针嘴灌浆法对混凝土裂缝抗渗的作用研究.pdf

第 3 7卷第 1 1期 2 0 1 0年 1 1月 建筑技术开发 Bui l d i ng T e c hn i qu e De v e l o pme n t Vo 1 3 7， No 11 NO V 2 O1 0 针嘴灌浆法对混凝土裂缝抗渗的作用研究 李荣华王小鹏宋 良 ( 武汉工 业 学院工商 学院土 木 系 ， 武汉 4 3 0 0 6 5 ) 永 摘要 钢筋混凝土结 构无法避免裂缝 的产生 ， 防渗堵 漏和补强加 固是处理裂 缝的主要措 施。高压化学灌浆 防水堵 漏法通过钻孔埋设灌浆嘴 ， 将水 溶性 聚氨酯化学灌浆材料注入混凝土裂缝中 ， 能够有效地 避免 渗水现象的往 复出现。介绍 了灌浆法传统工艺与改进方法 ， 分析 了新工艺 的优点 ， 并提 出施工注意事项与特殊处理方法。 关键词 】 混凝土裂缝 ； 化学灌浆法 ； 抗渗 中图分类号 T U 5 2 8 【 文献标 志码 】 A 【 文章编号】 1 0 0 1 5 2 3 X( 2 0 1 0 】 1 1 - 0 0 1 5 - 0 3 RES EARCH oN HI GH PRES S URE CHEM I CAL GRoUTI NG M ETHoD FoR RC CRACKS ANTI S EEPAGE Li Ro n g - h u a W a n g Xi a o p e n g S o n g L i a n g A b s t r a c t Ke y w o r d s The ma i n p u r po s e o f ha nd l i n g t h e c r a c k， wh i c h c a n n o t a v o i d i n t h e r e i nf o r c e c o n c r e t e s t r uc t ur e， wa s a n t i s e e p a g e a n d r e i n f o r c e me n t T h e h i g h p r e s s u r e c h e mi c a l g r o u t i n g i n j e c t s w a t e r - s o l u b l e p o l y u r e t h a n e， c h e mi c a l g r o u t i n g ma t e ria l ， i n t o c o nc r e t e c r a c k v i a d r i l l i n g a n d i ns t a l l i n g g r o u t i n g n i p p l e，wh i c h c a n e ffic i e n t l y pr e v e n t r e pe a t o c c u r r e n c e o f wa t e r p r o o f i n gTh e f o l l o wi n g pa s s a g e pr e s e n t s t h e t r a d i t i o n a l c r a f t a nd i mpr o v i n g me t ho ds o f g r o u t i n g， a n a l y z e d i t s me rit a n d p ut f o r wa r d t he p o i n t s f o r a t t en t i o n t o c o n s t ruc t i o n a n d s p e c i a l h a n dl i n g me t h o ds r e i n f o r c e c o n c r e t e c r a c k； t he h i g h p r e s s ur e c h e mi c a l g r o ut i ng； wa t e r p r o o fing 在住宅建筑工程 中， 因厨 房、 卫生间 、 楼面渗水漏水 等质 量 问题 ， 引起的纠纷案屡见不鲜 ， 成为社会 的一大热 门话题 。 而且厨房、 卫生间渗水返修难度大 ， 很难根治 ， 使居住 环境 受 到严重影响。 对产生的裂缝必须进行处理 ， 目的是进行防渗堵漏 和补 强加固。进行 防渗堵漏措施后 ， 要求达 到缝 面灌浆后具有 较 高 的抗渗性 和抗老化性能 ， 能按要求最 终恢 复混凝土结构 的 整体性、 统一性。一般传统堵漏 的方法 ( 表面修补法 、 结 构 加 固法、 混凝土置换 法、 仿 生 自愈合 法 ) ， 是将 裂缝 或漏水 处 凿开 ， 进行表面堵漏 ， 但结果事倍 功半 ， 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 ， 往往是 堵住这里 ， 其他位置又开始渗漏 。 因此 ， 亟待需要 一种新 型的施 工工艺 ， 能够 彻底 解决砼 裂缝渗水 的问题 。高压化学灌浆 法应运而生 ， 它能够有效 地 避免渗水现象的往复出现。 1 高压化学灌浆法简介 高压化学灌浆防水堵漏法就是利用机械 的高压 动力( 高 基金项目： 武汉工业学 院工商学院大学生科研课题项 目。 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 81 5 作者简介 ： 李荣华( 1 9 8 8 ) ， 男 ， 湖北 江陵人 ， 武汉工 业学 院工商学 院 本科在读 。 压灌注机) ， 通过钻孔埋设灌浆嘴 ， 将水溶性聚氨酯化学灌浆 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 ， 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 防渗、 堵漏和加固的 目的。 高压化学灌 浆防水堵 漏技术是具 有国际先进水 平的高 压无气灌注 防水新技术 ， 是发达 国家水溶性灌 浆材料使用的 新 型工艺 。我 国高压化学 灌浆技术起 步较 晚， 在 2 O世纪 8 0 年代 中期 ， 曾有过推 广应用 高峰期 。但 由于受施 工设备 、 材 料 的限制未能普及 。近几年来随着 我国经济 的迅速发展 ， 国 外施工机具设备 已大量进入 中国 ， 且成本 降低幅度很大 。灌 浆材料 的品种 、 产 量也 已大幅增 加 ， 高 压化学灌 浆技术 在我 国进入 了快速发展期 。 2高压 化学灌浆法施 工工艺 2 1施 工 工 艺 流程 目前 ， 较 流行 的灌浆施 工工艺 如图 1 。重要 工艺技 术要 求如下 ： 清理查缝 ： 在潮湿 和积水 的地方 排水及 用棉纱 吸擦 干， 寻找渗漏水的缝 ( 伸缩缝 、 接触分界缝 、 沉 降缝 、 施工缝 、 应力 缝 、 结构缝 、 后浇带缝 等) 或漏水 洞、 漏水孔 、 混凝 土体 蜂窝 、 砂 眼点面等漏水渗水 部位 。有些 比较 明显 的裂缝用 肉眼可 1 5 第 1 1期 张荣华， 等 ： 针嘴灌浆法对混凝 土裂缝抗渗的作用研 究 第 3 7卷 图 1 传统贴嘴化学灌浆法施 工工 艺流程 直接 观察到 。 裂缝分析 ： 将 裂缝 表 面清理干净 ， 用 肉眼或刻 度放 大镜 观察裂缝 的走 向、 宽度 、 长度等 ， 给其作 一个详细 的评估 ， 用 以调整布置灌浆嘴间距 及灌浆压力 。 打磨 ： 采用砂 轮机 沿裂缝 的两 边各 打磨 2 0 c m 的宽 度。 除去混凝土表面杂物 ， 以免影响注浆嘴的粘贴及封缝效果。 冲洗 ： 是贴嘴法施 工较重 要的工 序 ， 用 高压 冲毛机沿 裂 缝开 口向两边冲洗 ， 以保证缝 口敞开无杂物。 贴嘴 ： 根据裂缝描述进行注浆嘴 的布置 。规则 裂缝 缝宽 小 于 0 3 m m 时按 间距 2 0 c m布嘴 ， 缝宽大于 0 3 m m时按间 距 3 0 c m布嘴 ； 不规则 裂缝 的交叉点及 端部 均布置 注浆 嘴。 将 E c HI 型胶抹在注浆 嘴底 板上 ， 贴嘴 时用定位 针穿过 进 浆管 。对准缝 口插 上 ， 然后将注浆嘴压 向混凝 土表 面抽 出定 位针 ， 定位针 未粘 附胶认定注浆嘴粘贴合格 。 封缝 ： 贴 嘴 3 h 后用堵 漏灵胶泥 将渗水缝 口封堵 住 ， 2 h 后用碘钨灯将混凝 土表 面烘干并用无水酒精洗 抹一遍 ； 待干 后刮抹一层 E C H一型粘胶 ； 当不粘手时再刮抹 E C HI ll 型 面胶三遍 ， 待 E C H一型 面胶基本 固化后 ， 用堵漏 灵加 固形 成 中间高 、 两边低 的伞形封盖。 压风检查 ： 封缝完成并养护 2 h后 即可进 行压风检 查各 孔 的贯通情况 ， 压风压力 0 2 5 MP a 。对于不 串通 的孔 应查 明原 因进行分析和处理 。 灌浆 ： 采用多点 同步灌注 方式 ， 从下 至上 ， 从宽 至窄 ， 逐 步推进。采用 L i l y C D一1 5双组分 注射泵灌 注 L P L浆 材 ， 施 工 中采用稳压慢灌 ， 每孔纯灌 时间不 少于 9 0 m i n ， 以保证灌 浆质量。 封 口固化 ： 混凝土表面采用环氧胶泥封堵平整。 2 2施 工 工 艺特 点 分析 与 改进 从图 1的施工 流程可 以看 出， 施工工 序复 杂、 施 工周期 长 ， 由于受到贴嘴密封性 的限制 ， 灌浆时压力不易过 大 ， 只能 1 6 针对主要裂缝进行化学灌浆 ， 同时 由于浆液从混凝土表 面向 内渗入 ， 浆液灌入深度受 到限制 ， 不易在 带压带水 环境下进 行 ， 且复灌率高 ， 不能较好 的满足施工要求。 为了解决贴 嘴灌 浆法浆液灌 入后 的方 向性不明确 的不 足 ， 应 当在其灌 浆工艺 的基 础上加 以改进 ， 加人具 有指导浆 液流向特性 的施工步骤 ， 改进后的施工流程如 图2 ， 图中新加 入的操作步骤用虚线标出。 图 2 改进 的( 针嘴 ) 高压化学灌浆法施工工艺 冲洗 ： 钻孔裂缝表 面封堵后 ， 先将 孔 内粉尘 和碎 屑冲洗 干净并测得其孔深 ， 在 灌浆孔 处通 以高 压水 ， 反复 冲洗 裂缝 直至反 出清水为止 ， 最后通压缩 空气 冲洗钻孔和缝面 。一般 风压不大于 0 1 MP a ， 水压不大于 0 2 M P a ， 用于冲洗钻孔和 缝面 的压缩空气应经过油水分离器 ， 以免影 响浆材与混凝土 的粘结强度 。 钻孔 ： 布孔采用骑缝 孔和斜 孔 ， 同时在裂缝 交叉处 及裂 缝尾部都应增设一个灌浆孔 。 埋设止水针头 ： 观察 主漏水孔 的压力 ， 分别安 装膨胀 止 水针头， 用专用-内六角扳手拧紧， 使灌浆嘴周围与钻孔之间 无空 隙， 不漏水 。墙面慢渗也依 次安 装膨胀止水针头 。漏水 点分别按层次错位安装 2 5 c m、 1 0 c m、 8 c m止水针头 ， 这样可 以从深层至表层完全 密实灌浆 。灌 浆嘴深入 钻孔要 留有一 定 的空隙 ， 以便浆液 与混凝土 有足够 的接触 面积 ， 进 而使浆 液能够顺利的进入裂缝达到预期效果。 灌浆 ： 据裂缝情况选择灌浆方法 ， 按灌浆孔 由深到浅、 自 下而上的顺序进行灌浆 灌浆压力从 0 1 M P a 开始 ， 当单孑 L 吸 浆量小于 0 0 2 L m i n时 ， 升高一级灌浆压力 ； 当裂缝平均宽度 大于 0 5 m m时 ， 最大压力为 0 3 M P a ； 当裂缝平 均宽度小于 0 5 m i l l 时 ， 最大压力为 0 5 M P a 。在设计规定 的压力下 如灌 浆表压力骤降而停止吸浆或吸浆量不超过 0 0 1 L m i n时 在 持续灌注 3 5 ra i n ， 即可结束灌浆。 ( 下转 第 1 9页) 第 3 7卷 杨 萍， 等 ： 混凝土抗渗试验封模 方法改进研 究 第 1 1期 验 ， 试验结 果见表 3 。 从表 3可以看出 ， 试验水 压达 2 5 MP a 时抗渗试 件边缘 透水个数为 0达 5 7 ， 边缘 透水 个数 为 3以上达 9 3 ， 因此 用此种方法封模进行混 凝土抗 渗试验 ， 试 验的成功 率较高 ， 效果较理想 ， 抗渗等级可达 P 2 4 。 表 3边缘透水组数统计 透水为 透水为 透水为 透水为 透水为 0组数 1组数 2组数 3组数 4组数 l 6 3 3 4 2 4结束语 选择 良好的密封材料 、 使用最佳 的封模 方法封闭混凝 土 抗 渗试件 ， 有利 于对 普通混凝 土耐久 性能 的研 究 ， 能在抗 渗 仪器允许范 围内提高水压 时， 保证 试件边缘不透水 。 通过试验 、 检验 ， 混凝土抗渗试验采用腻子作密封材料涂抹 于试件上并采取辅助措施来封模是可行的， 在水压高达 2 5 M P a 时能保证 9 3 试件不出现边缘透水现象 ， 抗渗等级可达 P 2 4 。 腻子存放 于空气 中易变 硬 ， 可加入一 些机油 进行 稀释 ， 用后用 塑料袋密封 。 试件与试模接触的两底面涂抹石蜡和松香时， 一般是熔 化的石蜡和松香冒着烟时使用， 效果较佳。 利用冷封模方法来代替热封模 方法进行抗渗试验 ， 是一 种可行 、 经济 、 环保 、 方便 的方法 ， 值得推广使用 。 参考文献 1 G B I 8 2 1 9 8 5 ， 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法 S 2 张新华 准 确检 测混 凝土 抗 渗性 能 的思考 J 混 凝土 ， 2 0 0 3 ， ( 5 ) ： 1 51 7 3 王忠德 ， 张彩霞 ， 方碧华 ， 等 实用建筑材料试 验手册 M 北京 ： 中国建筑工业 出版社 ， 2 0 0 3 ( 上接第 1 6页) 拆 嘴： 灌浆 嘴灌 浆结束 4 8 h ， 待 固化 物强度达 到设计要 求后 ， 将灌浆嘴沿混 凝土表 面切除 ， 切不 要将整 个从 灌浆孑 L 抽 出。 2 3 灌浆 法注意事项 改进过的高压化学灌浆法 ( 针嘴法 ) 施工工 艺更加合理 ， 避免 了贴嘴法施工工艺的弊端 ， 但是在 具体步骤 开展前后仍 然需要注意很 多问题 ， 如浆液选 择应 把握 以下 几种 原则 ： 1 ) 浆材必须具有可灌性 能 ； 2 ) 浆材 必须具有 耐久性能 ； 3 ) 浆 材必须具有补强和高渗透性。 同时 ， 在具体施 工时也 应该注 意 ： 1 ) 灌 浆时要 尽量 稳压 慢灌 ， 切勿急躁 ； 2 ) 时刻观察周 围灌 浆孔及裂缝 的走浆 情况 ， 达到“ 以浆 赶水 ” 的效果 。 3针嘴高压灌浆法工艺优点 1 ) 高压化学灌浆法不破坏混凝土 的整体性 ， 可根据具体 对象选择适宜长度的灌浆 嘴， 适合 多种结构 ( 薄型 、 大体积混 凝 土) 的裂缝渗水处理 ； 2 ) 由于浆液是从混凝土内部 向外渗 出， 从而进浆 可灌 性 得到保证 ； 3 ) 通过灌浆机高压 ， 浆液能顺利深 入裂缝将裂缝缝 隙间 的水赶出 ， 可 以带水 带 压正 反 面施 工 ， 使 “ 以浆赶 水 ” 成 为 可 能 ； 4 ) 由于采用钻孔 灌浆 ， 裂缝 的灌入深 度能满 足要 求 ， 可 在不破坏混凝土结构的条件下极大地提高 可灌性 ， 加 上使用 低黏度、 低收缩的化灌浆材 ， 达到了 良好 的“ 堵水 、 保护 钢筋 、 恢复结构 的整体性” 的效果 。 5 ) 工艺简单、 不用 开槽 、 宜操作 、 复灌 率低 ， 节 约 昂贵 的 化学浆材 ， 降低 了成 本 ， 加快 了施 工 进度 ， 从 而 提高 了经 济 效益。 4特殊情况处理 针嘴高压化学灌浆法在钻孔 过程 中， 若 钻头顺着 裂缝垂 直钻人钢筋混凝土结构 ， 常常会遇 到钢筋 ， 如 果不加 于制止 ， 容易损坏钻头 ， 同时也容 易损坏 钢筋 骨架 ， 钻入 深度也 只能 达到保护层厚度 3 0 mm左右 ， 无 法满 足止水 针 头深 入深 度 ， 进 而达不 到止水效果 。此 种情 况下 ， 可 以将 电钻从裂 缝 左右两边斜钻进 ， 使 钻孔底 部与 裂缝垂 直面相 交 ， 这样不 仅 能满足止水针插入深 度 ， 而且不破 坏钢 筋骨架 结构 ， 堵漏 效 果 明显 。 5结论 修补裂缝的 目的在 于使结构 因开 裂而 降低 的功能 和耐 久性得以恢 复 ， 从而保证 建( 构 ) 筑物的正常使用 。一旦 出现 裂缝 ， 应针对产生裂缝的原因 ， 采用合理 的修补方 法 ， 及 时对 裂缝补强加固。同时。结构设计人员 必须重视裂 缝设计 ， 采 取相应措施 ， 尽量防止和减少裂缝 的出现 。 只有裂缝宽度 已稳定 、 荷 载不再 增加 时 ， 才能采 用化学 灌浆处理方法 ， 如裂 缝宽度仍 有变化 或荷 载需增 加 ， 则应 配 合其他加 固手段 进行 处理 。用化学 灌浆法 处理 带裂 缝 的构 件 ， 开裂荷载可以全部恢 复或 提高 ， 构件 的刚度 得到 大部分 的恢复 ， 构件的抗弯和抗剪承 载力 得到恢复 。开裂 裂缝处 的 截 面经灌浆处理后 可恢复 其整体性 ， 从 而提 高其 耐久性 ， 满 足建 ( 构) 筑物的正常使用要求 。 参考文献 1 叶琳 昌， 叶筠 建筑物渗漏水 原因与 防治 措施 M 北 京 ： 中 国建 筑工业出版社 ， 2 0 0 8 2 谢富东 ， 郝瑞 解析贴嘴灌浆法处理水 工地下混凝 土裂缝 J 科 技信息 ， 2 0 0 9 ， ( 7 ) ： 3 5 7 3 李建平 化学灌 浆法在建筑施工中的应用 J 淮南 职业技术学院 学报 ， 2 0 0 7 ， 7 ( 2 3 ) ： 7 8 7 9 4 张洪军 化学灌浆修补法的施工工艺及其试验分析 J 黑龙江科 技信息 l 9