裂縫修補


1、施工說明

       在各式建筑構造物凡舉高架道路、橋梁、隧道、水壩及各式各樣的房屋建筑,都有可能因為:建筑物老化(風化、紫外線的照射、酸雨的侵蝕)設計應力不當,變更使用荷重材料不當、施工不良、基礎不均勻的沉陷、地震、火災…等而造成建筑物本身產生第一個預警現象——裂縫。裂縫對建筑物構造所造成的影響,主要系因時間的演變,外在環境有害成分的侵入,致使裂縫部位持續擴大及劣化,造成使用性能的降低,建筑構造物壽命的縮短,嚴重者甚至會造成建筑物的崩塌,威脅使用者生命安全。

混凝土裂縫修補是針對鋼筋混凝土結構中產生裂縫時,會因空氣中所含有濕氣侵蝕而造成鋼筋銹蝕及水泥中性化,進而縮短建筑物使用年限。

       利用混凝土多孔性原理將高流動度環氧樹脂滲透至縫隙深處,(當裂縫寬度大于0.5mm時,采用低壓注射法,當裂縫寬度小于0.5mm時,采用高壓灌注法)恢復混凝土原有強度。

2、適用范圍:

       砼墻壁、柱、梁、地板、預制板隧道、水壩、煙囪、倉庫、擋土墻、高架、橋梁、陽臺根部斷裂、木梁承載力不足等處裂縫修補恢復混凝土原有的強度。

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                                                                      樓板裂縫修補

3、建筑構造物所產生的影響

       我們將裂縫對建筑構造物所產生的影響分列為五大部分

       ①整體結構強度之影響

       裂縫發生后,因構造之剛性、抗剪強度、抗拉強度及抗彎矩強度降低,致使結構行為產生應力重分配現象,造成破壞性連續及擴展,嚴重者尚會導致構材崩落造成危害。

       ②混凝土剛性的降低

       因裂縫造成構材有效斷面的缺損,使構材斷面剛性降低,撓度增加而加大振動破壞的可能性。同時因剛性降低而造成力矩重分配致使裂縫隨之擴大而形成持續的惡性循環,若裂縫貫穿構材   使混凝土斷面剛性全部失效,此時構材所受之應力全部由鋼筋來承受,構材既有崩潰倒塌之虞。

       ③鋼筋強度之降低

       裂縫除了使混凝土強度降低外,還會造成鋼筋腐蝕、氫脆化、及與混凝土間的握裹力減低、鋼筋抗拉強度降低、氫脆化作用更易造成鋼筋的延展性降低、使鋼筋漸趨脆性材料,致使構材在瞬間破壞而毫無預警現象,極易造成危險。

       ④水密性的影響

       裂縫發生后,因水密性的急速降低導致酸堿性物質侵入,相對加速鋼筋氧化生銹及混凝土中性化深度,對建筑物結構體造成嚴重的傷害。

       ⑤耐久性能之影響

       裂縫對耐久性能的影響,最主要是加速混凝土的中性化現象,促使鋼筋腐蝕速度變快,并因漏水滲水而造成發霉滲斑而使裝修層及保護層剝落,縮短建筑物的耐用年限。因此若欲維持建筑物之安全性和耐用年限,則必須就裂縫處進行必要的修復補強。

       從裂縫寬度及深度的調查當中我們可參考歐美日各國對于結構體裂縫所規定的修復標準(如下表)

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另在ACI委員會依據耐久性之需,其所允許的最大裂縫寬度

       (如下表)并提供參考:

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于裂縫修補完后的加固補強工作則依據工程實際需求,以各式加固補強施工方法進行設計施工作業。

4、裂縫型式與修補時機

        一般而言裂縫依其形成分為靜止裂縫(靜裂縫)、活動裂縫對靜裂縫的處理方式較為單純,因其裂縫的產生寬度與深度都已固定,只需以不同構件的客觀因素與材質采取不同的裂縫修補工法,但對于活裂縫的處理原則,應先將活裂縫產生的因素逐一去除,或是增設伸縮縫設備,使其裂縫能在控制范圍內產生,不致因新的內應力產生新裂縫。再按一般靜裂縫處理方式將裂縫逐一修復,以保護構造物的設計使用年限及其安全性。所以對于重要的建筑構造物一般都設有監測管理機制在裂縫產生的初期即做各種的現況調查與分析,并提供實時的修復方法,以免造成二次及不可挽救的傷害。

5、常用的裂縫修補方式

       在眾多的裂縫修補材料及工法里,可依表面修補及內部注射方式進行,還可因施工作業環境的不同,可分為干燥施工及高濕環境或大量漏水的止漏修補注射施工,其所應用的材料及所需的工具都直接決定了修補后的效果與確實性。因此針對此項既微小且容易為一般人所忽略的項目,要如何選訂合適的材料與工法實為不容忽視。

常用的裂縫修補方式可分為三種

       ①持續低壓注射修補工法:在一定時間內將修補材料以持續加壓0.2mpa~0.5mpa的方式注入構件內因其材料具有高流動性(粘度低),不收縮性,高粘著強度及抗壓、抗彎強度,較長的可用時間,故可以達到微細的深層裂縫,且確實填滿裂縫。此工法較常應用于各種主要結構體且具安全考慮的構件上。

       ②高壓注射修補工法:在一定時間內將修補材料以高壓pump加壓20mpa~40mpa的方式注入構件內,此工法較常應用于地下部位連續壁結構或一般墻體的裂縫灌注,按使用的狀況不同而有各種不同的灌注材料。

       ③v-cut修補工法(鑿槽法):在構造物表面鑿槽或以金剛石切割機切一v型槽,再以環氧樹脂或彈性填縫材料填補,并在完成的工作面加以玻璃纖維或直接以彈性涂料裝飾,此工法較常應用于磚墻或多孔性混凝土及隔間材料與混凝土間的干縮裂縫。

6、工藝流程:

       調查裂縫——表面清理——安裝底座——裂縫密封——環氧樹脂漿灌注——敲掉底座

7、施工工藝

a.調查裂縫:仔細測量裂縫寬度、長度和形態,確定施工位置及施工程序。

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b.表面清理:用鋼刷或砂輪將表面灰塵或粉刷層清理干凈,露出混凝土潔凈的表層。

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  c.安裝底座:以間距300㎜~500㎜安裝底座(以裂縫實際情況安裝)。

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d.裂縫密封:以密封劑將可能漏漿之蜂窩和裂縫密封,等待其硬化。

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e.制膠液:按一定的比例現場配制膠料。

f.環氧樹脂灌注:以注射筒將結構環氧樹脂安裝至底座并以橡皮筋加壓至灌滿為止(不可有漏漿,注射筒內無樹脂時應立即換補)。

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g.敲除底座:待樹脂硬化后將底座敲除。

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