指南No.210.3-2004,“使用原位拉伸试验指南,以评估混凝土表面材料的键”之后是大多数工程师。如果从中取出制备表面的拉出强度的显着偏差抗拉强度对于现有的混凝土,应由工程师进行额外的表面准备检查结果。这样的基准标准将允许工程师建立并指定现场修复条件下实际的粘附强度要求。
为了使修理的质量进行资格,评估表面制备质量并最终持久性持久性至关重要。这是通过在原位修复材料的代表性样本区域进行直接拉出测试来完成的。该表面制备测试的步骤将验证修复材料的拉伸粘结强度和现有的主体混凝土。在该项目的过程中,需要使用拉伸掉式测试方法定期验证表面准备,基准测试工程师的规格以及在参考样品的预结期间获得的值。VicRoads、标准规范,第689节建议,混凝土基板在7天的平均附着力或拉脱强度不应低于0.75 MPa,在现有混凝土基板内,基板模式的拉伸破坏不应低于0.65 MPa。喷射混凝土和混凝土浇注修复的粘结值通常超过0.75 MPa,在大多数情况下超过1.0 MPa。ACI 503R和VicRoads测试方法RC 252.02是拉拔试验常用的标准。
最好的修复材料,尽管最好的混合和应用实践,注定会失败,除非混凝土基质是适当准备的。本文的目的是促进表面准备的精确规范,而不是采用广泛的通用方法。应避免采用传统的混凝土修补表面准备方法,如“清洁和完好”。这个常用的短语太模棱两可,无法说明表面准备的正确水平。有必要超越“干净和健全的”方法的界限。现场技术人员和安装人员是任何混凝土维修项目的基石。他们必须接受彻底的技术培训以提高他们的技能。
在确定修复的整体性能和耐用性时,通常会枢转。成功的修复意味着由此产生的多层系统单独作用,确保长服役生涯。适当注意表面准备是必要的,以实现修复材料和现有混凝土基板之间的牢固粘结。只有牢固的纽带才能带来牢固而持久的修复。如果你想获得最多的修理材料,那么就要做好准备!
参考文献
美国混凝土学会,2013,混凝土修复应用程序现场指南,ACI网络研讨会
Bissonnette, B., Vaysburd, A.M.和von Fay, k.f., 2012。修补和覆盖前准备混凝土表面的最佳做法(报告第2号)乌鸫12 - 17)。美国填海局
EN 1504-10:2003年,产品和系统的保护和修理混凝土结构 - 定义 - 要求 - 质量控制和符合性评估 - 第10部分:网站应用产品和系统的应用以及作品的质量控制
Lukovic, M., Ye, G.和Van Breugel, K., 2012年7月。可靠的混凝土修复:一个关键的评论。第14届国际结构故障与修复会议,苏格兰爱丁堡,英国,2012年7月3-5日
Reny,S。,2013。吸尘器修理的表面准备。Shotcrete,2013年春天,第28-30页
冯恩,2011,混凝土修复中钢筋的处理方法,混凝土衬底的表面处理,JPCL电子书
VicRoads, 2010,水泥修补混凝土,第689节标准规范
这篇文章是由澳大拉西亚的腐蚀协会来自他们的出版物腐蚀与材料。