水工混凝土结构裂纹修补加固材料的研究进展.pdf

1 3 6 材料导报 A： 综述篇 2 0 1 2年 4月( 上) 第 2 6卷第 4期 水工混凝土结构裂纹修补加 固材料的研究进展 李伟， 冯春花， 李东旭 ( 南京T业大学材料科学与工程学院 ， 南京 2 1 0 0 0 9 ) 摘要 针对水工混凝土结构裂缝 的严 重危 害， 分析 了水工混凝 土产生裂缝 的原 因， 介绍 了近 年 来国 内外新研 制 、 开发 应用的修补加 固材料及其技术 ， 并从修补加 固材料 角度详细 阐述 了裂缝的预控措施 ， 对水 工混凝 土构筑物病 害处理具有指导意义。 关键词 水工混凝土裂缝修补加固 Re s e a r c h Pr o g r e s s i n Pa t c hi n g a n d S t r e ng t h e ni n g M a t e r i a l s o f Hy d r a u l i c Co nc r e t e S t r u c t u r a l Cr a c k LI W e i ，F ENG Ch u n h u a ，LI Do n g x u ( C o l l e g e o f Ma t e r i a l s S c i e n c e& E n g i n e e r i n g ，N a n j i n g Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y ， Na n j i n g 2 1 0 0 0 9 ) Ab s t r a c t Ai mi n g a t t h e s e r i o u s h a z a r d o f h y d r a u l i c c o n c r e t e s t r u c t u r e c r a c k，t h e h y d r a u l i c c o n c r e t e c r a c k r e a s o n s a r e a n a l y z e d，t h e n e w ma t e r i a l s a n d t h e i r a p p l i c a t i o n t e c h n i q u e s a t h o me a n d a b r o a d a r e i n t r o d u c e d，t h e c r a c k p r e v e n t i o n me a s u r e s a r e i l l u s t r a t e d f o r m p a t c h i n g a n d s t r e n g t h e n i n g ma t e r i a l s ，wh i c h h a v e g u i d i n g me a n i n g f o r h y d r a u l i c c o n c r e t e b u i l d i n g d i s e a s e t r e a t me n t Ke y wo r d s h y d r a u l i c c o n c r e t e s t r u c t u r e ，c r a c k，p a t c h i n g a n d s t r e n g t h e n i n g 0 引言 水利T程是我 国的基础产业T程， 目前我 国正在大规 模、 快速地进行水利工程基础设施建设 ， 然而裂缝是水工混 凝土建筑物最普遍、 最常见的病害之一， 它对水工混凝土建 筑物的危害程度不一 ， 严重的裂缝不仅危害建筑物 的整体性 和稳定性 ， 而且还会产生大量的漏水 ， 使水工建筑物的安全 运行受到严重威胁。另外 ， 裂缝的存在往往会引起渗漏溶 蚀 、 钢筋锈蚀和冻融破坏等其它病害的发生和发展， 并 与它 们形成恶性循环， 严重降低水工混凝 土的耐久性。因此， 裂 缝的存在增加了建筑物使用过程 中的修理与加 固费用 ， 影响 或限制了结构的正常使用功能 ， 并缩短 了结构的使用年限， 影响效益和安全 ， 造成经济损失 ， 严重浪费资源 ， 甚至引发社 会问题。研究裂缝的种类、 成因和修补措施已成为水利工程 建设的重要问题之一 。 1 裂缝的成因及修补措施 1 1 裂缝的成 因 混凝土结构裂缝的成因_ 1 复杂， 甚至多种因素相互影 响， 但每条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。水工混 凝土建筑物结构裂缝就其产生的原因，大致可划分为 以下 6 种 。 1 1 1 荷栽引起的裂缝 直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。 如设计计算阶段 ， 结构计算时不计算或部分漏算、 计算模 型 不合理、 结构受力假设与实际受力不符、 荷载少算或漏算、 内 力与配筋计算错误 ； 结构设计时不考虑施 lI的可能性、 设计 断面不足 、 结构刚度不足、 构造处理不当、 设计 图纸交代不清 等 ； 施工阶段 ， 不加限制地堆放施工机具和材料、 不按设计图 纸施工、 擅 自更改结构施工顺序 、 改变结构受力模式等； 使用 阶段，超出设计载荷 、 发生大风、 大雪、 地震 、 爆炸等。 1 1 2 温度 变化引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度 发生变化时， 混凝土将发生变形 ， 若变形遭到约束， 则在结 构 内将产生应力 ，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度 裂缝 。引起温度变化的主要因素有年温差、 日照、 骤然降温 、 水化热， 都是导致结构温度裂缝最常见的原因。 1 1 3 收 缩 引起 的 裂缝 在实际工程中， 混凝土因收缩引起的裂缝最常见。在混 凝土收缩种类 中，塑性收缩和缩水收缩( 干缩) E 7 是发生混凝 土体积变形的主要原因， 另外还有 自生收缩和碳化收缩 。 1 1 4 钢筋锈蚀 引起的裂缝 由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层 受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面， 使钢筋周 围混凝土碱度降 低 ，引起钢筋表面氧化膜破坏 ， 钢筋中铁离子与侵入到混凝 土中的氧气和水分发生锈蚀反应 ， 其锈蚀物氢氧化铁体积比 原来增长 2 4倍 ， 从 而对周围混凝土产生膨胀应力 ，导致 *国家重点基础研 究发展计划( 9 7 3计划) ( 2 0 0 9 C B 6 2 3 1 0 4 1 ) 李伟 ： 男， 1 9 8 7年生 ， 硕士 生E - m a i l ： l i _ we i 1 9 8 8 1 2 6 t o m李东旭 ： 通讯 作者 ， 男， 教授E - ma i l ： d o n g x u l i n j u t e d u c n 水工混凝土结构裂纹修补加固材料的研究进展 李 伟等 1 3 7 保护层混凝土开裂、 剥离 ， 沿钢筋纵向产生裂缝 ，并有锈迹 渗到混凝土表面。由于锈蚀，钢筋有效断面面积减小 ，钢筋 与混凝土握裹力削弱， 结构承载力下降， 并将诱发其它形式 的裂缝 ，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。 1 1 5 施工材料质量引起 的裂缝 混凝土主要由水泥 、 砂、 骨料、 拌合水及外加剂组成 。配 制混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝 。 1 1 6 施工工艺质量 引起的裂缝 在混凝土结构浇筑 、 构件制作、 起模、 运输、 堆放、 拼装及 吊装过程中， 若施工工艺不合理 、 施工质量低劣 ， 容易产生纵 向的、 横 向的、 斜向的、 竖 向的、 水平 的、 表面的、 深进的和贯 穿的各种裂缝。 1 2裂缝修补措施 裂缝的修补措施主要有表面处理法、 填 充法 、 灌浆法和 结构补强法。 ( 1 ) 表面处理法表面处理法包括表面涂抹和表面贴补 法 ， 表面涂抹适用于浆材难以灌入 的细线裂缝 、 深度未达 到 钢筋表面的发丝裂缝、 不漏水不伸缩 的裂缝。表 面贴补法 ( 土工膜或其它防水片) 适用于大面积漏水的防渗堵漏 ， 如蜂 窝麻面或不易确定漏水位置、 变形的裂缝 。 ( 2 ) 填充法填充法是用修补材料直接充填裂缝 ， 一般 用来修补较宽的裂缝 ， 如宽度小于 0 3 mm、 深度较浅的裂缝， 或裂缝中有充填物且用灌浆法很难达到效果的裂缝 。该法 多采取开 V型槽 ， 然后作填充处理， 其特点是作业简单 ， 费用 低。 ( 3 ) 灌浆法灌浆法_ 9 _ 1 。 可适用于细微裂缝到大裂缝 ， 应用范围广， 处理效果好。该方法是利用灌浆设备 ( 压力 0 2 0 4 MP a ) 将补缝浆液注入混凝土裂隙， 达到填塞 目的。 ( 4 ) 结构补强法 因超载荷产生的裂缝 、 裂缝长时间未 处理导致的混凝土耐久性降低 、 火灾造成的裂缝等影响结构 强度的可采取结构补强法， 包括分断面补强法 、 锚固补强法 、 预应力法等。 2 传 统水泥基修补材料 2 1 高强度预缩砂浆 预缩砂浆_ 1 3 是将普通水泥砂浆拌好，归堆存放 0 5 1 5 h后再使用 的干硬性水泥砂浆 ， 其收缩 小、 粘度好、 强度 高 ， 抗压抗拉强度为普通砂浆的 3 4 倍 ， 与底层混凝土的粘 结力大 ， 抗冲磨性能好。其主要特点是 ： 水胶 比小 ， 一般为 0 1 8 O 2 2 ， 且经过预缩后 ， 水分在水泥浆 中能均匀分布 ， 砂 浆孔隙 、 表面不泌水， 提高了与界面的粘结质量 ； 灰砂 比一 般在 1： 1 8 1： 2 5 ， 经过预缩后， 砂浆已接近初凝 ， 体积先 行收缩 ， 再经振实后， 砂粒被水泥浆牢固地粘结， 从而在一定 程度上避免了因砂浆的收缩而造成脱壳 ； 经振实后的砂浆 密度大、 强度高， 与原混凝土界面粘结的强度高， 抗冲磨强度 亦高。预缩砂浆的变形性能与混凝土 比较接近， 施工操作简 单 ， 具有碱性 防锈作用 ， 而且性能稳定 ， 不含有机合成类 材 料 ， 对水和环境无污染 ， 能够减少修补后的体积收缩 ， 防止与 基材脱开， 是值得优先考虑的混凝土表面缺陷修补材料。预 缩砂浆具有 良好的抗冲磨性能 ， 适 用于闸室、 护坦等水平层 磨损部位 的修补。 刘红明 “ 研究了预缩砂浆在钢筋混凝土压力管道结构 表面缺陷修补中的应用， 通过对陂底水库坝后电站钢筋混凝 土压力管缺陷采用预缩砂浆进行修补 ， 缺陷处预缩砂浆质量 稳定，3 d强度可达 2 8 d强度 的 5 O 左右，使用干硬性预缩 砂浆 比环氧砂浆方便、 经济， 在混凝土结构缺陷修补中具有 广阔的应用前景。黄开士 1 研究 了预缩砂浆修补砼过流面 缺陷工程的应用， 对 良浅水 电站的砼过流面缺陷进行修补 ， 砂浆终凝 2 3 d 后 ， 现场用短钢筋敲击修补块与相邻 老砼 ， 前者声音清脆 ， 后者沉闷， 直接感觉修补块应该 比相邻老砼 强度高。试修补缺陷 2 8 d后 ， 对试块进行试压， 其平均抗压 强度可达到 3 0 MP a ， 最低的也能达到 2 8 MP a ， 远远高于老砼 的 C1 9强度 。这说明预缩砂浆修补缺陷达到 良好效果， 可 以 用来处理其它大量的砼过流面缺陷。 2 2 硅粉 砂 浆 硅粉混凝土的研究始于挪威和丹麦等 国家 ， 到 2 O世纪 7 O年代末期 ， 硅粉 混凝土 已在不少工程 中得到 了应用 。自 1 9 8 4年以来 ， 我国进行了实验室的各种性能试验和施工现场 较大规模 的工业型试验。结果表明， 硅粉具有许多独特 的优 点， 作为一种掺合料， 它可以显著改善混凝 土的力学性、 耐久 性 、 流动特性和抗腐蚀性能。 硅粉砂浆 1 。 主要由普通水泥、 石英砂 、 水及硅粉等掺 加剂拌制而成。硅粉改善砂浆的主要机理和性能是 ： 普通 的水泥砂浆组成结构是由水泥填充砂 的空 隙， 而掺加极细的 硅粉后 ， 水泥的空隙又由硅粉颗粒填充 ， 形成一种更为致密 的结构物； 硅粉 中的无定形 s i o ：能与水泥水化反应后生 成的 C a ( OH) 。 发生二次反应 ， 生成 C S H凝胶 ， CS H凝胶优 于粗大而多孔的 C a ( ( ) H) ：晶体 ， 从而改善了砂浆 的空隙结 构和空隙率； 硅粉 的微粒填充及火 山灰反应使砂浆的力学 性能、 抗磨蚀、 抗 冲击、 粘结 、 抗渗、 抗冻等诸 多性 能得以改 善 ， 在宏观上表现为其吸水率明显降低 ， 重度增大 ， 抗压强度 可达 1 2 0 MP a ， 相当于二级花岗岩； 抗磨蚀性能比普通水泥 M6 0砂浆高 1 5 倍 ； 因其材料属无机盐类 ， 不存在老化问 题 ， 且无毒、 施工方便 ； 经实验室试验， 新老砂浆粘结强度 高达 3 6 1 MP a ， 超过 C 6 O混凝土的抗拉设计强度， 从理论上 完全能满足使用要求。 随着科学技术的发展，新材料不断被研制成功 ， 经过实 践和试验表明， 改性硅粉砂浆具有高强 、 耐磨 、 抗空蚀性能强 等优 良性能 ，可广泛应用于水工泄水 、 排沙建筑物护面及有 抗渗 、 抗冻等要求的工程 。与同类修补材料相 比，其施工工 艺简便、 造价较低、 毒性较小， 且施_T工艺易撑握，有利于改 善施工人员劳动条件。所 以， 改性硅粉砂浆施工技术在水工 建筑物修补 中推广和应用具有明显的经济效益和社会效益。 2 3 水泥基渗透结晶型防水材料 2 O 世纪 7 O 年代水泥基渗透结晶型防水材料在国外市场 畅销 ， 9 O年代进入我国市场 ， 自引入我国后 已经成功应用于 道路交通 、 住宅建筑、 工业建筑、 大型公共建筑 、 水工及特殊 构筑物等工程中。 1 3 8 材料导报 A： 综述篇 2 0 1 2年 4月( 上) 第 2 6卷第 4期 水泥基渗透结晶型防水材料_ 】叼( 简称 C C C W) 是波特兰 水泥、 硅砂和多种特殊 的活性化学物质组成的灰色粉末状无 机材料。它与水作用后 ， 材料中含有的活性化学物质通过载 体向混凝土内部渗透， 在混凝 土中形成不溶于水的结晶体 ， 填塞毛细孔道， 从而使混凝土致密、 防水 1 。传统防水材料 在混凝土表面形成隔水层 ， 随时间延长， 其性能逐渐退化而 失去防水效果， C C C W 的防水性能随着时间延长持续增强 ， 并且永久防水不老化。且独特的 自我修复能力、 整体防水性 能 、 防化学侵蚀 、 无毒无公害以及施工简便等特性使其在混 凝土防水领域具备 了显著的优越性 。水泥基渗透结 晶型防 水材料具有以下特点 ： 初凝速度快 ， 防水效果显著， 不需要 长期保养 ； 具有超强的抗渗透能力， 在混凝土内部渗透结 晶， 在 自然条件下不老化、 不变质 ； 耐化学腐蚀性好 ， 特别 适合在背水面施工 ； 自我修复能力强， 含有特殊的活性物 质 ， 对水有极强的亲和力 ， 遇水反应 ， 再生成新的晶体 ； 涂 层强度高； 无毒 、 无味、 无污染 ， 属环保型产品。该材料 已 在水工混凝土建筑物防渗修补中逐渐得到应用 ， 如天生桥二 级水电站、 大坳水库、 安康水库、 十三陵水库等T程均取得良 好效果 。 3 聚合物水泥砂浆类修 补材料 自2 0 世纪 8 O 年代初在 国内首先推出新型防渗 、 防腐、 防冻材料丙乳砂浆后， 我国相继研制成功并在工程中推广氯 丁、 氯偏 、 丁苯、 偏氯乙烯 、 水溶性环氧等各种 聚合物水泥砂 浆。聚合物水泥砂浆 是通过 向水泥砂 浆掺加聚合物乳 胶改性而制成的一类有机无机复合材料 。这类砂浆的硬化 过程是伴随着水泥水化形成水化产物刚性空间结构的同时， 由于水化和水分散失使得胶乳脱水 ， 胶粒凝聚堆积并借助毛 细管力成膜 ， 填充结 晶相之间的空缺 ， 形成聚合物相间网状 结构 。聚合物相的引入既提高 了水泥石 的密实性 、 黏结性， 又降低了水泥石的脆性 。与普通水泥砂浆相 比， 聚合物水泥 砂浆的弹模低、 抗拉强度高 、 极限拉伸率高、 与老混凝土的粘 结强度高 ， 因此聚合物水泥砂浆层能承受较大振 动、 反复冻 融循环、 温湿度强烈变化等作用 ， 耐久性优 良， 适用于恶劣环 境条件下水工混凝土结构的薄层表面修补。施工方法有人 工涂刷、 喷涂及灰浆机湿喷， 大大加快了施工速度， 提高了施 _T质量。以下重点介绍丙乳砂浆和环氧树脂砂浆修补材料。 3 1 丙乳 砂浆修 补材料 丙乳是丙烯酸脂共聚乳液的简称， 是一种高分子聚合物 的水分散体， 也是一种水泥改性剂 ， 加入水泥砂浆后为聚合 物水泥砂浆， 属于高分子聚合物乳液改性水泥砂浆， 适用于 水利、 公路、 工业及民用建筑等钢筋混凝土结构 的防渗、 防腐 护面和修补工程 。丙乳砂浆中聚合物膜弹性模量较小 ， 使水 泥浆体内部的应力状态得到改善 ， 可以承受变形而使水泥石 应力减小 ， 产生裂缝的可能性也减小 ， 同时聚合物纤维越过 微裂缝 ， 起到桥架作用， 缝间都有聚合物纤维相连， 所形成 的 均质聚合物框架作为填充物跨过已硬化的微裂缝 ， 限制微裂 缝的扩展 ， 微裂缝常在聚合物膜较多处消失 ， 显示聚合物 的 抗裂作用 ； 另外 ， 聚合物有减水作用 ， 使砂浆 的水灰 比减小， 聚合物膜填充 了水泥浆体的孔隙， 切断 了孔隙与外界 的通 道 ， 起到密封的作用。 采用丙乳砂浆进行水工混凝土表面防护修补 ， 国外 1 9 6 4 年已开始使用这种材料 ， 根据 国内有关资料 ， 1 9 8 5年 以来国 内在潘家 口水库加固、 南湾水库溢洪道加固、 山东省南四湖 二级节制闸加固、 福建山仔碾压 昆 凝 土坝上游 防渗涂层、 广 西蒙山水库 、 上海 陈家冲溢洪道公路桥大梁裂缝修补、 韶 山 灌区渡槽表面修补、 江苏万福 闸加固等 1 O多个T程采用这 种材料进行各种表面防护修补 ， 最长使用年限已达 2 0年 ， 均 取得 良好的效果。 3 2 环 氧树脂 砂 浆修补材 料 环氧树脂是一种无定形黏稠液体 ，加热呈塑性 ， 没有明 显的熔点 ， 受热变软， 逐渐熔化而发黏 ， 不溶 于水 ， 本身不会 硬化 ， 当加入一定量硬化剂后逐渐 固化， 是常用的高分子化 学物质， 常用 的环 氧树脂如 E - 4 4 、 E - 4 2 、 E 一 4 3 ， 以 E - 4 4最 常 用。环氧树脂具有强度高、 粘结性能好、 耐磨性好 、 价廉等优 点 ， 对混凝土等各 种材料都有很强 的粘 结性， 但是其脆 性 大l 2 驯 ， 为了扬长避短， 常对环氧树酯进行改性处理。在树 脂内加入适量的固化剂时， 能配制 出在常温下正常固化 的树 脂砂浆， 固化后具有可使用的物理力学性 能。根据使用条件 和要求不同， 在树脂砂浆配制过程中还可 以加入适当比例的 水泥、 砂等填料和增塑剂。 环氧乳液水泥砂浆 修补材料是由环氧树脂经乳化 后与水泥、 砂子、 填料按一定比例配制而成的一种聚合物水 泥砂浆， 具有与混凝土、 石材和瓷砖等多种材料的粘结力强 、 耐水、 耐酸碱 、 耐冲刷 、 抗渗强度 高、 耐冻融和防腐蚀等优异 性能， 特别适用于混凝土构筑物 的粘结、 修补 。环氧乳液水 泥砂浆的一个突出优点是能在潮湿基面施工 ， 从而解决了建 筑业防水施工的一大难题 ， 使得被修复的构筑物不需干燥处 理及溶剂清洗( 污染环境)即可施丁 ， 降低 了施工难度 ， 提高 了劳动效率。另外 ， 在钢筋混凝 土施工 中， 在钢筋表面涂刷 环氧乳液可有效预防钢筋的锈蚀 ， 并可提高混凝土对钢筋的 握裹力。环氧乳液水泥砂浆修补材料的粘度可任意调配 ， 操 作既方便又不污染环境， 对人体无害， 是 目前建筑防水材料 中很有发展前途的产品。 4 其它修补材料 4 1 粘钢植筋补强加固技术 混凝土结构外表面粘贴钢板补强加固技术始于 2 0世纪 6 O年代， 目前已成为国内外适用面较广的一种加 固技术。粘 钢工艺 就是采用特制 的粘钢胶将钢板粘 贴在直立墙混 凝土结构表面， 这种特制的粘钢胶能将两种性质完全不同的 物体长久而牢 固地粘结在一起 ； 该材料 固化 后为柔性粘结 层 ， 牢牢粘结的同时， 还能较好地适应船舶碰撞作用产生的 变形。粘钢施工工艺流程为 ： 被粘混凝土和钢板表面处理一 粘结剂配制一钻孑 L 植筋一混凝土及钢板粘接面涂胶一粘贴 一 旋紧螺栓螺帽加压一 固化一检查一对空鼓部位压力注胶。 植筋工艺 2 9 就是将锚固钢筋( 螺栓)植入原混凝土结构 中， 利用螺帽将护面钢板与螺杆连接锚 固， 使得护面钢板通 水工混凝土结构裂纹修补加 固材料的研究进展 李 伟等 1 3 9 过锚栓与混凝土结构有效连接。植筋施工工艺流程为 ： 施工 准备一钢筋探测及放样一混凝土钻孔及孔内清洗处理一植 筋一灌胶与锚固一加压与固定一质量检查。钢板通过粘结 力强大的粘结剂与结构紧密结合为一体， 共 同承担荷载， 对 结构的抗拉、 抗弯、 抗剪等能力进行补强 ， 显著提高结构的强 度和韧性 ， 恢复承载能力， 延长使 用寿命 。由于钢板贴合部 位的混凝土受到约束， 可控制已有裂缝的扩展， 防止新裂缝 的产生。因此 ， 粘结剂的性能及粘贴工艺是结构补强加 固成 功与否的关键。 4 2 硅粉丙乳砂浆修补材料 硅粉能够填充水泥颗粒间的孔隙 ， 同时与水化产物生成 凝胶体 ， 与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体 。丙乳是丙烯酸 脂共聚乳液的简称 ， 是一种高分子 聚合物的水分散体 ， 也是 一 种水泥改性剂， 加入硅粉水泥砂浆后为聚合物水泥砂浆 。 硅粉丙乳砂浆与普通砂浆相 比， 极限拉伸率提高 1 3 倍 ， 抗拉强度提高 1 3 5 1 5 倍 ， 抗拉 弹模降低， 收缩小 ， 抗 裂性显著提高 ， 与混凝 土面 、 老砂浆 及钢板粘结强度提高 4 倍以上 ， 2 d吸水率降低为 1 1 0 ， 抗渗性提高 1 5倍 ， 抗氯离 子渗透能力提高 8 倍以上， 使用寿命基本相同， 且具有基本 无毒、 施工方便、 成本低以及密封作用 ， 能够达到防止老混凝 土进一步碳化 、 延缓钢筋锈蚀速度、 抵抗剥蚀破坏的目的。 4 3 碳纤维修补材料 碳纤维补强加固技术口 。 3 是利用高强度或高弹性模量 的连续碳纤维， 单向排列成束 ， 用环氧树脂浸渍形成碳纤维 增强复合材料片材 ， 将片材用专用环氧树脂胶粘贴在结构外 表面受拉或有裂缝部位，固化后与原结构形成一整体，碳纤 维即可与原结构共同受力 。由于碳纤维分担了部分荷载， 降 低了钢筋混凝土结构的应力，从而使结构得到补强加固。由 于碳纤维补强加固技术具有耐久性好、 施工简便 、 不增大截 面、 不增加质量、 不改变外形等优点， 日渐受到国内外工程界 重视 。 碳纤维片补强技术的施工工艺流程为： 混凝土结构表面 处理一粘贴碳纤维基层处理一涂刷底层胶粘剂一粘贴部位 的修补一粘贴碳纤维一养护。 碳纤维复合材料口 “ 用于混凝土结构的补 强加 固在我 国只有几年的历史 ， 但发展迅速 。1 9 9 7年 由日本 引进该技 术 ， 近几年主要用于钢筋混凝土建筑物的梁、 板、 柱等构件的 补强加固。在水工混凝土建筑物补强加固工程中， 已在 山东 和新疆的工程 中采用 了这项新技术。目前国内虽能生产碳 纤维片 ， 但在材质均匀性 、 预浸树脂含量等关键技术方面与 国外相 比尚有较大差距。对于粘结用 的环氧树脂材料， 根据 不同部位的使用功能和使用条件需选用不同型号 、 不同性能 的树脂。国产树脂性能比较单一 ， 与国外产品性能相比差异 较大， 这些都是国产材料急需解决的重要问题。 5结语 水利_T程与国计民生息息相关， 其建筑质量决定工程能 否安全 、 有效地运行， 是实现兴利除弊工程的重要组成部分。 水利_T程建筑物尤其要避免和控制有害贯穿性裂缝的出现 ， 如果不及时修补加 固， 后果将不堪设想 ， 所 以对于有害裂缝 的防止及其出现后 的补救措施是问题 的关键所在。水利 _T 程建筑物裂纹病害的治理是一项长期复杂的工作 ， 混凝土建 筑物裂纹的修补与加固， 首先要针对实际状况制定出合理的 修补方案， 选用合适的修补材料和可靠的施工技术， 在施工 过程中有时还需根据工程具体情况对施_ 【 工艺做必要 的修 改 ， 以保证施工方案的实施 。几十年来 ， 我国水工混凝土裂 纹病害的防护修补技术有了很大发展 ， 新型修补材料也层出 不穷， 但与国际先进技术相 比还有较大差距， 因此在解决混 凝土耐久性问题方面， 还要继续努力探索、 研制和开发新材 料和新技术， 以解决某些修护材料性能好但价格高 、 某些 材 料使用还有许多限制等问题 ， 为我国水利水电建设事业的新 发展作出贡献 。 参考文献 1 余小忠， 李世文对水工混凝土产生裂缝原因及防治的探 讨E J 建材与装饰( 下旬刊) ， 2 0 0 7 ( 1 1 ) ： 2 4 2 赵华军论水工混凝土建筑物裂缝产生原 因与处理方法 I J 中国高新技术企业， 2 0 0 8 ( 1 5 ) ： 2 0 0 3 王付祥浅析水工混凝土裂缝的产生原因及防治措施 J 广东科技 ， 2 0 0 7 ( 1 1 ) ： 3 1 4 Li u Yu we nI mp r o v i n g t h e a b r a s i o n r e s i s t a n c e o f h y d r a u l i c - c o n c r e t e c o n t a i n i n g s u r f a c e c r a c k b y a d d i n g s i l i c a f u me J Co n s t r Bu i l d i n g Ma t e r ， 2 0 0 7， 2 1 ( 5 )： 9 7 2 5 W u Zh o n g r u，Li j i ，Gu Ch o n g s h i Re v i e w o n h i d d e n t r o u b l e d e t e c t i o n a n d h e a l t h d i a g n o s i s o f h y d r a u l i c c o n c r e t e s t r u c t u r e s J S c i C h i n a S e r i e s E ， Te c h n S c i ， 2 0 0 7 ( 2 1 ) ： 3 4 6 游宏伟， 李东霞水工混凝土裂缝产生的原因与控制方法 探讨口 科技资讯， 2 0 0 9 ( 5 ) ： 1 1 8 7 熊跃华， 熊杰混凝土塑性收缩裂缝的成因及其控制措施 E J 工程建设与设计， 2 0 0 7 ( 9 ) ： 1 1 3 8 林宗寿何为水泥混凝土的碳化收缩 N 中国建材报， 2 0 0 9 1 1 1 8 ( 0 0 2 ) 9 孟艳秋，田大作灌浆法在水工混凝土加固补强技术中的 应用E J 海河水利， 2 0 0 4 ( 1 ) ： 5 3 1 O刘洪彬化学灌浆法在水利工程中的应用 J 中国新技术 新产品 ， 2 0 1 1 ( 1 1 ) ： 7 8 樊国亚水利工程灌浆法的应用E J 中国新技术新产品， 2 0 1 0 ( 4 ) ： 1 0 1 1 2李渭滨 高压喷射灌浆法的现状及其在水工建设上的发展 前景 J 人民长江， 1 9 8 2 ( 5 ) ： 6 8 1 3 J e r n e j a S t r u p i S u p u t ， A n a Ml a d e n o v i c ， L i d ij a C e r n i l o g a r ， e t a 1 De t e r i o r a t i o n o f mo r t a r c a u s e d b y t h e f o r ma t i o n o f t h a u ma s i t e o n t h e l i me s t o n e c l a d d i n g o f s o me S l o v e n i a n r a i l wa y t u n n e l s r 门C e m C o n c r C o mp o s ， 2 0 0 3 ， 2 5 ( 8 ) ： 1 1 4 1 1 4刘红明预缩砂浆在钢筋混凝土压力管道结构表面缺陷修 补中的应用口 甘肃水利水电技术， 2 0 0 6 ( 2 ) ： 2 0 4 1 5黄开士， 齐伟应用预缩砂浆修补砼过流面缺陷lT程实践 J 江西水利科技， 2 0 0 1 ， 2 7 ( 2 ) ： 1 0 8 1 6徐斌硅粉砂浆在修补船闸闸室墙的应用E J 水运工程 ， 1 4 0 材料导报 A： 综述篇 2 0 1 2年 4月( 上) 第 2 6卷第 4期 2 0 0 3 ( 1 0 ) ： 5 2 1 7刘富凯 ， 孙春雷渠道修补用硅粉砂浆试验及其工程应用 _ J 西部探矿工程， 2 0 0 9 ( 9 ) ： 1 7 1 1 8孙景进硅粉混凝土的性质及其在水利水 电工程中的应用 E J 水力发电， 1 9 8 7 ( 1 2 ) ： 4 3 1 9 G B 1 8 4 4 5 2 0 0 1 ， 水泥基渗透结晶型防水材料E s 2 0 M u h a mma d Aa me r Ra f l q u e Bh u t t a Ef f e c t s o f p o l y me r - c e me n t r a t i o a n d a c c e l e r a t e d c u r i n g o n f l e x u r a l b e h a v i o r o f h a r d e n e r - f r e e e p o x y - mo d i f i e d mo r t a r p a n e l s J Ma t e r S t r u c t ， 2 0 1 0 ， 4 3 ( 3 ) ： 4 2 9 2 1 Do n g Ch e o n P a r k， J a e Ch e o l Ah n， S a n g Gy u n Oh， e t a 1 Dr y i n g e f f e c t o f p o l y me r - mo d i f i e d c e me n t f o r p a t c h r e p a i r e d mo r t a r o n c o n s t r a i n t s t r e s s J C o n s t r B u i l d Ma t e r ， 2 0 0 9 ， 2 3 ( 1 ) ： 4 3 4 2 2陈平， 刘胜平环氧树脂 M 北京： 化学丁业出版社， 1 9 9 9 2 3徐修成高分子工程材料E M 北京：航空航天大学 出版 社 ， 1 9 9 0 2 4陈建斌环氧树脂砂浆及其应用 J 江西化工， 2 0 0 5 ( 3 ) ： l1 5 2 5刘超华， 常少林， 刘瑞春环氧树脂砂浆在三座楼水闸中的 应用_ J 河南水利与南水北调 ， 2 0 0 9 ( 9 ) ： 1 4 3 2 6袁向东， 刘慎环氧树脂砂浆在沙河防浪墙加高T程中的 应用_ J 内蒙古水利 ， 2 0 0 8 ( 2 ) ： 1 3 3 2 7尤林贤 ， 钟惠钰粘钢 加 固技术在 水利 工程 中 的应用 J 水利建设与管理 ， 2 0 0 7 ( 2 ) ： 3 9 2 8汪魁峰， 郭海军粘钢加固技术在水利T程 中的应用E J 吉林水利 ， 2 0 0 6 ( 9 ) ： 2 1 2 9郑春锋， 戚伟志， 刘毅粘钢植筋组合加固技术在望亭水利 枢纽运河直立墙防护中的应用 j 水利科技与经济， 2 0 0 7 ( 5 )： 3 4 9 3 O赵沙沙碳纤维布在水利丁程中的应用探索E J 杨凌职业 技术学 院学报 ， 2 0 0 6 ( 3 ) ： 4 1 3 1周保胜，汤洋碳纤维复合材料加固修复混凝土结构技术 在水利工程中的应用r J 治淮， 2 0 0 5 ( 1 1 ) ： 2 9 3 2王建环碳纤维增强复合材料在_T程加 固过程中的应用 口 治淮 ， 2 0 0 9 ( 1 0 ) ： 3 2 3 3 P a r k ，J a i Wo o ，Ho n g ，e t a 1 Be h a v i o r s o f c o n c r e t e f i l l e d s q u a r e s t e e l t u b e s c o n f i n e d b y c a r b o n f i b e r s h e e t s( CFS )u n d e r c o mp r e s s i o n a n d c y c l i c l o a d s J S t e e l C o mp o s S t r u c t ， 2 0 1 0， 1 0 ( 2 ) ： 2 3 7 3 4 Ad n a n R Ma l i k ，S t e p h e n J F o s t e r Ca r b o n f i b e Pr e i n f o r c e d p o l y me r c o n f i n e d r e a c t i v e p o wd e r c o n c r e t e c o l u mn s e x p e r i me n t a l i n v e s t i g a t i o n J AC I S t r u c t J ， 2 0 1 0 ， 1 0 7 ( 3 ) ( 责任编辑赵海艳) ； ； ； ； ； 、 ； 、 0 、 。 。 、 ( 上接 第 l 3 0页) 2 1 Ma s o n B T h e c o n s t i t u t i o n o f s o me o p e n h e a r t s l a g s J J I r o n S t e e l I n s t ， 1 9 4 4， 1 1 ： 6 9 2 2王玉吉 ， 叶贡欣 氧气转炉钢渣主要矿 物相及其胶凝 性能 的 研究 J 硅酸盐学报， 1 9 8 1 ， 9 ( 3 ) ： 3 0 2 2 3侯贵华 ， 李伟峰， 郭伟 ， 等 转炉钢渣的显微形貌及矿物相 J 硅酸盐学报， 2 0 0 8 ， 3 6 ( 4 ) ： 4 3 6 2 4赵海晋， 余其俊， 韦江雄， 等钢渣矿物组成、 形貌及胶凝活 性的影响因素_ J 武汉理工大学学报， 2 0 1 0 ， 3 2 ( 1 5 ) ： 2 2 2 5 To s s a v a i n e n M ，En g s t r o m F，Ya n g Q，e t a 1 C h a r a c t e r i s t i c s o f s t e e l s l a g u n d e r d i f f e r e n t c o o l i n g c o n d i t i o n s L J W a s t e M a n a g e ， 2 0 0 7 ， 2 7 ： 1 3 3 5 2 6李永鑫 含钢渣粉掺合料的水泥混凝土组成、 结构与性能的 研究 D 北京： 中国建筑材料科学研究院， 2 0 0 3 2 7关少波 钢渣粉活性与胶凝性及其混凝土性能的研究 D 武汉 ： 武汉 理T 大学 ， 2 0 0 8 2 8李伟峰， 王京刚， 侯贵华， 等水杨酸溶液萃取转炉钢渣中硅 酸盐相的研究 J 硅酸盐通报， 2 0 0 8 ， 2 7 ( 2 ) ： 3 6 5 2 9黎载波， 赵三银， 赵旭光， 等转炉钢渣在 E D TA - 碱溶液中 的溶出与应用 J 武汉理工大学学报， 2 0 1 0 ， 3 2 ( 1 4 ) ： 4 5 3 O黎载波 ， 赵三银 ， 赵旭光 ， 等钢渣化学活性组分 的提取与胶 凝活性评价研究 J 武汉理T大学学报 ， 2 0 1 1 ， 3 3 ( 5 ) ： 4 8 3 1 Ta k a s h i ma s I S y s t e ma t i c d i s s o l u t i o n o f c a l c i u m s i l i c a t e i n c o mme r c i a l P o r t l