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摘要:加强化学灌浆在地下室防渗中的应用的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验,对略论化学灌浆在地下室防渗中的应用进行了分析,具有重要的参考意义。
关键词:化学灌浆法;渗漏;应用
中图分类号:F407.7 文献标识码:A 文章编号:
工民建混凝土中裂缝、孔隙是导致砼建筑物损坏的主要原因,裂缝孔隙渗漏水又是最令人头痛的问题,因为砼内部的裂缝是完全无规则的。一般传统堵漏的方法,是将裂缝或漏水处凿开,进行表面堵漏,但结果往往是堵住这里,那里又开始渗漏。因为水可以在砼内部裂缝中无规则运动,从相对薄弱部位渗出。采用化学灌浆法。就是利用机械的高压动力(高压灌注机), 将化学灌浆材料注入混凝土裂缝中,当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结, 水溶性聚胺脂灌浆材料进入裂缝的深度与裂缝宽度相关: 裂缝越宽,浆液流速越大,进入裂缝就越深,灌浆效果越好。水溶性聚胺脂初始膨胀率能够达到 100%, 形成胶凝体以后,第一次膨胀消失,但具有很好的弹性,成为稳定的类似止水橡皮的弹性体。这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝,将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外,以达到止水堵漏的目的。
一、 常用的几种灌浆材料
1、水泥-水玻璃浆材
该材料固结强度为 0.5~15MPa, 固结率为 98%~100%, 凝胶时间30~120s。具有成本低、适应性好, 尤其适合突发性漏水、泥、砂的整治,浆液充填率又高,湿条件耐久性好等优点。其浆液特点如下:①浆液凝胶时间可准确地控制在几秒至几十分钟范围内;②结石体抗压强度可达 10~20MPa; ③结 石率为 100%; ④结 石 体 渗 透系数为10- 8cm/s;⑤适宜于 0.2mm以上裂隙和 1mm以上粒径的砂层使用;⑥材料来源丰富,价格便宜。
2、中化- 656(丙烯酸盐类)浆材
该材料广泛用于各种混凝土的渗漏水、 油的堵截。具有浆液起始粘度低, 可灌性能好,固化时间可任意调节两秒至十几分钟,甚至数小时等优点。固结体抗渗性 k< 10- 8cm/s,抗挤出强度 35kg/cm2; 固砂体抗压强度 3~8kg/cm2,浆液起始粘度 η(25℃)1.2~1.6cp。该浆材荣获全国科学大会奖。
3、改性环氧树脂浆材
该材料具有广泛的应用范围,价格较便宜,强度、粘度、固化时间可调节, 材料力学性能良好。抗压强度为 700~1200kg/cm2,抗张强度为 70~300kg/cm2, 抗弯强度 300~850kg/cm2,劈裂粘结强度干缝19~31kg/cm2、有水缝 13~19kg/cm2,浆材起始粘度 η (25℃)6~150cp。
二、化学灌浆处理措施
1灌浆材料的选择
浆材的选择主要由灌浆目的确定,同时也应考虑渗漏水的情况。如果灌浆目的只是为了堵漏,可选择丙凝、LW水溶性聚氨酯等。相比而言,丙凝的可灌性好,但胶凝体若长期处于干燥环境中会慢慢失水干缩,可能影响堵漏效果。而LW正好可以弥补这一不足,水溶性聚氨酯的膨胀率可达到100%。如果灌浆是为了抗渗、加固补强双重目的,可选择HW水溶性聚氨酯、氰凝或LW、HW并用。这些化灌材料非常适用于强、弱漏水裂缝的处理。
2弱漏水裂缝处理
所谓弱漏水裂缝,是指漏水量和漏水压力都不大,可以采用“先封后灌”的方法加以处理的裂缝。
1)钻孔、埋灌浆嘴和嵌缝。灌浆孔孔径一般为32mm,孔距20~100cm,孔深15~25cm,骑缝布置。对于深度大于1.0m的裂缝,还应兼打斜孔,斜孔倾角为45°~60°,孔径为32mm,孔距以20~100cm为宜,斜孔与骑缝孔交错布置,并与裂缝深部相交。灌浆孔孔距视裂缝宽度、灌注浆液稠度及扩散半径而定。在裂缝的两端必须布孔,对于竖向或倾斜裂缝,最高端的孔起排气作用,即为排气孔;对于水平裂缝,当从一端开始灌浆时,另一端端部孔即为排气孔。导水孔也是以灌浆孔兼作,导水孔要打在漏水量最大的部位,孔深可以适当加大,以起到更好的导水效果,一般沿缝口凿V形槽,槽的大小视灌浆压力和渗水压力作适当调整,一般槽深4~6cm,槽口宽4~6cm。嵌缝质量的好坏,将会直接影响到浆液是否能灌入裂隙。嵌缝应在灌浆嘴安装完毕之后进行,除灌浆嘴外,所有裂缝缝口均需封闭。裂缝缝口常用快凝水泥胶浆堵漏嵌缝,水泥胶浆由水泥与促凝剂直接拌和,随拌随用,配合比为1∶(0.5~0.9)。促凝剂的多少,视所需凝固时间加减。在对渗水裂缝用水泥胶浆嵌缝时,可先将V形槽槽口刷一层促凝剂,然后将水泥胶浆搓成条形,待胶浆开始凝固时,迅速用力压入V形槽内,使周边密闭,待胶浆凝固后再松掉压力。
当漏量较大时,可在V形槽槽底下线(如石棉线)引流,线的粗细视漏量大小而定,每段线长以20~30cm为宜,待嵌缝胶浆压实后,应立即抽出小绳,使漏水沿线孔流出。经逐段嵌缝,使大漏变小漏,由线漏变孔漏,然后再堵住漏水孔,使漏水完全从导水孔流出。
2)灌浆。一般采用手压泵,单液法灌浆,灌浆压力一般为0.05~0.3MPa。对于大体积混凝土裂缝,在保证结构安全的前提下,灌浆压力可适当增加。在灌浆开始前,应做压水或通气检查,检验嵌缝质量,了解各裂缝和灌浆嘴之间的连通关系,以便确定灌浆顺序。凡属连通裂缝应一次灌浆,不连通裂缝单独灌浆。灌浆结束标准为单孔吸浆率趋于零后,再稳压续灌20min。
3)封缝。浆液胶凝后,拔除灌浆嘴并封孔。特殊部位要凿除水泥胶浆固结体时,可用环氧砂浆、橡皮板、胶泥或玻璃丝布对缝口进行封缝修补。如大坝上游面,可用环氧材料作为粘结剂,粘贴橡皮板防渗层。
4)强漏水裂缝灌浆。由于强漏水裂缝的缝口无法封堵,故不能采取“先封后灌”的办法。传统的处理方法是:打斜孔与漏水裂缝深部相交,交点处即为灌浆点,然后压入颜色水,测定颜色水从灌浆点流到裂缝缝口的“流时”,作为配制浆液胶凝时间的依据,并使浆液胶凝时间小于“流时”。这样,当浆液从灌浆孔灌入后,在浆液尚未流出缝口时即可凝结,从而达到堵漏的目的,但是这种处理方法现场操作难度很大,灌浆质量也无法保证。
三、化学灌浆在地下室防渗补漏的应用
地下室结构中,由于钢筋混凝土本身的有缝物质,加上温差,钢筋与混凝土的收缩率不同等外部荷載作用下,无论壁板还是底板,均容易产生裂缝,从而导致漏水,影响使用及结构安全。这些裂缝均较微细,采用常规的施工方法处理很难取得理想效果。而化学灌浆这种工艺在处理该种裂缝就可大显身手了。由于有些化学制剂是液态的,可通过高压注浆压至微细裂缝中,从而达到良好的防渗效果。这些裂缝用化学灌浆法处理效果非常好, 因化学灌浆浆液可在干燥或潮湿环境下固化,可满足粘结、补强、抗渗等多种要求。
四、 结束语
随着建筑业及化工工业的不断发展,工程中的许多裂缝问题,渗漏问题以及补强加固纠偏等,都可以通过日益成熟的化学灌浆工艺来处理,并达到理想的效果,大大减少民用建筑物的安全隐患,延长其寿命,从而为整个社会创造效益。此外,灌浆材料的选择是保证裂缝修补效果的关键,合理的灌浆顺序为先灌渗水量小的后灌渗水量大的; 先灌外围的后灌内部的; 匀速后慢速; 先低压后高压; 稳压时间利、于 15~30min 为宜。渗水量较大的裂缝,其防渗堵漏工作难度较大,应多次重复灌浆效果较为理想。
参考文献:
[1]黄月文.高分子潲浆材料应用研究进展高分子通报[J], 2001.
[2]冀玲芳,环氧树脂砂浆在混凝土修补工程中的应用[J].天津建设科技, 2001.
关键词:化学灌浆法;渗漏;应用
中图分类号:F407.7 文献标识码:A 文章编号:
工民建混凝土中裂缝、孔隙是导致砼建筑物损坏的主要原因,裂缝孔隙渗漏水又是最令人头痛的问题,因为砼内部的裂缝是完全无规则的。一般传统堵漏的方法,是将裂缝或漏水处凿开,进行表面堵漏,但结果往往是堵住这里,那里又开始渗漏。因为水可以在砼内部裂缝中无规则运动,从相对薄弱部位渗出。采用化学灌浆法。就是利用机械的高压动力(高压灌注机), 将化学灌浆材料注入混凝土裂缝中,当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结, 水溶性聚胺脂灌浆材料进入裂缝的深度与裂缝宽度相关: 裂缝越宽,浆液流速越大,进入裂缝就越深,灌浆效果越好。水溶性聚胺脂初始膨胀率能够达到 100%, 形成胶凝体以后,第一次膨胀消失,但具有很好的弹性,成为稳定的类似止水橡皮的弹性体。这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝,将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外,以达到止水堵漏的目的。
一、 常用的几种灌浆材料
1、水泥-水玻璃浆材
该材料固结强度为 0.5~15MPa, 固结率为 98%~100%, 凝胶时间30~120s。具有成本低、适应性好, 尤其适合突发性漏水、泥、砂的整治,浆液充填率又高,湿条件耐久性好等优点。其浆液特点如下:①浆液凝胶时间可准确地控制在几秒至几十分钟范围内;②结石体抗压强度可达 10~20MPa; ③结 石率为 100%; ④结 石 体 渗 透系数为10- 8cm/s;⑤适宜于 0.2mm以上裂隙和 1mm以上粒径的砂层使用;⑥材料来源丰富,价格便宜。
2、中化- 656(丙烯酸盐类)浆材
该材料广泛用于各种混凝土的渗漏水、 油的堵截。具有浆液起始粘度低, 可灌性能好,固化时间可任意调节两秒至十几分钟,甚至数小时等优点。固结体抗渗性 k< 10- 8cm/s,抗挤出强度 35kg/cm2; 固砂体抗压强度 3~8kg/cm2,浆液起始粘度 η(25℃)1.2~1.6cp。该浆材荣获全国科学大会奖。
3、改性环氧树脂浆材
该材料具有广泛的应用范围,价格较便宜,强度、粘度、固化时间可调节, 材料力学性能良好。抗压强度为 700~1200kg/cm2,抗张强度为 70~300kg/cm2, 抗弯强度 300~850kg/cm2,劈裂粘结强度干缝19~31kg/cm2、有水缝 13~19kg/cm2,浆材起始粘度 η (25℃)6~150cp。
二、化学灌浆处理措施
1灌浆材料的选择
浆材的选择主要由灌浆目的确定,同时也应考虑渗漏水的情况。如果灌浆目的只是为了堵漏,可选择丙凝、LW水溶性聚氨酯等。相比而言,丙凝的可灌性好,但胶凝体若长期处于干燥环境中会慢慢失水干缩,可能影响堵漏效果。而LW正好可以弥补这一不足,水溶性聚氨酯的膨胀率可达到100%。如果灌浆是为了抗渗、加固补强双重目的,可选择HW水溶性聚氨酯、氰凝或LW、HW并用。这些化灌材料非常适用于强、弱漏水裂缝的处理。
2弱漏水裂缝处理
所谓弱漏水裂缝,是指漏水量和漏水压力都不大,可以采用“先封后灌”的方法加以处理的裂缝。
1)钻孔、埋灌浆嘴和嵌缝。灌浆孔孔径一般为32mm,孔距20~100cm,孔深15~25cm,骑缝布置。对于深度大于1.0m的裂缝,还应兼打斜孔,斜孔倾角为45°~60°,孔径为32mm,孔距以20~100cm为宜,斜孔与骑缝孔交错布置,并与裂缝深部相交。灌浆孔孔距视裂缝宽度、灌注浆液稠度及扩散半径而定。在裂缝的两端必须布孔,对于竖向或倾斜裂缝,最高端的孔起排气作用,即为排气孔;对于水平裂缝,当从一端开始灌浆时,另一端端部孔即为排气孔。导水孔也是以灌浆孔兼作,导水孔要打在漏水量最大的部位,孔深可以适当加大,以起到更好的导水效果,一般沿缝口凿V形槽,槽的大小视灌浆压力和渗水压力作适当调整,一般槽深4~6cm,槽口宽4~6cm。嵌缝质量的好坏,将会直接影响到浆液是否能灌入裂隙。嵌缝应在灌浆嘴安装完毕之后进行,除灌浆嘴外,所有裂缝缝口均需封闭。裂缝缝口常用快凝水泥胶浆堵漏嵌缝,水泥胶浆由水泥与促凝剂直接拌和,随拌随用,配合比为1∶(0.5~0.9)。促凝剂的多少,视所需凝固时间加减。在对渗水裂缝用水泥胶浆嵌缝时,可先将V形槽槽口刷一层促凝剂,然后将水泥胶浆搓成条形,待胶浆开始凝固时,迅速用力压入V形槽内,使周边密闭,待胶浆凝固后再松掉压力。
当漏量较大时,可在V形槽槽底下线(如石棉线)引流,线的粗细视漏量大小而定,每段线长以20~30cm为宜,待嵌缝胶浆压实后,应立即抽出小绳,使漏水沿线孔流出。经逐段嵌缝,使大漏变小漏,由线漏变孔漏,然后再堵住漏水孔,使漏水完全从导水孔流出。
2)灌浆。一般采用手压泵,单液法灌浆,灌浆压力一般为0.05~0.3MPa。对于大体积混凝土裂缝,在保证结构安全的前提下,灌浆压力可适当增加。在灌浆开始前,应做压水或通气检查,检验嵌缝质量,了解各裂缝和灌浆嘴之间的连通关系,以便确定灌浆顺序。凡属连通裂缝应一次灌浆,不连通裂缝单独灌浆。灌浆结束标准为单孔吸浆率趋于零后,再稳压续灌20min。
3)封缝。浆液胶凝后,拔除灌浆嘴并封孔。特殊部位要凿除水泥胶浆固结体时,可用环氧砂浆、橡皮板、胶泥或玻璃丝布对缝口进行封缝修补。如大坝上游面,可用环氧材料作为粘结剂,粘贴橡皮板防渗层。
4)强漏水裂缝灌浆。由于强漏水裂缝的缝口无法封堵,故不能采取“先封后灌”的办法。传统的处理方法是:打斜孔与漏水裂缝深部相交,交点处即为灌浆点,然后压入颜色水,测定颜色水从灌浆点流到裂缝缝口的“流时”,作为配制浆液胶凝时间的依据,并使浆液胶凝时间小于“流时”。这样,当浆液从灌浆孔灌入后,在浆液尚未流出缝口时即可凝结,从而达到堵漏的目的,但是这种处理方法现场操作难度很大,灌浆质量也无法保证。
三、化学灌浆在地下室防渗补漏的应用
地下室结构中,由于钢筋混凝土本身的有缝物质,加上温差,钢筋与混凝土的收缩率不同等外部荷載作用下,无论壁板还是底板,均容易产生裂缝,从而导致漏水,影响使用及结构安全。这些裂缝均较微细,采用常规的施工方法处理很难取得理想效果。而化学灌浆这种工艺在处理该种裂缝就可大显身手了。由于有些化学制剂是液态的,可通过高压注浆压至微细裂缝中,从而达到良好的防渗效果。这些裂缝用化学灌浆法处理效果非常好, 因化学灌浆浆液可在干燥或潮湿环境下固化,可满足粘结、补强、抗渗等多种要求。
四、 结束语
随着建筑业及化工工业的不断发展,工程中的许多裂缝问题,渗漏问题以及补强加固纠偏等,都可以通过日益成熟的化学灌浆工艺来处理,并达到理想的效果,大大减少民用建筑物的安全隐患,延长其寿命,从而为整个社会创造效益。此外,灌浆材料的选择是保证裂缝修补效果的关键,合理的灌浆顺序为先灌渗水量小的后灌渗水量大的; 先灌外围的后灌内部的; 匀速后慢速; 先低压后高压; 稳压时间利、于 15~30min 为宜。渗水量较大的裂缝,其防渗堵漏工作难度较大,应多次重复灌浆效果较为理想。
参考文献:
[1]黄月文.高分子潲浆材料应用研究进展高分子通报[J], 2001.
[2]冀玲芳,环氧树脂砂浆在混凝土修补工程中的应用[J].天津建设科技, 2001.