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中岩科技建立建筑修补材料体系

作者:   发布时间:2017-09-10 01:42:04   浏览次数:119

 


注浆材料施工前后效果图

  ■朱玉雪

  建筑修补行业现状及前景

  在欧美发达国家中,用于建筑加固改造的投资已占国家建筑业总投资的50%以上;美国劳工部门预测:建筑维修加固业将是21世纪最为热门的行业之一。我国自建国以来,特别是改革开放以后,各种房屋建筑及城市设施数量急剧增加。据不完全统计,截至2014年我国既有建筑总面积已达600亿平方米左右,以钢筋混凝土结构形式为主,且50%以上服役寿命超过20年,亟需进行结构加固或修复,目前建筑结构修补加固领域市场容量巨大。

  国家统计局发布数据显示,2015年全国建筑业总产值180757.47亿元,同比增长2.29%;房屋施工面积达到124.26亿平方米,同比下降0.58%;房屋竣工面积达到42.08亿平方米,同比下降0.60%。2016年全国建筑业总产值为193567亿元,同比增长7.1%,增速连续5年下降后出现反弹;全国建筑业房屋建筑施工面积126.4亿平方米,同比增长2.0%;全年新开工项目计划总投资493295亿元,同比增长20.9%。数据表明,我国建筑业依然是国民经济发展支柱产业、发展迅猛,未来建筑修补领域发展前景广阔。

  目前,我国建筑物的结构形式以钢筋混凝土结构为主。混凝土抗拉与抗剪能力不足,容易在设计标号不足、施工不规范、地基不均匀沉降、受拉等条件下发生结构性开裂;此外混凝土在实际施工、硬化和服役过程中会产生温度裂缝、干缩裂缝和冻胀裂缝等。混凝土开裂后雨水、硫酸盐、氯离子等容易渗入混凝土内部,导致钢筋锈蚀,而钢筋锈蚀产生锈胀应力,导致混凝土裂缝进一步扩展,最终导致混凝土结构缺损、掉落,甚至失效。结合钢筋混凝土开裂破坏机理,需要针对钢筋混凝土服役过程的不同阶段开发相应的结构防护、修复与加固材料及成套施工工艺。

  中岩科技建成完备的修补材料体系

  中岩科技依托中国建筑材料科学研究总院平台优势和自身在水泥基材料、防水材料等研究领域50余年的研发和市场经验,针对钢筋混凝土服役过程的不同阶段均开发了相应的结构防护、修复与加固材料及其成套施工工艺,目前该技术已发表学术论文及宣传报道3篇,申请发明专利2项、已授权1项,申请实用新型专利2项、已授权1项,新申请外观专利3项。

  1.呼吸型防水材料用于混凝土防护

  中岩科技针对未开裂混凝土开发了新型呼吸型防水材料,该材料能够渗入混凝土内部3mm~5mm,形成呼吸型防水层,并使混凝土表面具备憎水效果。憎水表面具有荷叶效果,能够有效阻止水分侵入混凝土内部;呼吸型防水层允许混凝土内部水分以水蒸气形式扩散至混凝土外部,避免了涂层类产品因水蒸气蒸发形成鼓包现象和从混凝土表面脱落的现象。该产品施工工艺简便,可直接喷涂或涂刷于混凝土基面直至全部吸收即可。

  2.表面涂覆材料用于混凝土表面修饰

  针对缝宽0.5mm以下的非破坏性、非结构性裂缝和注浆修补后的裂缝表面,中岩科技采用表面涂覆材料予以修饰。该产品颜色可调,使修复后混凝土颜色均匀一致,减轻修补痕迹;该产品可采用喷涂或涂刷施工工艺,操作简便;与水泥基材料相比,该产品粘接力强,能够满足耐久性要求;此外,该产品具有一定的防水功能,可以阻止水分由微细裂纹处渗入混凝土内部,提高结构耐久性。

  3.微细裂缝注浆材料用于混凝土裂缝修复

  针对缝宽0.5mm~1.0mm非破坏性裂缝,中岩科技采用微细裂缝注浆材料进行修复,并开发了无压、低压注浆成套施工工艺,发明了修复效果检测装置。注浆施工使用高流态注浆材料和快速封边材料。注浆材料具备高流态、低收缩、可操作时间长的性能优势,同时固化时间、浇筑体强度连续可调,能够满足多数修复工程的需求。其中,低粘速凝型产品具有小时强度高、可操作时间长的综合性能优势,实现了微细裂缝快速修补需求。快速封边材料固化时间在5min~4h内连续可调,提高了施工组织方式的灵活性。

  4.嵌缝材料用于施工缝修复

  针对混凝土结构施工缝、伸缩缝所用弹性嵌缝材料易老化的特点,中岩科技开发了耐老化嵌缝材料,该材料流动性高、可采用自流平和多层浇筑施工工艺,提高了材料计量、搅拌和施工效率;产品表干时间为40min,2h内可实现2~3层浇筑施工工艺;传统弹性聚氨酯嵌缝材料户外使用寿命为2a,该产品使用寿命5a~10a。

  5.复合高强修补材料用于混凝土(露筋)缺损修复

  针对钢筋锈蚀导致的混凝土严重开裂后的脱落问题,中岩科技开发了复合高强修补材料及其成套施工工艺。复合高强修补料具有小时强度高、硬化体强度高、固化速度快、收缩率低、粘接力强、粘接耐久性好等技术特点,能够实现混凝土露筋缺损快速修复。该技术采用专有模板,避免复合高强修补料固化后与模板界面粘连,可实现快速脱模、提高施工效率。

  工程实例

  中岩科技系列化修补材料及施工工艺日臻成熟,成功应用于多项高速铁路修复工程。注浆材料应用案例见下图,左侧图片为注浆前混凝土裂缝情况,缝宽0.5mm,裂缝长度为660mm,鉴于裂缝为非贯通裂缝,对混凝土结构影响小,采用注浆施工工艺进行修复;右侧图为注浆材料固化后铲除封边材料和注浆器的效果图,后续将使用表面涂覆材料对修补痕迹进行修饰。

  中岩科技研制的呼吸型防水材料表干后,水滴在混凝土表面保持水滴形状,不发生扩散或渗透。表面涂覆材料表干后颜色与原结构混凝土颜色一致。耐老化嵌缝材料材料耐久性好、不会产生表面开裂;材料流动性高、可实现自流平施工工艺。混凝土露筋缺损修复材料对钢筋形成有效包裹,并具有良好的抗渗性,能够有效阻止钢筋进一步锈蚀破坏。








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