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堵漏防滲技術(shù):自修復(fù)法
自修復(fù)技術(shù)主要包括4種:結(jié)晶沉淀、滲透結(jié)晶、聚合物固化和電解沉積技術(shù),其中結(jié)晶沉淀技術(shù)、滲透結(jié)晶技術(shù)和電解沉積技術(shù)比聚合物固化技術(shù)較成熟,主要用于修補(bǔ)水下混凝土的裂縫;而聚合物固化技術(shù)則多應(yīng)用在修補(bǔ)水上混凝土的裂縫。
裂縫自修復(fù)的機(jī)理主要有4種:
(1)水泥顆粒的后續(xù)水化:混凝土中未水化的水泥顆粒(如硅酸二鈣、硅酸三鈣、鋁酸三鈣等)與滲透水作用的生成物填充縫隙;
(2)碳酸鈣晶體的形成:水泥水化反應(yīng)的產(chǎn)物Ca(OH)2隨著滲透水流到裂縫的表面,同時(shí)空氣中的CO2溶于水中形成H2CO3,Ca(OH)2與H2CO3發(fā)生反應(yīng)生成CaCO3晶體來填充孔隙;
(3)水滲透導(dǎo)致的裂縫愈合:在滲透水的流動作用下,水中的雜質(zhì)(如灰塵等)在裂縫附近滯留,有利于裂縫的自愈合;
(4)由于Ca(OH)2的流出,混凝土中原有的酸堿平衡遭到破壞而導(dǎo)致水化產(chǎn)物的分解,然后隨著滲透水流出,最后聚集在裂縫附近,促進(jìn)裂縫的自愈合。
結(jié)晶沉淀技術(shù)是指在有水存在的條件下,利用物理、熱學(xué)、力學(xué)過程對混凝土的自修復(fù)作用。是一種自然過程,它的發(fā)生必須要有水的存在,但是水流速度過大會導(dǎo)致反應(yīng)生成的晶體不能及時(shí)沉淀而被水沖走。水壓梯度越大,裂縫自修復(fù)的容許寬度越??;在相同的水壓梯度作用下,裂縫的寬度變化量越大,裂縫自修復(fù)的容許寬度越小。
自然的結(jié)晶沉淀對于粉煤灰混凝土裂縫修復(fù)的作用較普通混凝土更大,摻粉煤灰混凝土比普通混凝土的裂縫少而淺,若加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),裂縫的產(chǎn)生將會更少??梢栽诠こ讨幸越Y(jié)晶沉淀自修復(fù)取代部分常用的混凝土裂縫的處理措施,來減少經(jīng)濟(jì)損失。
滲透結(jié)晶技術(shù)是指在混凝土中摻加滲透結(jié)晶型防水劑或在其表面涂刷一層滲透結(jié)晶型防水涂料,在有滲透水存在的條件下,滲透結(jié)晶型防水材料中的活性化學(xué)物質(zhì)將會與混凝土中未水化反應(yīng)的水泥顆?;蛴坞x的Ca(OH)2、CaO等堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成不溶性針狀晶體。
這些針狀晶體會填充混凝土中的毛細(xì)孔隙和微裂紋,對于修補(bǔ)寬度在0.4mm以下的裂縫效果顯著?;炷廖撮_裂時(shí),滲透結(jié)晶防水材料處于休眠狀態(tài)。一旦有滲透水的介入,就會發(fā)生反應(yīng)生成晶體。若晶體完全封閉裂縫,防水材料又會進(jìn)入休眠狀態(tài),直到水的再次介入才會繼續(xù)反應(yīng),如此反復(fù)。這一點(diǎn)可以作為智能修補(bǔ)材料來使用?,F(xiàn)在常用的水泥基滲透結(jié)晶防水材料是以硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥和精制石英砂(硅砂)等為基材,摻入特殊的活性化學(xué)物質(zhì)制成的一種防水材料,它屬剛性防水材料系列。
電解層積技術(shù)就是利用電解作用,把某種物質(zhì)層積在混凝土的表面或裂縫中達(dá)到封堵裂縫的目的,提高混凝土的抗?jié)B性。
電解層積技術(shù)特別適用于水下鋼筋混凝土裂縫的修補(bǔ)。
20世紀(jì)80年代后期,日本對海上結(jié)構(gòu)的研究表明,施加電流可封閉鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫。實(shí)踐證明這種方法對海上混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)十分有效。
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