混凝土裂缝的表面处理方法对防水性能的影响.pdf
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1、2 0 1 0年第 4期 8月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA CONCRETE AND CEMENT P R0DUCTS 2 01 0 N0 4 Au g us t 混凝土裂缝的表面处理方法对防水性能的影响 黄 蓓, 吴 淼 , 钱 春香 ( 东南大学材料科学与工程学院江苏省土木工程材料重点实验室 , 南京 2 1 1 1 8 9 ) 摘要 : 研究了水泥基材料裂缝经防水卷材 , 防水涂料 , 水泥基渗透结 晶处理 后的短期 、 长期 防水效果 , 并对其 在冻融循环及 干湿交替下的防水耐久性进行 了分析 比较。试验结果 表明, 防水卷材适用于迎水 面处 理裂缝 , 在冻融循环
2、和干湿循环中容易出现 部分或全部脱粘 的现象 , 从 而导 致防水失效 , 防水卷材修复裂缝的防水耐久性主要取决于粘结层 的耐久性 ; 防水涂 料适用于迎水 面与背水面的裂缝处理 , 并且与水泥基材料结合 良好, 不容易脱落 , 在冻融循环 和干湿循环 中也体 现出较好的防水耐久性 , 即使在 循环次数增加时 , 失效也是一个 渐变的过程 ; 水泥基渗透结晶型修复材料适用于迎水面与背水 面的裂缝处理 , 经养 护后能够很好 的起到防水作用 , 在冻融循环和干湿循环 中, 体现出了非常好 的防水耐久性 , 其 防水能力并未随着循环次数的增加而下降 , 体现 出 了永久防水和动态防水的效果 。 关
3、键 词: 裂缝 ; 渗透性 ; 修补 ; 防水 耐久性 ; 混凝土 Ab s t r a c t :S h o r t a n d l o n g wa t e r p r o o f e f f e c t s o f e e me n t it i o u s ma t e ria l c r a c k s a f t e r d e a l i n g wi t h wa t e rpr o o f c o i l e d ma t e rials , wa t e r p r o o f c o a t i n g s a n d c e me n t b a s e d c a p
4、 i l l a r y c r y s t a l l i n e a r e s t u d i e d,a n d t h e w a t e rpr oof du r a b i l i t y u n d e r fre e z e t h a w c y c l e s a n d a l t e r n a t i o n o f d r y i n g a n d we t t i n g i s a n a l y z e d a n d c o mp a r e dT h e r e s u l t s s h o w t h a t wa t e rp r oo f c
5、o i l e d ma t e ria l s a r e s u i t a b l e f o r d e ali n g wi t h c r a c k s i n wa t e r s u r f a c e,a nd i n f r e e z e t h a w c y c l e s a n d c i r c u l a t i o n o f we t t i n g a n d d r y i n g , t h e y c a n e a s i l y h a v e p a rt o r t o t a l d e b o n d i n g p h e n o
6、me n a , w hi c h ma k e t h e wa t e r p r o o f f a i l u r e W a t e rpr o o f d u r a b i l i t y o f r e p a i rin g c r a c k s o f wa t e rp r oo f c o i l e d ma t e rials d e p e n d s o n t h e d u r a b i l i t y o f b o n d i n g l a y e r Wa t e r p r o o f c o a t i n g s a r e s u i t
7、 a b l e f o r d e a l i n g wi t h c r a c k s i n wa t e r s u r f a c e ,wh i c h c o mb i n e wi t h c e me n t i t i o u s ma t e r i a l s we l l a n d n o t b r e a k o ff W a t e rp r o o f d ur a bi l i t y h a s a l s o g o o d p e r f o r ma n c e i n fre e z e - t h a w c y c l e s a n d
8、 c i r c u l a t i o n o f we t t i n g a n d d r y i n g Ev e n t h e c i r c l e s i n c r e a s e ,t h e wa t e rpr oof f a i l u r e i s a g r a d u a l p r o c e s s Re p a i rin g ma t e rials o f c e me n t - b a s e d c a p i l l a r y c rys t a l l i n e a r e s u i t a b l e for d e a l i
9、n g wi t h c r a c k s i n wa t e r s u r f a c e Th r o u g h c u r i n g p r o c e s s ,t h e y c a n p l a y a g o o d r o l e i n wa t e rpr o o f Un d e r f r e e z e t h a w c y c l e s a n d c i r c u l a t i o n o f we t t i n g a n d d ryi n g t h e r e p a i rin g ma t e ria l s o f c e me
10、 n t b a s e d c a p i l l a r y c rys t a l l i n e h a v e v e ry g o o d wa t e rpr o o f d u r a b i l i t y W h i 1 e t h e c i r c l e s i n c r e a s e , t h e wa t e r p r o o f c a p a c i t y h a s n o t d e c r e a s e d , a n d t h e r e p a i rin g ma t e ria l s h a v e t h e p e rfo r
11、 ma n c e s o f p e r ma n e n t wa t e rp r oo f a n d d y n a mi c wa t e rp r oo f Ke y wo r ds :Cr a c k ;P e r me a b i l i t y ; Re p a i rin g ; W a t e r p r o o f d u r a b i l i t y ;Co n c r e t e 中图分类号 : T U 5 2 8 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 4 6 3 7( 2 0 1 0 】 0 4 5 8 0 4 0前 言 在经济 、 科 技飞速 发
12、展 的当代 , 大规模的土木建设 方兴未艾 。 在建筑材料 中 , 防水材料是其中重要的组成 部分 。我 国在建筑工程 防水材料方面 的投入每年呈递 增趋 势 , 2 0 0 6年 ,在工程总造价 中防水工程造价 比例 达 到 l 5 以上 ,地下室工程的防水造价 比例达到工程 总造价 的 2 5 3 0 。虽然 在防水工 程方 面的投入很 大 ,但防水效果并不理想 ,新建工程 当年渗漏率都在 1 0 左右 ,国家每年用于防水方面 的维修费用将近 2 O 亿元 J 。建设部 曾对 1 0 0个 大 、 中城市 中 2 0 0 2年竣工 的 2 0 7 2栋工业 与民用建筑物进行调 查 , 发现
13、其 中渗漏 的达到 7 5 2 栋 , 渗漏率为 3 5 , 该 渗漏率 比欧 、 美 、 法 、 E t 等发达 国家高 出几倍 , 甚 至几 十倍 。在 隧道工程 中 出现的渗漏情况更加严峻 , 几 乎是 “ 十 隧十漏” 1 5 - 7 1 。 既然 裂缝在混凝土结构 中不可避免 , 因此 , 对混凝 土裂缝修 补技术及其防水耐久性的研究显得刻不容缓 。 对裂缝进行 防水处理最简单有效 的方法是进行 表 面防水处理 。表面防水处理所用 的防水材料 主要有 三 一 5 8一 大类 : 防水卷材 、 防水涂 料和水泥 基渗透结 晶型材料 。 本文将分别用这三类材料对 裂缝进行处理 ,比较处理
14、 前 后渗透性 的变化及不同处理方法得到的效果 ,并进 行 防水耐久研究 。 1 试验材料和试验方法 1 1 试验材料 采 用海螺 P 0 4 2 5 级水 泥 , 水灰 比 W B = 0 5 , 胶集 比为 1 : 2 5成型砂浆抗 渗试件 , 每组试件成型 6 个 。选 用 自粘 防水卷材 、聚氨酯防水涂料 和水泥基渗透结 晶 型材料三种 防水材料对裂缝进行修 补。其 中 自粘 防水 卷材 及聚氨酯防水涂料 的物理力 学性能如表 1 和表 2 所示。 表 1 自粘防水卷材物理力学性 能指标 项 目 指标 断裂拉伸度f lP a 断裂伸长率, 不透水性( 3 0 m i n ) 低温柔性
15、常温 16 0 , 6 0 2 1 常温 4 0 0, 一 2 0 i2 0 0 0 3 MP a无渗流 一 2 0 无 裂 缝 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 黄蓓 , 吴 森 , 钱 春香 混 凝 土裂缝 的表 面处 理方法 对 防水性 能 的影 响 表 2 聚氨酯防水 涂料物理 力学性 能指标 项 目 指标 断裂拉伸度, MP a 断裂伸长率 不 透 水性 ( 3 0 mi n ) 低 温柔 性 2O 0 6 0 0 0 3 MP a无渗 流 一 4 0 无 裂 缝 1 - 2 试 验方法 ( 1 ) 贯穿裂缝 制作 采用插金属薄片法制作 裂缝 , 即在砂
16、 浆成型后 , 在 试件上插入金属薄片 ,待初凝 后 ,终凝 前将金属 片抽 出 , 从而形成裂缝 。本试验选 用金属 片为厚度 0 1 mm, 宽度 为 2 2 m m,所 制 的裂 缝 宽 度 为 0 1 mm,长 度 为 2 2 mm, 面积为 2 2 x l O - 6 m , 深度为贯穿试 件。 ( 2 ) 裂缝 修补方法 对 裂缝进行 防水处 理可 以是整个 面的防水 处理 , 也可以是裂缝周 围的处理。但是 , 在 实际工程 中, 对于 3 0 2 5 2 0 皿 噼 1 5 螺 1 0 0 5 O 0 30 2 5 试件 1 2 0 -试件 2 试件 3 1 5 试件 4 嫣1
17、 0 试件 5 试件 6 0 5 O O 裂缝 的修补难 以做到整个 面的完全 修补 ,为了更加接 近工程中裂缝 修补 的实际情 况 ,本 文选择 在裂缝 周围 进行修补的方式。使 用 自粘 防水卷 材进 行裂缝修补时 采用在 裂缝周 围直接粘贴的方式 。使用 聚氨酯防水涂 料时采用 涂刷的方式 , 每次刷涂 约 0 - 3 0 5 m m, 固化后 刷第 2次 , 共刷 3次 。 采用水泥基渗透结 晶对裂缝周围 进行修 补时 , 将 渗透结 晶按水灰 比W B = 0 5均匀混合 , 然后用刷子沿一个方向涂刷于裂缝周 围,干燥 6 h后 , 按照与前次涂 刷方向垂直 的方向再涂刷一 次。 2
18、几种处理方法的防水效果分析 2 1 防水卷材处理 ( 1 ) 短期 防水效果 将 无裂缝 、带有一条贯穿裂缝及用 防水卷材对贯 穿裂缝在背水 面及迎水 面分别进 行处理后 的试件 , 在 1 0 M P a的水压力下进行 渗透性试 验 , 测量试件在 一定 时间间隔内的渗流量 , 其试验结果见 图 1 、 图 2和图 3 。 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 ( M 】 时 间 mi n 0-3 O 0 2 5 试 件 l l 0 2 0 - 试 件 2 0 1 5 : 娄 嚣 鬟 o 1 0 试 件 5 00 5 试 件 6 0 o o 图 1 迎水面处理裂缝后流量与时间的关 系 图
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- 混凝土 裂缝 表面 处理 方法 防水 性能 影响
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