對發生性能退化、損傷的混凝土結構進行及時修復和加固是避免遭受人員安全、經濟財產更嚴重損失的明智選擇,其中首當其沖的就是選擇合適的修補材料。
混凝土的修補工作不同于新建混凝土工程,作為一種理想的結構補強材料,應具備以下一些優點:良好的施工性能,足夠的抗壓、抗拉強度,與原有混凝土基層良好的粘接性能,較好的變形能力以及相對比較小的收縮。目前市面上可用于混凝土結構修補和加固的材料有很多,名稱各異,性能也分別不同。按照其主要的組成成分不同常用的修補材料可以分為:
一、普通水泥基修補材料。其基本的膠結材料為水泥,可以提供給混凝土孔隙液高堿性環境。如普通混凝土或砂漿,與基層混凝土原材料基本相同,只不過一般在強度上比待修復鋼筋混凝土結構的混凝土高。普通混凝土或砂漿作為修補材料,其優點是與原混凝土結構的相容性非常好。但也存在一個共同的特點,即脆性大而韌性不足,主要表現在抗壓強度較高、抗拉強度和粘接強度較低、彈性模量高而變形能力差等。將其用于混凝土修補,容易造成界面黏結不牢、開裂而導致混凝土再度損壞等質量問題。在使用中受到一定的限制。
二、聚合物改性水泥基修補材料。為了改善普通混凝土的脆性性能、提高其抗變形能力,采用一定數量和種類的水溶性聚合物作為改性材料加入到普通水泥混凝土中經過拌和而制成的一種材料。即為聚合物改性水泥基修復材料。其基本的膠結材料仍然為水泥,又加入了一定數量和種類的聚合物作為改性材料,經過拌和而成。常用的聚合物有丁苯膠乳、丙烯酸酯共聚乳液、氯丁膠乳、聚酯酸等。普通混凝土通過聚合物的改性之后,在抗滲性、耐腐蝕性和抗拉強度等方面得到明顯提高。
聚合物改性水泥基修復材料,采用聚合物做改性材料,目的就是為了通過加入聚合物,提高修補材料的抗拉強度、降低彈性模量、提高耐久性和變形能力。同時提高修補材料和混凝土基層的粘接強度。
三、纖維增強類修補材料。在普通水泥基修補材料的基礎上添加高強度和高韌性的纖維材料,比如鋼纖維、合成纖維等,從而提高原有水泥基修補材料的抗拉強度和韌性性能等。根據所添加具體纖維材料的不同,對原有水泥基材料性能的改變分別有所不同,主要起到阻裂、增強、增韌的作用。
四、樹脂類修補材料。直接采用聚合物作為膠結材料,加入稀釋劑、固化劑、粉料、細骨料以及增韌劑配制,經常溫或適當升溫養護而成的一種材料。它是一種不含水的“混凝土”,它的強度形成機理與普通水泥混凝土不同,因此它的物理和力學性能與普通混凝土也有較大的差異。
樹脂混凝土由于單位成本較高且變形性能大,不適宜大體積的使用,主要用作膠粘劑、裂縫修補材料和局部修補使用。
樹脂類修補材料老化的基本機理是分子鏈的裂解,受紫外線照射和高溫的影響較大。
另外修補材料的顏色也是目前修補時需要注意的因素。 對于建筑物混凝土表面的修補,除了考慮物理力學性能和相容性之外,從修補外觀的角度還應考慮修復材料與原混凝土的顏色不應有明顯的差異性??梢酝ㄟ^筑致杰混凝土色差調整劑進行外觀一致性的修復工作。