專利名稱：內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理方法
技術領域：
本發明涉及建筑技術領域，尤其涉及建筑結構裂縫的修補方法。

背景技術：
在各類建筑工程中，混凝土及砌體材料是一種多元、多相、非均質的復合材料，同時又是彈性模量較高而抗拉強度較低的材料，在受約束條件下受環境溫度、濕度、荷載等因素的作用，只要發生少許收縮，產生的拉應力往往會大于混凝土及砌體材料的抗拉強度，導致混凝土及砌體發生裂縫。建筑物出現裂縫不但影響觀感和正常使用，還會使結構的承載力、整體性和耐久性下降，嚴重的會導致建筑物破壞，甚至坍塌。另一方面，隨著人們居住水平的提高，對建筑質量的要求也越來越高，建筑物出現裂縫會增加人們的心理壓力和精神恐慌，并引起一些質量投訴和經濟糾紛，造成許多社會不安定因素。因此，正確處理混凝土和砌體裂縫，改善和恢復結構的承載力、整體性和耐久性，具有非常重要的意義。
目前建筑結構裂縫修補一般參照《混凝土結構加固技術規范》GB50367-2006的方法，對混凝土和磚砌體裂縫采用化學壓力灌漿法和表面封閉法進行處理。
以上方法雖然可以解決部分問題，但是采用傳統的表面封閉法處理則只能暫時起到封閉作用，難以對構件受力狀態產生影響，不能修復裂縫；采用傳統壓力灌漿法處理構件的裂縫后，構件該部位附件依然可能因各種因素產生較大的拉應力從而導致開裂，因為a.裂縫通常是動態的。建筑物的裂縫寬度通常是隨溫度、濕度、使用情況的變化而變化的。一般來說，裂縫寬度在夏天稍窄，冬天稍寬。b.灌漿質量的影響及微裂縫的存在。灌漿不可能保證裂縫內完全充滿灌漿液，混凝土材料本身的吸濕性會吸掉部分使原本已充滿的漿液，造成局部灌漿不密實；裂縫末端的微裂縫很難灌入漿液，仍為薄弱區域。c.裂縫附近應力集中。裂縫的存在，使裂縫周圍混凝土或砌體受力更加復雜，應力集中情況更加明顯。計算表明，即使進行了壓力灌漿，混凝土或砌體裂縫周圍應力集中的問題依然很突出。d.導致開裂的因素可能依然存在。構件裂縫實施壓力灌漿法后的使用過程中，由于溫度變化等各種因素的影響，構件內部的應力水平依然有可能大于構件其它部位的抗拉強度，導致構件再次開裂。總之，經以上方法處理后的裂縫重新開裂的情況很多，難以徹底處理裂縫問題。


發明內容
本發明針對現有技術中的不足提出了一種內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理技術，它集內部壓力灌漿、表面縫合與局部補強相結合，集內部壓力灌漿、表面封閉與局部補強的優點于一身，不僅有效地處理了已經出現的裂縫，而且可以防忠于未然，有效地加強有可能出現裂縫的位置，提高構件的抗裂能力。
本方案是通過如下技術措施來實現的它包括如下步驟首先對建筑結構裂縫的內部采用內粘材料粘結即內粘，然后在外部采用鋦縫材料拉結即外鋦。
該項技術理論計算與工程實踐表明內粘外鋦法處理裂縫表里兼顧，裂縫內部粘結，裂縫兩側混凝土(砌體)材料通過內粘材料傳遞拉力及剪力；構件表面拉結，外鋦材料承擔了一部分受力，減小了構件本身的應力狀態，降低了裂縫附近混凝土(砌體)的應力集中現象，使裂縫位置各材料的受力狀態趨于合理，避免了裂縫修補后二次開裂的現象，構件的整體性、耐久性均得到了加強，從而徹底解決了裂縫這一頑疾。
本發明的具體特點還有，所述內粘是指在處理裂縫之前進行裂縫情況調查，然后根據裂縫的具體情況，采用自壓力裂縫處理器(實用新型專利，專利號ZL 200620086671.5)，將內粘材料注入裂縫中，內粘材料硬化后可將裂縫兩側壁的混凝土或砌體從內部粘結起來。
內粘的實施方法1、裂縫表面清理；2、粘貼灌漿嘴及密封裂縫；3、內粘材料配置及檢查；4、使用自壓力裂縫處理器注入內粘材料。
所述裂縫表面清理是除去混凝土裂縫表面抹灰層、浮漿、雜物、油污等，露出潔凈的混凝土表面。
所述粘貼灌漿嘴及密封裂縫是指灌漿嘴按裂縫走向設置，間距200～500mm，原則上設在裂縫交叉點、裂縫較寬處和距端部100mm左右的位置，裂縫寬度大時灌漿嘴間距可略大，裂縫寬度小時灌漿嘴間距宜減小，每條裂縫至少設置兩個灌漿嘴，作為進漿、排氣或出漿嘴，并互為備用。對現澆板裂縫的內粘實施，灌漿嘴可設在板底或板頂，混凝土梁的灌漿嘴位置可設在梁側面和底面，裂縫其余位置表面均應使用封縫膠加以密封。封縫膠固化后，應進行壓氣試漏試驗，檢查封縫密閉效果，觀察灌漿嘴之間連通情況。若灌漿嘴中氣壓達到0.2MPa時某灌漿嘴仍不通氣，則說明該部位不與其他灌漿嘴連通，應重新埋設灌漿嘴，并減少灌漿嘴的間距。
所述外鋦是在內粘材料固化后，采用外鋦材料將裂縫兩側壁的混凝土或砌體從外部連接起來。
所述外鋦包括表面粘貼法和剔槽嵌固法。
所述表面粘貼法包括基層處理、涂刷底膠、找平、粘貼。
所述剔槽嵌固法包括剔槽、涂刷粘結膠、嵌固。
所述外鋦采用纖維增強復合材料(Fibre-Reinforced Polymers，簡稱FRP)，包括碳纖維Carbon Fibre-Reinforced Polymers，簡稱CFRP、芳綸纖維Aramid Fibre-Reinforced Polymers，簡稱AFRP及玻璃纖維GlassFibre-Reinforced Polymers，簡稱GFRP。
內粘外鋦法處理裂縫的優勢 僅采用內粘法處理構件某部位的裂縫后，原裂縫位置固然可以得到增強，但由于構件所處的環境等外界因素一般不會改變，構件該部位附件依然可能因各種因素產生較大的拉應力從而導致開裂。內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理技術可以提高構件抵抗開裂的能力，降低構件在其它部位開裂的可能性。從有限元分析可以看出，砌體截面及內粘材料受力大小和變化趨勢與不進行表面縫合時類似。由于FRP受力，較好地減輕了不實施裂縫表面縫合時構件本身及內粘材料內外受力不均勻的情況，構件表面應力及內粘材料內部應力減小，受力狀態得到了改善。同時FRP材料分擔了一部分原本構件及內粘材料需要承受的拉力，較好地減輕了只進行內粘時混凝土及內粘材料內外受力不均勻的情況。實施外鋦法后，構件內外受力較均勻，受力狀態得到了改善，外鋦材料同時也受力，分擔了一部分原本混凝土及內粘材料需要承受的拉力。計算表明構件內部最大主應力降低30.6％，內粘材料的最大主應力降低幅度41.7％，外鋦材料較好地發揮了其抗拉強度高的優點，內粘外鋦法有效地處理了構件薄弱的裂縫部位。內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理技術的實施，裂縫兩側砌體材料通過內粘材料傳遞拉力及剪力；構件表面局部加固，外鋦材料承擔了一部分受力，減小了構件本身的應力狀態，降低了裂縫附近砌體的應力集中現象，構件的整體性、耐久性均得到了加強，不僅有效地處理了已經出現的裂縫，而且還可以防患于未然，有效地加強有可能出現裂縫的位置，提高構件的抗裂能力。



下面結合附圖對本發明作進一步詳細地描述。
圖1內粘外鋦法中嵌固FRP板條處理混凝土構件示意圖；圖2為圖1中A-A視圖；圖3內粘外鋦法中外貼FRP布處理混凝土構件示意圖；圖4為圖3中B-B視圖；圖5內粘外鋦法中嵌固FRP板、筋處理砌體構件示意圖；圖6為圖5中C-C視圖；圖7內粘外鋦法中外貼FRP布處理砌體構件示意圖；圖8為圖7中D-D視圖；圖9為1/8單元計算簡圖及砌體、FRP布網格剖分；圖10為圖9的E-E視圖；圖11為內粘外鋦法處理構件簡圖；圖12為圖11中E-E向外鋦FRP布示意圖；圖13為圖11中F-F向外鋦FRP板條示意圖；圖14為外鋦FRP板計算模型示意圖；圖15為自壓力裂縫處理器結構示意圖。圖中，1、裂縫，2、FRP板條，3、嵌固結構膠，4、混凝土構件，5、FRP布、板，6、FRP板、筋，7、外帖FRP布，8、灌漿樹脂，9、FRP鋦縫，11、反力蓋，12、彈簧，13、活塞，14、活塞導桿，15、儲漿桶，16、槽口，17、限位齒，18、連接頭，19、堵頭，20、底座，21、溢膠孔，22、混凝土構件，23、待處理裂縫，24、I截面，25、II截面，26、III截面，27、IV截面，L、錨固長度。

具體實施例方式 如圖15所示內粘的實施方法1、裂縫表面清理；2、粘貼灌漿嘴及密封裂縫；3、內粘材料配置及檢查；4、使用自壓力裂縫處理器注入內粘材料。
所述裂縫表面清理是除去混凝土裂縫表面抹灰層、浮漿、雜物、油污等，露出潔凈的混凝土表面。
所述粘貼灌漿嘴及密封裂縫是指灌漿嘴按裂縫走向設置，間距200～500mm，原則上設在裂縫交叉點、裂縫較寬處和距端部100mm左右的位置，裂縫寬度大時灌漿嘴間距可略大，裂縫寬度小時灌漿嘴間距宜減小，每條裂縫至少設置兩個灌漿嘴，作為進漿、排氣或出漿嘴，并互為備用。對現澆板裂縫的內粘實施，灌漿嘴可設在板底或板頂，混凝土梁的灌漿嘴位置可設在梁側面和底面，裂縫其余位置表面均應使用封縫膠加以密封。封縫膠固化后，應進行壓氣試漏試驗，檢查封縫密閉效果，觀察灌漿嘴之間連通情況。若灌漿嘴中氣壓達到0.2MPa時某灌漿嘴仍不通氣，則說明該部位不與其他灌漿嘴連通，應重新埋設灌漿嘴，并減少灌漿嘴的間距。
所述內粘材料配置及檢查是指內粘材料應在條件具備后配置，內粘實施前檢查內粘材料的黏度，不應有發熱、發黏現象，應能保證順利灌入縫中。
所述使用自壓力裂縫處理器注入內粘材料是指將自壓力裂縫處理器連接頭18伸至灌漿液中，拉出活塞導桿14，吸入內粘材料，旋轉活塞導桿14，使限位齒17卡在反力蓋11上，卡住彈簧12。自動壓力裂縫處理器就位及內粘實施應按從下到上順序就位的原則。將自壓力裂縫處理器連接頭18旋入灌漿底座20，旋入力度要適中，以保證兩者結合緊密為宜，太緊則易使底座20脫落，太松則易使內粘材料從灌漿口溢出。旋轉活塞導桿14，使限位齒17順利通過反力蓋11槽口，開始注入內粘材料。內粘實施采用自壓力裂縫處理器(實用新型專利，專利號ZL 2006 2 0086671.5)進行，“自壓力裂縫處理器”是可對混凝土微細裂縫進行自動灌漿注入的袖珍式新型機具，依靠內部彈簧可產生不小于0.2MPa的壓力，利用壓力和毛細管作用將內粘材料注入微細裂縫，具有易于控制注入量并可注入到裂縫深部的優點。
內粘法實施過程中出現下列標志之一者，均表明裂縫在該處位置注滿漿液，可以轉入下一個灌漿嘴，直至整條裂縫充滿內粘材料 a.在自壓力作用下若上部灌漿嘴有內粘材料流出，及時塞緊上部漏漿的灌漿嘴，維持原工作壓力1～2min后；b.當存留在自壓力裂縫處理器中的漿液(此漿液不得發熱、變稠)5min內未見灌入，或吸漿率小于0.05L/min。
質量控制應用堵頭堵住對側，每次灌膠前應檢查氣密性和灌膠通道是否通暢，注入速度由快到慢，若漏漿，應立即旋轉活塞導桿14，使限位齒17卡在反力蓋上，以減少裂縫中的壓力。
自壓力裂縫處理器一次可裝內粘材料為55g，有效注入量45g，一次注入不足時可繼續補充。本位置內粘實施結束后，旋轉活塞導桿14，使限位齒17卡在反力蓋11上，旋下自壓力裂縫處理器。
進行下一個灌漿嘴的操作。
內粘實施結束后清洗自壓力裂縫處理器。內粘實施應在5℃～35℃的溫度下、相對濕度不超過70％的環境下進行。如果氣溫低于5℃，應使用適應低溫的特殊膠種或采取其它加溫處理措施，如氣溫長時間低于5℃，應停止實施。雨天和可能結露時，應停止實施。
外鋦實施方法 如圖1～8所示內粘材料固化后，采用纖維增強復合材料(Fibre-Reinforced Polymers，簡稱FRP，包括碳纖維CarbonFibre-Reinforced Polymers，簡稱CFRP、芳綸纖維AramidFibre-Reinforced Polymers，簡稱AFRP及玻璃纖維Glass Fibre-ReinforcedPolymers，簡稱GFRP)進行表面縫合---外鋦。
(1)表面粘貼纖維增強復合材料(FRP)(圖3、圖4、圖7、圖8) 表面粘貼FRP適用于混凝土及砌體的加固，主要有基層處理、涂刷底膠、找平、粘貼等工序 基層處理在粘貼位置彈出磨平控制線，磨平控制范圍長度方向應比粘貼范圍每邊增加50mm，寬度方向比粘貼范圍每邊增加30mm為宜，用磨平機將混凝土構件表面打磨平整，除去浮漿，露出石子，用壓縮空氣吹凈粉塵，如構件表面有油污，可用丙酮等擦拭干凈。
涂刷底膠按粘貼位置準確彈出粘貼控制線，在處理好的基層上均勻涂刷一道底膠，待底膠固化。
找平若粘貼面不平整，用找平膠將坑洼處填實找平，找平膠勿大面積涂抹，以找平為限，涂抹厚度宜薄。
粘貼在基層上均勻涂刷粘貼膠一道，沿裂縫表面垂直裂縫方向滿貼FRP(布或板)一至三層，并保證FRP在裂縫兩側的錨固長度，用毛刷和膠板或膠滾從中間向兩邊按同一方向反復刮壓至膠液浸出表面，擠出氣泡，使FRP活鋼板與基層粘貼密實。
(2)剔槽嵌固纖維增強復合材料(FRP)(圖1、圖2、圖5、圖6) 剔槽嵌固法適用于砌體及混凝土構件，主要包括剔槽、涂刷粘結膠、嵌固等工序。
剔槽 垂直裂縫方向割槽，對于砌體構件可每隔三皮磚在墻體灰縫處割槽，割槽深度30mm，對于混凝土構件割槽深度10～20mm且不傷及構件最外層鋼筋，槽寬度為FRP板條厚度+2mm。
涂刷粘結膠 清除槽內疏松顆粒及灰塵，將槽內涂刷粘結膠，粘結膠以充滿槽底部1/2為宜。
使用丙酮將FRP板條擦凈，除去油脂，將FRP板條嵌入槽內。如有必要，可采用小木楔等臨時固定。
FRP板條比FRP纖維布截面積大，強度高，板條嵌入混凝土內部，粘貼面積大，與外界接觸面小，可以防止尖銳物體撞擊造成FRP斷裂，構件的防火能力比表面粘貼FRP也有提高。
傳統壓力灌漿法與內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理技術實施效果分析。
一、傳統壓力灌漿法與內粘外鋦法處理砌體裂縫的有限元分析。
1、問題描述。砌體尺寸為長×高×厚＝1350×580×240mm，長度方向的中部有一裂縫，使用內粘外鋦法進行裂縫處理。裂縫內部壓力灌水泥漿，砌體兩相對側面粘貼各類材料進行鋦縫。構件受軸向拉力P＝70kN。(附圖3、附圖4)表2.1有關材料的彈性模量(MPa)的參數 砌體、砂漿及FRP板條采用八節點等參單元，碳纖維等纖維布采用殼單元，網格5×5×5mm。為減小有限元網格及等效矩陣，節約計算機運算資源，加快計算速度，針對砌體沿圖中2、3、4三個方向均對稱的情況，在計算中采取了1/8單元。現場施工中對砌體豎縫的密實程度沒有要求，所以在計算中，除裂縫處水泥漿部分外，砌體豎縫不傳遞力。(計算簡圖見附圖5) 2、受力分析對比。
(1)傳統壓力灌漿法受力分析。
采用傳統壓力灌漿法處理后，砌體傳遞水平力的途徑為順磚→水平砂漿→丁磚→水平砂漿→順磚，其中每塊順磚均受水平拉力，與順磚豎縫相鄰的丁磚受水平拉力，豎縫的作用非常小，可以忽略，不與順磚相鄰的丁磚幾乎不受力。順磚豎縫附近的水平砂漿灰縫幾乎承擔了所有的拉力作用，加之局部應力集中，在70kN(約0.5MPa)的水平拉力下，最大主應力可達12.39MPa。考慮到在實際工程中，由于有上部正應力的影響，砌體砂漿的主拉應力由剪切力和摩擦力共同承擔。但較大的主應力正是造成砌體容易在順磚豎縫位置處開裂的原因。
(2)采用內粘外鋦法處理后受力分析。
粘貼碳纖維后，碳纖維平均最大主應力約100MPa，但在各處應力分布極不均勻。在順磚豎縫處，局部最大主應力達到2541MPa，已接近碳纖維的抗拉強度，灌水泥漿的位置，主應力分布平均可達300MPa。外粘纖維材料或嵌固FRP板條后，一部分原本受力很小的丁磚因FRP的傳力而受力，改善了砌體內丁磚、順磚受力不均的情況。在采取內粘外鋦法進行砌體加固時，應將鋦縫材料范圍內的豎縫處修補密實，使之傳遞水平力，借此可以減小鋦縫材料受力不均勻的情況。
纖維材料及FRP板條受力最大處不在內粘材料位置，而在其它豎縫位置。裂縫灌注水泥漿后，受水平拉力作用下主應力較均勻。
對當砌體承受拉力較大或砌體裂縫有較大范圍變化時，但應注意嵌固材料與原砌體的有效粘結。本例中砌體的最大主應力為5.086MPa，較之FRP布表面粘貼的情況，有很大程度的減小。
二、傳統壓力灌漿法與內粘外鋦法處理混凝土裂縫有限元分析。
1、問題描述。混凝土構件尺寸為100×100×200mm，高度方向的中部有一裂縫，裂縫寬度1mm，使用內粘外鋦法進行裂縫處理。裂縫內部壓力灌漿，混凝土構件兩相對側面粘貼各類材料進行鋦縫。混凝土構件受軸向拉力P＝30kN。本次分析僅考慮彈性受力狀態，各種材料強度均滿足承載力要求，不再考慮材料強度影響。(附圖6、附圖7) 表2.2有關材料的彈性模量(MPa)的參數 混凝土、內粘材料及FRP板條采用八節點等參單元，碳纖維等纖維布采用殼單元，網格5×5×5mm。
2、受力分析對比。
(1)傳統壓力灌漿時的有限元分析。
有限元分析表明，混凝土截面受力大小類似二次曲線分布，內部受力較小，在混凝土的邊緣受力逐漸變大。即裂縫表面附近的混凝土應力大于平均應力。同樣，內粘材料的應力大小也類似二次曲線分布，其內部受力較小，在裂縫表面附近受力較大。相對來說，這種不均勻性反應在內粘材料中更為突出，表面最大值比平均值約高出16.3％。這就要求在表面粘貼的基礎上，增設外鋦措施，以降低混凝土和裂縫內部內粘材料的應力峰值和不均勻性。
(2)采用內粘外鋦法處理后受力分析。
計算分析表明，混凝土截面及內粘材料受力大小和變化趨勢與不進行表面縫合時類似。由于碳纖維參與受力，較好地減輕了不實施裂縫表面縫合時混凝土及內粘材料內外受力不均勻的情況，混凝土表面應力及內粘材料內部應力減小，受力狀態得到了改善。同時碳纖維受力最大約22.6MPa，分擔了一部分原本混凝土及內粘材料需要承受的拉力。混凝土內部最大主應力由3.05MPa降低到2.98MPa，內粘材料的最大主應力由3.42MPa降低到2.93MPa，降低幅度14.1％，效果明顯。
(3)內粘后使用外嵌FRP板的有限元分析。
從上圖可以看出，混凝土截面及內粘材料受力大小和變化趨勢與不進行表面縫合時類似。由于FRP參與受力，較好地減輕了不實施裂縫表面縫合時混凝土及內粘材料內外受力不均勻的情況，混凝土表面應力及內粘材料內部應力減小，受力狀態得到了改善。同時FRP受力最大約18.44MPa，分擔了一部分原本混凝土及內粘材料需要承受的拉力。混凝土內部最大主應力由3.05MPa降低到2.63MPa，內粘材料的最大主應力由3.42MPa降低到2.61MPa，降低幅度27.5％，效果明顯。表2.3混凝土、內粘材料及纖維材料平均最大主應力
三、內粘外鋦法試驗研究。
本試驗對試件增加外鋦材料后，抗裂荷載提高的程度進行了模擬。由于實施內粘法之后，裂縫位置內粘材料的強度遠大于混凝土的強度，故內粘法實施后，構件承受原有開裂荷載的作用下，開裂位置應在原裂縫位置以外的其它位置，本次試驗忽略了內粘裂縫的影響，僅進行了外鋦材料提高構件抗裂能力的試驗研究。
1、構件準備。本次試驗預制試件養護28d后分別采取不同的外鋦方式1#對比試件，未采取外鋦方式；2#試件兩相對側面各粘貼100mm寬碳纖維；3#試件兩相對側面各粘貼100mm寬玻璃纖維；4#兩相對側面各粘貼10×0.8mmFRP板條兩條，2～4#試件另兩個側面混凝土均不作處理。由于理想狀態下的軸心受拉很難實現，在各試件側面各粘貼一片應變片，測量試件在各級荷載作用下混凝土及纖維材料相對側面實測應變值，并加以平均，以消除試件受拉時偏心的影響。有關材料參數見表2.4。
表2.4試件及外鋦材料強度(MPa) 2、試驗方法。使用600kN萬能試驗機拉伸試件兩端的錨固鋼筋，以標準荷載值為50kN，分別在0.4、0.8、1.0、1.2倍標準荷載值下測量各個側面的應變值。1.2倍標準荷載值以后每級荷載增加0.1倍標準荷載值，直至試件破壞。
在實際試驗過程中，未加固的試件在55kN時開裂，裂縫迅速增大至2.5mm以上，試驗結束。其余實施外鋦法的試件加荷至70kN，試件中部未出現開裂現象，實施外鋦法試件的破壞方式為兩側鋼筋的錨固破壞，破壞時混凝土中部未出現裂縫，本次試驗破壞荷載亦遠大于未加固試件的開裂荷載。
表2.5試件側面中部混凝土及纖維材料在各級荷載作用下的應變(με)
表2.6試件破壞情況表
3、試驗結果分析。
(1)從混凝土材料與外鋦纖維材料的應變關系來看，變形是相近的。所以外鋦材料的彈性模量決定了其分擔外來荷載作用的大小。在相同的荷載作用下，隨著外鋦材料彈性模量的提高，相應混凝土及外鋦材料的變形會略有降低。本試驗結果與有限元分析結果是相符的。
(2)考慮到混凝土極限拉應變恒定的情況下，實施外鋦法后的構件達到混凝土極限拉應變時的荷載增大，開裂荷載均有會不同程度的提高，其增大程度隨外鋦材料的彈性模量的增大而增大。本試驗結果與有限元分析結果是相符的。
(3)構件裂縫實施內粘法后的使用工程中，由于使用溫度各種因素的影響，構件內部的應力水平依然有可能大于構件其它部位的抗拉強度，導致構件再次開裂。外鋦材料不僅對原有不能進行內粘的微裂縫進行了補強，而且對構件其它位置也進行了加強，內粘外鋦法較為徹底地處理了結構裂縫。
內粘材料的選取。
1、內粘材料選取的原則。
a.黏度較小，在一定的壓力下可以進入裂縫中；b.常溫條件下可以固化，固化前具有一定的可操作時間；c.固化后強度不應低于被加固的混凝土或砌體材料。
2、常用的內粘材料。
(1)水泥內粘材料(a類)。
一般采用普通水泥，水從比0.5，摻高效減水劑，用壓漿罐或砂漿泵輸送均可。它可用于裂縫寬度較大時的修補。這種水泥凈漿材料工藝簡單，便于供應，只是凝固時間稍慢。
(2)水泥-水玻璃內粘材料(b類)。
該內粘材料的主要成分是水玻璃模數(M)2.4～2.6，比重1.32～1.38；水泥漿普通水泥配制，水灰比0.75～1；緩凝劑磷酸鋼等，用量為水泥重量的1％～3％；促凝劑石灰等，必要時可用.按不超過15％的配比摻入。
(3)環氧糠酮內粘材料(c類)。
環氧糠酮內粘材料由五種組分混合而成，主劑為環氧樹脂、糠醛，稀釋劑用丙酮、二甲苯，固化劑為乙二胺等，促凝劑為苯酚、間苯二酚等，填充料可用水泥等。拌和后的環氧糠酮漿液是棕黃色的透明液體。相對密度約為1.06，黏度10～20×10-3Pa·s、固化時間24～48小時。凝固后的抗原強度為50～80MPa，抗拉強度為8～16MPa。用已拉斷的水泥砂漿受拉試件，作環氧糠酮漿液同混凝土的粘接抗拉強度試驗，干粘強度為1.9～2.8MPa，濕粘時為1～2MPa。
(4)聚氨酯類內粘材料(d類)。
聚氨酯的組分包括預聚體、催化劑、稀釋劑、表面活性劑、乳化劑和緩凝劑等五種。漿液配成后為黃褐色透明液體，相對密度約1.5，黏度約9×10-3Pa·s。固砂抗壓強度(齡期三天)在空氣中養護約8MPa，水中養護約6MPa。粘結抗拉強度(在空氣中養護三天)干粘濕粘均約1MPa。
(5)丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯類漿液(e類)。
丙烯酰胺漿材，又稱“丙凝”，起始漿液的黏度僅1.2×10-3Pa·s，接近于水的黏度，可灌入粒徑0.01mm甚至更細的土層中。漿液膠凝時間可在瞬時至數十分鐘內調節，適宜于快速堵水。但它的強度極低，凝膠后的體積濕脹干縮變化較大，適宜用于長期浸水部位的堵漏。
甲基丙烯酸酯又稱“甲凝”，漿液起始黏度低于水，在0.7～1.0×10-3Pa·s之間，可灌注0.05mm的微細裂縫，抗壓強度70～100MPa，粘接抗拉強度1.2～2.2MPa。甲凝強度高且耐熱，甲凝可用于加固混凝土。表3.1內粘材料的適用范圍 3、優化方案。
環氧糠酮類內粘材料(c類)固化前黏度較低，固化后強度較高，適用范圍廣，可操作性強，是本方法實施過程中常用的材料。
鋦縫材料的選取 1、鋦縫材料選取的原則 a.在結構受力過程中，構件很大一部分拉力將轉移到鋦縫材料上，鋦縫材料應具有較高的抗拉強度；b.較高的彈性模量，可以在相同的變形條件下，承擔較大的拉力；c.具有一定的變形能力。
2、常用鋦縫材料 鋦縫材料可選取高科技復合纖維材料FRP材。
FRP具有強度高、重量輕、耐腐蝕、施工便捷等優點，常見FRP主要包括碳纖維CFRP、玻璃纖維GFRP、芳綸纖維AFRP等所制成的布狀、板狀、棒狀材料，與之配套的粘結材料一般是樹脂類粘結膠。根據試驗結果，其錨固長度不宜小于500mm。
表4.1各類外鋦材料的力學性能
權利要求
1、一種內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理方法，其特征是首先對建筑結構裂縫的內部采用內粘材料粘結即內粘，然后在外部采用鋦縫材料拉結即外鋦。
2、根據權利要求1所述的內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理方法，其特征是所述內粘是指在處理裂縫之前進行裂縫情況調查，然后根據裂縫的具體情況，采用自壓力裂縫處理器將內粘材料注入裂縫中，內粘材料硬化后可將裂縫內部兩側粘結起來。
3、根據權利要求2所述的內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理方法，其特征是所述內粘的實施方法包括如下步驟①裂縫表面清理；②粘貼灌漿嘴及密封裂縫；③內粘材料配置及檢查；④使用自壓力裂縫處理器注入內粘材料。
4、根據權利要求3所述的內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理方法，其特征是所述裂縫表面清理是除去混凝土裂縫表面抹灰層、浮漿、雜物、油污，露出潔凈的混凝土表面。
5、根據權利要求4所述的內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理方法，其特征是所述粘貼灌漿嘴及密封裂縫是指灌漿嘴按裂縫走向設置，間距200～500mm，每條裂縫至少設置兩個灌漿嘴。
6、根據權利要求3所述的內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理方法，其特征是所述外鋦是在內粘材料固化后，采用外鋦材料將裂縫表面兩側連接起來。
7、根據權利要求6所述的內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理方法，其特征是所述外鋦包括表面粘貼法和剔槽嵌固法。
8、根據權利要求7所述的內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理方法，其特征是所述表面粘貼法包括基層處理、涂刷底膠、找平、粘貼。
9、根據權利要求7所述的內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理方法，其特征是所述剔槽嵌固法包括剔槽、涂刷粘結膠、嵌固。
10、根據權利要求6所述的內粘外鋦法建筑結構裂縫綜合處理方法，其特征是所述外鋦材料采用纖維增強復合材料，具體包括碳纖維或者芳綸纖維或者玻璃纖維。
全文摘要
一種處理混凝土及砌體結構裂縫的加固方法，根據裂縫的具體情況，采用自壓力裂縫處理器或空氣壓縮機配合儲漿罐等設備產生的壓力，將相應的灌漿材料壓入既有裂縫中，灌漿材料硬化后可將裂縫兩側的混凝土或砌體從內部粘結起來即內粘；選擇FRP板材、片材、棒材等高科技材料或鋼筋、鋼板等常規材料跨裂縫粘貼或剔槽錨固，將裂縫兩側的混凝土或砌體從外部連接起來即外鋦。采用本方法可以徹底解決建筑結構裂縫問題。
文檔編號E04B1/66GK101240662SQ20081001437
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月13日 優先權日2008年3月13日
發明者崔士起, 勃 成, 李海文, 王金山 申請人:山東省建筑科學研究院