水工混凝土常见质量问题的修复

□万 红（淮滨县水利局）

水工混凝土工程由于施工、养护等原因引起的常见质量问题有混凝土表层损坏、混凝土裂缝。其中混凝土表层损坏包括蜂窝、麻面、骨料外露、接缝不平等。裂缝按深度可分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝；按裂缝开度变化可分为死缝、活缝和增长缝；按产生的原因不同，可分为沉陷缝、干缩缝、温度缝、应力缝和施工缝。上述常见质量问题对建筑物有着很大的危害，给长期运行带来安全隐患。如不及时修复，容易使表层混凝土强度降低，局部剥蚀，钢筋锈蚀，浅缝变深缝，窄缝变宽缝，水下工程则易出现结构渗漏，随着时间的推移，表层问题势必向内部发展，结构渗漏加剧，从而缩短建筑物的使用年限甚至直接导致建筑物失稳和破坏。所以，必须采取有效措施对其进行修复，恢复水工混凝土工程的整体性，保持混凝土的强度、耐久性和抗渗性。

一、混凝土表层损坏的修复

在混凝土表层损坏进行修复之前，不管采用任何办法，均应先凿除已损坏的混凝土，并对修补面进行凿毛和清洗，然后进行修复工作。凿除的方法，主要包括人工凿除，人工结合风镐凿除，小型爆破为主结合人工凿除，机械切割凿除等。在清除表面混凝土时，要保证不破坏下层完好混凝土、钢筋、管道及观测设备等埋件，及破坏区域附近的机械设备和建筑物的安全。混凝土表层加固，常用以下几种方法。

（一）水泥砂浆修补法

对凿毛、清洗过的湿润表面，用铁抹子将拌制好的砂浆抹到修补部位，反复压光、养护。当修补深度较大时，可掺适量砾料，以增强砂浆强度和减少砂浆干缩。砂浆强度不得低于原混凝土强度，以相同为宜。

（二）预缩砂浆修补法

修补处于高流速区的表层缺陷，为保证强度和平整度，减少砂浆干缩，可采用预缩砂浆修补法。预缩砂浆，是经拌合好之后再归堆放置30～90min才使用的干硬性砂浆。预缩砂浆配制时，水灰比为 0.3～0.34，灰砂比为 1：2～1：2.5，并掺入水泥重量1/1000的加气剂，以提高砂浆的流动性。修补时，对凿毛、清洗过的湿润表面，先涂一层水泥浆，然后再填入预缩砂浆,分层以木锤捣实，直至表面出现浆液为止。每次铺料厚度4～5cm，捣实后为2～3cm，层与层之间用硬刷刷毛，最后一层表面必须用铁抹子反复压实抹光，并与原混凝土接头平顺密实。施工完成4～8h内进行养护。

（三）喷混凝土修补法

喷混凝土与普通混凝土相比，具有密实性大、快速、高效、不用模板以及把运输、浇筑、振捣结合在一起的优点，因此得到广泛应用。喷混凝土是将水泥、石子、砂、水按一定比例拌合后，利用压缩空气喷射至修补部位。一次喷射层厚，一般不大于最大骨料粒径(25mm)的1.5倍。为防止混凝土因自重而脱落，可掺用适量速凝剂。

（四）钢纤维喷射混凝土修补法

钢纤维混凝土是用一定量乱向分布的钢纤维增强的以水泥为粘结料的混凝土，是一种较为新型的复合材料，其抗裂性特别强、韧性很大、抗冲击与耐疲劳强度高、抗拉与抗弯强度高。

搅拌是保证钢纤维在混凝土中均匀分布的重要环节。由于钢纤维混凝土在拌制过程中容易结团而影响混凝土性能，故在拌制过程中要采取合理的投料顺序以及正确的拌制方法。在施工中采用以下投料顺序：砂、石、钢纤维、水泥、外加剂、水。采用强制式搅拌机拌合。先加砂、石、钢纤维干拌，钢纤维逐渐洒散加入，再加入水泥和外加剂干拌，最后加水湿拌。加料时不允许直接将钢纤维加到水泥中，以防结团。

（五）压浆混凝土修补法

压浆混凝土，是将有一定级配的洁净骨料预先埋入模板内，并埋入灌浆管，然后通过灌浆管用泵把水泥砂浆压入粗骨料的间隙中，通过胶结而形成密实的混凝土。压浆混凝土与普通混凝土相比，具有收缩率小，拌合工作量小，可用于水下加固修复等优点。同时对于钢筋稠密、预埋件复杂不易振捣或预埋件底部难以密实的部位，也能满足质量要求。

（六）环氧材料修补法

环氧树脂是含有环氧基的树脂的总称。它具有强度高、粘结力大、收缩性小、抗冲耐磨抗渗和化学稳定性好的特点。对金属和非金属有很强的粘合力，俗称万能胶，但它有毒、易燃且价格高。不宜用在易燃和通风不良的环境中。用于混凝土表面修补的有环氧基液、环氧石英膏、环氧砂浆和环氧混凝土等。

二、混凝土裂缝的修复

一般裂缝宜在低水头或地下水位较低时修补，而且要在适宜于修补材料凝固的温度或干燥条件下进行；水下裂缝如果必须在水下修补时，应选用相应的材料和方法；对受气温影响的裂缝，宜在低温季节裂缝开度较大的情况下修补；对不受气温影响的裂缝，宜在裂缝已经稳定的情况下选择适当的方法修补。裂缝常用的修复方法有喷涂法、粘贴法、充填法和灌浆法。

（一）喷涂法

适用于宽度＜0.3mm的表层裂缝修补。表面喷涂材料可选用环氧树脂类、聚酯树脂类、聚氨酯类、改性沥青类等涂料。

喷涂法施工工艺：首先用钢丝刷或风砂枪清除表面附着物和污垢，并凿毛、冲洗干净；混凝土表面气孔可用树脂类材料充填，对凹处先涂刷一层树脂基液，后用树脂砂浆抹平；喷涂或涂刷2～3遍，第一遍喷涂采用经稀释的涂料，涂膜总厚度应＞1mm。

（二）粘贴法

分表面粘贴法和开槽粘贴法两种，前者适用于裂缝宽度＜0.3mm的表层裂缝修补，后者适用于裂缝宽度＞0.3mm的表层活缝修补。粘贴材料可选用橡胶片材、聚氯乙烯片材等。

1.表面粘贴法施工工艺。首先进行粘贴基面处理；在粘贴片材前应使基面干燥，并涂刷一层胶粘剂，再加压粘贴刷有胶粘剂的片材。

2.开槽粘贴法施工工艺。沿裂缝凿槽，槽宽18～20cm、槽深2～4cm、槽长超过缝端15cm，并清洗干净；在槽面先涂刷一层树脂基液，再用树脂基砂浆找平；沿缝铺宽为5～6cm的隔离膜，再在隔离膜两侧干燥基面上涂刷胶粘剂，粘贴刷有胶粘剂的片材，并用力压实；在槽两侧面涂刷一层胶粘剂后，回填弹性树脂砂浆，并压实抹光，其表面应与原混凝土面齐平。

（三）充填法

适用于缝宽＞0.3mm的表层裂缝修补。充填材料应根据裂缝的类型进行选择，对死缝可选用水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、树脂砂浆等；对活缝应选用弹性树脂砂浆和弹性嵌缝材料等。

1.死缝充填法施工工艺。沿裂缝凿V形槽，槽宽、深5～6cm，并清洗干净；槽面应涂刷基液，涂刷树脂基液时使槽面处于干燥状态，涂刷聚合物水泥浆时使槽面处于潮湿状态；向槽内充填修补材料，并压实抹光。

2.活缝充填法施工工艺。沿裂缝凿U形槽，槽宽、深5～6cm，并清洗干净；槽底面用砂浆找平并铺设隔离膜；槽侧面涂刷胶粘剂，再嵌填弹性嵌缝材料，并用力压实；回填砂浆与原混凝土面齐平。

（四）灌浆法

适用于深层裂缝和贯穿裂缝的修补,宜在低温季节或裂缝开度大时进行。灌浆材料应根据裂缝的类型选择，死缝可选用水泥浆材、环氧浆材、高强水溶性聚氨酯浆材等；活缝可选用弹性聚氨酯浆材等。

灌浆法施工工艺。按设计要求布置灌浆孔；钻孔、洗孔、埋设灌浆管；沿裂缝凿宽、深5～6cm的V形槽，并清洗干净，在槽内涂刷基波，用砂浆嵌填封堵；压水检查，孔口压力为50%～80%设计灌浆压力，宜为0.2～0.4MPa；垂直裂缝和倾斜裂缝灌浆应从深到浅、自下而上进行；接近水平状裂缝灌浆可从低端或吸浆量大的孔开始；灌浆压力限制为0.2～0.5MPa，当进浆顺利时应降低灌浆压力；灌浆结束封孔时的吸浆量应＜0.02L/5min；在浆材固化强度达到设计要求后钻检查孔进行压水试验，检查孔单孔吸水量应＜0.01L/min，不合格必须补灌。