CN110469137B - 一种钢筋混凝土开裂露筋修复方法 - Google Patents

一种钢筋混凝土开裂露筋修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钢筋混凝土开裂露筋修复方法，所述修复方法包括：步骤1，使用铲除工具铲除待修复混凝土表面的开裂、脱落的混凝土，步骤2，使用涂刷工具向混凝土界面涂刷水性带锈涂料，步骤3，采使用喷涂机向涂刷有水性带锈涂料的混凝土界面涂覆微膨胀混凝土材料，步骤4，采用涂刷机向涂覆微膨胀混凝土材料的混凝土界面涂刷水性膏体有机硅胶乳，步骤5，向涂刷水性膏体有机硅胶乳的界面滚涂硅丙乳胶涂料。本发明所述修复材料由水性带锈涂料、微膨胀混凝土材料、水性膏体有机硅胶乳和硅丙乳胶涂料组成，所述修复方法操作方便，成本低廉，缩短了施工工期，修复效果好，修复材料为低毒性的环保材料，改性水性树脂为无游离甲醛。

Description

一种钢筋混凝土开裂露筋修复方法
技术领域
本发明涉及钢筋混凝土结构修复方法及修复材料，更详细地说，涉及一种钢筋混凝土开裂露筋修复方法及其修复材料。
背景技术
钢筋混凝土结构是一种广泛应用而性能优良的建筑材料。由于混凝土存在空隙而具可渗透性，钢筋混凝土结构长期暴露在复杂的大气环境中，导致环境中的二氧化碳、氧气、水物质等物质渗透到混凝土内部，发生混凝土碳化腐蚀，同时引起钢筋混凝土中特别是浅层处的钢筋产生锈蚀，钢筋锈蚀物疏松且产生膨胀，出现混凝土开裂或脱落而露出钢筋，严重影响钢筋混凝土结构的外观及使用寿命。
钢筋混凝土的碳化腐蚀主要原因是环境中的CO2通过扩散渗透到混凝土内部，与钢筋混凝土中的Ca(OH)2结合发生中和反应，导致混凝土周围的pH值降低，致使钢筋表面发生钝化，从而导致钢筋逐渐发生腐蚀而失效，出现露筋开裂的问题。
目前采用的混凝土露筋开裂的修补方法多集中混凝土材料性能改善上，主要是提高混凝土的致密度，未涉及对钢筋锈蚀的处理及转化等保护方法，因此，难以保证修复后的质量和整体的外观，急需提供新的钢筋混凝土开裂露筋修复方法及其修复材料，从对锈蚀露筋的处理，到混凝土材料的改善及混凝土表面的防渗处理，以及整体表面的涂料装饰，达到有效修复和外部美观的效果。
在现有技术中，中国发明专利申请号201710164691.2公开了一种水坝钢筋混凝土面板结构性裂缝处理施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S100：根据裂缝的分布情况确定处理区域，处理区域为矩形，在所述处理区域周边切缝、并布置减震孔；S200：将所述处理区域划分三个条带，三个条带沿坝轴线方向依次排列，先将位于两侧的两个条带凿除；S300：将条带凿除后在产生的深槽内布置双层结构钢筋，并将所述双层结构钢筋与原面板钢筋焊接连接，在所述深槽内浇筑混凝土，浇筑的混凝土标号与原面板相同，并在混凝土中添加膨胀剂； S400：然后凿除中部的条带，将条带凿除后在产生的深槽内布置双层结构钢筋，并将所述双层结构钢筋与原面板钢筋焊接连接；S500：在所述深槽内浇筑混凝土，浇筑的混凝土标号与原面板相同，并在混凝土中添加膨胀剂；S600：在两个条带之间以及条带和原面板之间安装用于监测修复区域的监测仪器；S700：在新面板上铺设土工膜，将新面板上的土工膜和原面板上的土工膜紧密相连，在新面板和原面板的连接处增设土工膜。
又例如，中国发明专利申请号公开了一种用于修补建筑物破损的施工方法，包括如下步骤：a.测量破损部位以及破损面(15)上的裂缝(14)的长度和开裂方向，凿出第一沉槽(11)和第二沉槽(12)，第二沉槽(12)的深度大于第一沉槽(11)的深度，深度差值为10～20mm；第一沉槽(11)的底部为向内凹陷的圆弧底，圆弧底的上方铺设有纤维网布(7)，纤维网布(7)由锚杆(71) 固定在第一沉槽(11)的侧面上，修平凸台(13)，使凸台(13)的表面低于建筑物破损表面30～ 35mm，在凸台(13)上预埋调节杆，调节杆上开设有螺纹，调节杆一共8个，左右侧的凸台(13) 分别设置4个，四个调节杆相互围成正方形；b.加强钢板(3)的外边缘与第一沉槽(11)、第二沉槽(12)和凸台(13)组成的外边缘之间的距离均为15～20mm，加强钢板(3)的前后端面上焊接有若干个凸条(23)，凸条(23)散状分布在加强钢板(3)上，凸条(23)为直角形的凸条(23)，加强钢板(3)上开设有通槽(31)和透气孔，透气孔的直径为20～30mm；制备砂浆；c.放置支撑网(4) 和加强网(5)在第一沉槽(11)和第二沉槽(12)内，加强杆(6)固定第一沉槽(11)的地面上，加强网 (5)通过钢丝与加强杆(6)固定；支撑网(4)设置在第二沉槽(12)内的裂缝(14)的两侧，支撑网(4) 距离第二沉槽(12)的侧面距离为10～15mm，与支撑网(4)连接的加强网(5)设置在第二沉槽(12) 内；将制备好的砂浆填充到第一沉槽(11)和第二沉槽(12)内，砂浆超出凸台(13)10～20mm，修平砂浆；d.放置加强钢板(3)，加强钢板(3)穿过支撑网(4)，调整加强钢板(3)的位置，使加强钢板(3)与凸台(13)上的砂浆紧密贴合，用螺栓固定加强钢板(3)在调节杆上的位置，再将螺母、调节杆和加强钢板(3)焊接在一起；在加强钢板(3)上填充砂浆，砂浆填充在透气孔、通槽(31) 以及加强钢板(3)和第一沉槽(11)、凸台(13)边缘之间的缝隙。上述发明专利申请涉及的修复钢筋混凝土裂缝的施工方法复杂，需要庞杂的辅助施工设备。
再例如，中国专利申请号201810133484.5公开了一种HR混凝土砼缺陷生态修复治渗堵漏材料，包括以下的成分；425水泥、石英砂、HR母料、速凝水泥、微晶粉、碱粉。425水泥质量为500kg，石英砂质量为350kg，HR母料质量为125kg，速凝水泥质量为20kg，微晶粉质量为30kg，碱粉质量为7kg，水灰比质量为0.32:1，施工水灰比质量为0.35。该修复材料，不适合钢筋混凝土结构的开裂露筋修复。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢筋混凝土开裂露筋修复方法及其修复材料。
本发明所述钢筋混凝土开裂露筋修复方法步骤如下：
步骤1，采用铲除工具铲除待修复混凝土表面的开裂、脱落的混凝土，直达锈蚀的钢筋，除去钢筋表面的浮锈，采用喷气机吹扫混凝土界面浮尘；
步骤2，采用涂刷工具向混凝土界面涂刷用于转化露筋锈层的水性带锈涂料，涂刷厚度为50-100μm，自然干燥30min；
步骤3，采用喷涂机向涂刷有水性带锈涂料的混凝土界面涂覆微膨胀混凝土材料，并采用刮涂机将微膨胀混凝土材料填平混凝土表面空隙，自然养护72h；
步骤4，采用涂刷机向涂覆微膨胀混凝土材料的混凝土界面涂刷用于阻隔水和氯离子侵蚀且具有渗透性能的水性膏体有机硅胶乳，涂刷水性膏体有机硅胶乳厚度为100-200μm，并自然干燥12h；
步骤5，采用滚涂机对涂刷水性膏体有机硅胶乳的混凝土表面整体滚涂2遍硅丙乳胶涂料，2遍滚涂时间间隔为4h，每遍滚涂厚度为80-100μm，自然干燥，完成钢筋混凝土开裂露筋修复。
进一步地，步骤2所述水性带锈涂料由质量份为改性水性树脂100-120份，单宁酸3-5 份，对甲苯磺酸1-2份，磷酸锌2-3份组成。
进一步地，步骤2所述水性带锈涂料由质量份为改性水性树脂110份，单宁酸4份，对甲苯磺酸1.5份，磷酸锌2.5份组成。
进一步地，步骤3所述微膨胀混凝土材料由质量份为硅酸盐水泥20-25份、砂子16-25 份、石英粉1-4份、硫铝酸钙1-3份、聚乙烯醇0.3-1份、水10-15份组成。
进一步地，步骤3所述微膨胀混凝土材料由质量份为普通硅酸盐水泥22.5份、砂子20.5 份、石英粉2.5份、硫铝酸钙2份、聚乙烯醇0.65份、水12.5份组成。
进一步地，步骤4所述水性膏体有机硅胶乳按照质量份由异辛基三乙氧基硅烷含量80-90 份，司盘-80乳化剂为1-5份，水1-15份组成。
进一步地，步骤4所述水性膏体有机硅胶乳按照质量份由异辛基三乙氧基硅烷含量85份，司盘-80乳化剂为3份，水8份组成。
进一步地，步骤5所述硅丙乳胶涂料按照质量份由硅丙乳液60-80份、乳化剂10-20份、防沉剂5-15份、聚乙二醇10-20份、聚乙烯吡咯烷酮4-8份组成。
进一步地，所述硅丙乳胶涂料按照质量份由硅丙乳液70份、乳化剂15份、防沉剂12.5份、聚乙二醇12.5份、聚乙烯吡咯烷酮6份组成。
本发明还提供一种钢筋混凝土开裂露筋修复材料，所述修复材料由：水性带锈涂料、微膨胀混凝土材料、水性膏体有机硅胶乳和硅丙乳胶涂料组成。
进一步地，所述水性带锈涂料按照质量份由质量份为改性水性树脂100-120份，单宁酸 3-5份，对甲苯磺酸1-2份，磷酸锌2-3份组成。
进一步地，所述水性带锈涂料按照质量份由质量份为改性水性树脂110份，单宁酸4份，对甲苯磺酸1.5份，磷酸锌2.5份组成。
进一步地，所述的改性水性树脂由质量份为聚乙烯醇110份、乙二醛4份、对甲苯磺酸 0.75份，水1100份组成。
进一步地，所述改性水性树脂的制备方法包括以下步骤：
步骤(1)称取质量份为110份的聚乙烯醇与聚乙烯醇等质量份一半的水于反应釜内，开启搅拌装置，升温至95℃～100℃，使聚乙烯醇完全溶解，得混合物料；
步骤(2)将反应釜内混合物料温度降至80℃～85℃，加入质量份0.75份对甲苯磺酸；
步骤(3)按照质量份：4份乙二醛加水12.5份，均匀滴加至反应釜内，保温反应1h，加入剩余的水，冷却至室温，即得改性水性树脂原料。
进一步地，所述微膨胀混凝土材料按照质量份由普通硅酸盐水泥20-25份、砂子16-25 份、石英粉1-4份、硫铝酸钙1-3份、聚乙烯醇0.3-1份、水10-15份组成。
进一步地，所述微膨胀混凝土材料按照质量份由普通硅酸盐水泥22.5份、砂子20.5份、石英粉2.5份、硫铝酸钙2份、聚乙烯醇0.65份、水22.5份组成。
进一步地，所述的水性膏体有机硅胶乳按照质量份由异辛基三乙氧基硅烷含量80-90份，司盘-80乳化剂为1-5份，水1-15份组成。
进一步地，所述的水性膏体有机硅胶乳按照质量份由异辛基三乙氧基硅烷含量85份，司盘-80乳化剂为3份，水8份组成。
进一步地，所述硅丙乳胶涂料按照质量份由硅丙乳液60-80份、乳化剂10-20份、防沉剂 5-15份、聚乙二醇10-20份、聚乙烯吡咯烷酮4-8份组成。
进一步地，所述硅丙乳胶涂料按照质量份由硅丙乳液70份、乳化剂15份、防沉剂12.5份、聚乙二醇12.5份、聚乙烯吡咯烷酮6份组成。
本发明所述的钢筋混凝土开裂露筋修复方法及其修复材料有益效果在于：
1，本发明所述钢筋混凝土开裂露筋修复方法从锈层转化、混凝土膨胀、硅烷渗透保护层、外涂乳胶涂料着手，使开裂露筋部位得到完整的修复和保护。
2，本发明所述钢筋混凝土开裂露筋修复方法操作方便、成本低廉，与现有技术中的混凝土开裂修复方法相比较，大大缩短了施工工期，修复效果好。
3，本发明所述钢筋混凝土开裂露筋修复材料均为低VOC低毒性的环保材料，改性水性树脂无游离甲醛和气味；水性转锈涂料能将铁锈转化为黑色氧化物并有效地与涂层结合，不仅形成了良好的保护层，且易于辨识涂装的效果；微膨胀混凝土材料粘结强度高，显著提高新老混凝土界面的结合力，且与转化绣层有良好的结合力，凝结时间短且凝结后强度发展快；水性膏体有机硅胶乳能渗透进入混凝土中，并进行水解交联反应后形成憎水层，对水和氯离子等有阻隔的作用，外部整体涂装硅丙乳液涂料，保证了修复部位的美观性及整体性，具有较长的耐候性能。
具体实施方式
下面对本发明所述一种钢筋混凝土开裂露筋修复方法及其修复材料的具体实施方式进行详细说明。
本发明所述钢筋混凝土开裂露筋修复方法的步骤如下：
步骤1，采用铲除工具铲除待修复混凝土表面的开裂、脱落的混凝土，直达锈蚀的钢筋，除去钢筋表面的浮锈，采用喷气机吹扫混凝土界面浮尘；
步骤2，采用涂刷工具向混凝土界面涂刷用于转化露筋锈层的水性带锈涂料，涂刷厚度为50-100μm，自然干燥30min；
步骤3，采用喷涂机向涂刷有水性带锈涂料的混凝土界面涂覆微膨胀混凝土材料，并采用刮涂机将微膨胀混凝土材料填平混凝土表面空隙，自然养护72h；
步骤4，采用涂刷机向涂覆微膨胀混凝土材料的混凝土界面涂刷用于阻隔水和氯离子侵蚀且具有渗透性能的水性膏体有机硅胶乳，涂刷水性膏体有机硅胶乳厚度为100-200μm，并自然干燥12h；
步骤5，采用滚涂机对涂刷水性膏体有机硅胶乳的混凝土表面整体滚涂2遍硅丙乳胶涂料，2遍滚涂时间间隔为4h，每遍滚涂厚度为80-100μm，自然干燥，完成钢筋混凝土开裂露筋修复。
进一步地，步骤2所述水性带锈涂料由质量份为改性水性树脂110份，单宁酸4份，对甲苯磺酸1.5份，磷酸锌2.5份组成。
进一步地，步骤3所述微膨胀混凝土材料由质量份为普通硅酸盐水泥22.5份、砂子20.5 份、石英粉2.5份、硫铝酸钙2份、聚乙烯醇0.65份、水12.5份组成。
进一步地，步骤4所述水性膏体有机硅胶乳按照质量份由异辛基三乙氧基硅烷含量85份，司盘-80乳化剂为3份，水8份组成。
进一步地，步骤5所述硅丙乳胶涂料按照质量份由硅丙乳液70份、乳化剂15份、防沉剂12.5 份、聚乙二醇12.5份、聚乙烯吡咯烷酮6份组成。
本发明还提供一种钢筋混凝土开裂露筋修复材料，所述修复材料由：水性带锈涂料、微膨胀混凝土材料、水性膏体有机硅胶乳和硅丙乳胶涂料组成。
进一步地，所述水性带锈涂料按照质量份由改性水性树脂100-120份，单宁酸3-5份，对甲苯磺酸1-2份，磷酸锌2-3份组成。
进一步地，所述水性带锈涂料按照质量份由改性水性树脂110份，单宁酸4份，对甲苯磺酸1.5份，磷酸锌2.5份组成。
进一步地，所述的改性水性树脂由质量份为聚乙烯醇110份、乙二醛4份、对甲苯磺酸 0.75份，水1100份组成。
进一步地，改性水性树脂的制备方法包括以下步骤：
步骤(1)称取质量份为110份的聚乙烯醇与聚乙烯醇等质量份一半的水于反应釜内，开启搅拌装置，升温至95℃～100℃，使聚乙烯醇完全溶解，得混合物料；
步骤(2)将反应釜内混合物料温度降至80℃～85℃，加入质量份0.75份对甲苯磺酸；
步骤(3)按照质量份：4份乙二醛加水12.5份，均匀滴加至反应釜内，保温反应1h，加入剩余的水，冷却至室温，即得改性水性树脂原料。
进一步地，所述微膨胀混凝土材料按照质量份由进一步地，步骤3所述微膨胀混凝土材料是由质量份为普通硅酸盐水泥20-25份、砂子16-25份、石英粉1-4份、硫铝酸钙1-3份、聚乙烯醇0.3-1份、水10-15份组成。
进一步地，所述微膨胀混凝土材料按照质量份由普通硅酸盐水泥22.5份、砂子20.5份、石英粉2.5份、硫铝酸钙2份、聚乙烯醇0.65份、水22.5份组成。
进一步地，所述的水性膏体有机硅胶乳按照质量份由异辛基三乙氧基硅烷含量80-90份，司盘-80乳化剂为1-5份，水1-15份组成。
进一步地，所述的水性膏体有机硅胶乳按照质量份由异辛基三乙氧基硅烷含量85份，司盘-80乳化剂为3份，水8份组成。
进一步地，所述硅丙乳胶涂料按照质量份由硅丙乳液60-80份、乳化剂10-20份、防沉剂 5-15份、聚乙二醇10-20份、聚乙烯吡咯烷酮4-8份组成。
进一步地，所述硅丙乳胶涂料按照质量份由硅丙乳液70份、乳化剂15份、防沉剂12.5份、聚乙二醇12.5份、聚乙烯吡咯烷酮6份组成。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的权利要求保护范围。

Claims (2)

1.一种钢筋混凝土开裂露筋修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，采用铲除工具铲除待修复混凝土表面的开裂、脱落的混凝土，直达锈蚀的钢筋，除去钢筋表面的浮锈，采用喷气机吹扫混凝土界面浮尘；
步骤2，采用涂刷工具向混凝土界面涂刷水性带锈涂料，水性带锈涂料由质量份为改性水性树脂100-120份，单宁酸3-5份，对甲苯磺酸1-2份，磷酸锌2-3份组成，其中，改性水性树脂由质量份为聚乙烯醇110份、乙二醛4份、对甲苯磺酸0.75份，水1100份组成，涂刷厚度为50-100μm，自然干燥30min；
步骤3，采用喷涂机向涂刷有水性带锈涂料的混凝土界面涂覆微膨胀混凝土材料，微膨胀混凝土材料由质量份为硅酸盐水泥20-25份、砂子16-25份、石英粉1-4份、硫铝酸钙1-3份、聚乙烯醇0.3-1份、水10-15份组成，并采用刮涂机将微膨胀混凝土材料填平混凝土表面空隙，自然养护72h；
步骤4，采用涂刷机向涂覆微膨胀混凝土材料的混凝土界面涂刷水性膏体有机硅胶乳，水性膏体有机硅胶乳按照质量份由异辛基三乙氧基硅烷含量80-90份，司盘-80乳化剂为1-5份，水1-15份组成，涂刷水性膏体有机硅胶乳厚度为100-200μm，并自然干燥12h；
步骤5，采用滚涂机对涂刷水性膏体有机硅胶乳的混凝土表面整体滚涂2遍硅丙乳胶涂料，硅丙乳胶涂料按照质量份由硅丙乳液60-80份、乳化剂10-20份、防沉剂5-15份、聚乙二醇10-20份、聚乙烯吡咯烷酮4-8份组成，2遍滚涂时间间隔为4h，每遍滚涂厚度为80-100μm，自然干燥，完成钢筋混凝土开裂露筋修复。
2.按照权利要求1所述修复方法，其特征在于，步骤2所述改性水性树脂制备方法：
步骤(1)称取质量份为110份的聚乙烯醇与聚乙烯醇等质量份一半的水于反应釜内，开启搅拌装置，升温至95℃～100℃，使聚乙烯醇完全溶解，得混合物料；
步骤(2)将反应釜内混合物料温度降至80℃～85℃，加入质量份0.75份对甲苯磺酸；
步骤(3)按照质量份：4份乙二醛加水12.5份，均匀滴加至反应釜内，保温反应1h，加入剩余的水，冷却至室温，出料即得改性水性树脂原料。
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