【技術實現步驟摘要】
本申請涉及橋梁，特別涉及一種高寒地區混凝土裂縫修補方法。
技術介紹
1、近年來我國橋梁建設發展迅速，在川藏鐵路、青藏鐵路、新疆南北疆環線鐵路等高原高海拔寒冷地區工程項目中建設有越來越多的大型橋梁。由于川藏、新疆等地區年平均氣溫低、溫差大、紫外線照射強烈、冰凍期長，極容易發生季節性凍害，這對橋梁混凝土結構的建設與運維發起了重大技術挑戰。在高寒地區長時間的季節性凍融循環會造成橋梁混凝土的開裂，嚴重影響橋梁的正常運營。目前在川藏等高原高海拔地區服役橋梁已經出現了不同程度的橋梁裂縫，已經影響橋梁健康服役狀態，需要對橋梁進行修補。
技術實現思路
1、本申請提供一種高寒地區混凝土裂縫修補方法，以解決現有的橋梁開裂，影響橋梁健康服役狀態的問題。
2、第一方面，本申請提供了一種高寒地區混凝土裂縫修補方法，包括以下步驟：
3、獲取待修補混凝土結構的熱膨脹系數及需要修補的裂縫的尺寸；
4、根據待修補混凝土結構的熱膨脹系數及需要修補的裂縫的尺寸確定修補材料的熱膨脹系數及流動性；
5、根據修補材料的熱膨脹系數及流動性確定修補材料的組成，并制備修補材料；
6、使用修補材料對待修補的混凝土結構需要修補的裂縫進行修補，得修補后的混凝土；
7、在修補后的混凝土表面涂刷疏水材料，養護，得修補完成的混凝土結構。
8、本申請中，根據待修補混凝土結構的熱膨脹系數及需要修補的裂縫的尺寸確定修補材料的熱膨脹系數及流動性，可以使得修補材料熱膨脹
9、一些實施例中，所述裂縫的尺寸包括裂縫的深度及裂縫的開度。通過裂縫的深度及裂縫的開度可以得出待修補的裂縫的體積，根據待修補的裂縫體積，可以配置相應量的修補材料，同時，根據裂縫深度，可以計算修補材料的流動性，使得修補材料可以注入裂縫尖端以及微裂紋中，完整修復原有裂縫，保證混凝土結構的完整性與密實度。
10、一些實施例中，所述根據待修補混凝土結構的熱膨脹系數及需要修補的裂縫的尺寸確定修補材料的熱膨脹系數及流動性中，修補材料的熱膨脹系數為v1，待修補混凝土結構的熱膨脹系數為v2，其中，0.9≤v1/v?2≤1.1。修補材料的熱膨脹系數與待修補混凝土結構的熱膨脹系數越接近，修補完成后的混凝土結構可以共同發生變形，減少二次裂縫的產生，減少裂縫的進一步發展，提高修補后的混凝土的強度。待修補混凝土結構的熱膨脹系數可以通過應變片測量獲取，修補材料的熱膨脹系數可以通過膨脹儀法獲取。
11、一些實施例中，所述修補材料包括硫鋁酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣、硅灰、石灰石粉、聚羧酸減水劑、緩凝劑及無機鹽類早強劑。上述修補材料具有早高強特性，能夠在寒冷條件下快速形成強度，同時具有抗凍性，能夠承受多次融凍循環，提高修補后的混凝土結構的強度和使用壽命。硫鋁酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣、硅灰、石灰石粉、聚羧酸減水劑、緩凝劑及無機鹽類早強劑的比例可以根據實際的修補材料的膨脹系數及流動性進行選擇，在一些實施例中也可以按照質量比為(600～800):(100～200)：(100～200)：(50～100)：(50～100)：(2～3)：(2～3)：(1～8)，聚羧酸減水劑聚酯型聚羧酸減水劑、聚醚型聚羧酸減水劑、酰胺/亞酰胺型聚羧酸減水劑及兩性聚羧酸減水劑等多種類型，其中聚羧酸減水劑可以選擇西卡530p。無機緩凝劑主要包括磷酸鹽、偏磷酸鹽、鋅鹽、硫酸鐵、硫酸銅、氟硅酸鹽和硼酸等，有機緩凝劑：包括羥基羧酸及其鹽類(如檸檬酸、葡萄糖酸)、多元醇及其衍生物(如糖蜜)等，緩凝劑可以選擇硼酸，無機鹽類早強劑可以選擇甲酸鈣、氯化鈣、硫酸鈉中的至少一種。
12、一些實施例中，所述修補材料的流動性為300～400mm。表示修補材料在《混凝土外加劑勻質性試驗方法》(gb/t?8077-2012)第13章規定的測量條件下可以流動300～400mm的距離，在此流動性范圍內，可以確保修補材料可以注入裂縫尖端以及微裂紋中，完整修復原有裂縫，保證混凝土結構的完整性與密實度，減少裂縫的進一步發展。
13、一些實施例中，所述使用修補材料對待修補的混凝土結構需要修補的裂縫進行修補，得修補后的混凝土中，修補的注漿壓力為0.2～0.8mpa。修補的注漿壓力在此范圍內，可以使得修補材料進入微細裂縫，同時減少注漿壓力對待修補混凝土結構的損害，減少次生縫隙的產生，提高修補后的混凝土結構的強度和使用壽命。
14、一些實施例中，所述在修補后的混凝土表面涂刷疏水材料，養護，得修補完成的混凝土結構中，涂刷疏水材料中疏水材料的涂刷面積至少覆蓋修補面積且外延30～50cm的范圍。涂刷疏水材料中疏水材料的涂刷面積至少覆蓋修補面積且外延30～50cm的范圍可以保護修補后的混凝土結構，減少雨水滲漏至修補處，減少二次裂縫的產生，提高修補后的混凝土結構的強度，提高修補后的混凝土結構的使用壽命。
15、一些實施例中，所述疏水材料包括硅烷類化合物、納米sio2、聚苯胺、固化劑及有機溶劑。上述疏水材料涂覆后，外表面具有疏水性，與混凝土接觸的一面能使得混凝土呼吸作用水分的正常排出，兩表面的不同特性構成了一個類“二極管”結構，隔絕外部水并排出內部水，減少修補后的混凝土結構受凍融循環影響再次產生裂縫的概率。提高混凝土結構抗凍性與耐紫外線老化性能，延長在役階段混凝土結構的使用壽命。硅烷類化合物可以選自十六烷基三氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、辛基三氯硅烷中的至少一種。固化劑可以選擇聚二甲基硅氧烷。有機溶劑選自乙酸乙酯、無水乙醇、丙酮、己烷中的至少一種。
16、一些實施例中，所述疏水材料的涂刷厚度為0.5～2mm。疏水材料的涂刷厚度在此范圍內，可以進一步隔絕外部水并排出內部水，減少修補后的混凝土結構受凍融循環影響再次產生裂縫的概率。提高混凝土結構抗凍性與耐紫外線老化性能，延長在役階段混凝土結構的使用壽命。
17、一些實施例中，所述在修補后的混凝土表面涂刷疏水材料，養護，得修補完成的混凝土結構中，涂刷疏水材料形成的疏水層，經養護后，疏水層外表面與水的接觸角大于150°。疏水層外表面與水的接觸角大于150°可以提高疏水性，減少外部水分進入修補的混凝土結構，提高混凝土結構的使用壽命，還能減少混凝土的開裂。疏水層外表面是指疏水層遠離混凝土修補結構的一面，也即與空氣接觸的一面。
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1.一種高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所述裂縫的尺寸包括裂縫的深度及裂縫的開度。
3.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所述根據待修補混凝土結構的熱膨脹系數及需要修補的裂縫的尺寸確定修補材料的熱膨脹系數及流動性中，修補材料的熱膨脹系數為V1，待修補混凝土結構的熱膨脹系數為V2，其中，0.9≤V1/V?2≤1.1。
4.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所述修補材料包括硫鋁酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣、硅灰、石灰石粉、聚羧酸減水劑、緩凝劑及無機鹽類早強劑。
5.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所述修補材料的流動性為300～400mm。
6.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所述使用修補材料對待修補的混凝土結構需要修補的裂縫進行修補，得修補后的混凝土中，修補的注漿壓力為0.2～0.8MPa。
7.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫
8.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所述疏水材料包括硅烷類化合物、納米SiO2、聚苯胺、固化劑及有機溶劑。
9.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所述疏水材料的涂刷厚度為0.5～2mm。
10.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所述在修補后的混凝土表面涂刷疏水材料，養護，得修補完成的混凝土結構中，涂刷疏水材料形成的疏水層，經養護后，疏水層外表面與水的接觸角大于150°。
...【技術特征摘要】
1.一種高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所述裂縫的尺寸包括裂縫的深度及裂縫的開度。
3.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所述根據待修補混凝土結構的熱膨脹系數及需要修補的裂縫的尺寸確定修補材料的熱膨脹系數及流動性中，修補材料的熱膨脹系數為v1，待修補混凝土結構的熱膨脹系數為v2，其中，0.9≤v1/v?2≤1.1。
4.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所述修補材料包括硫鋁酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣、硅灰、石灰石粉、聚羧酸減水劑、緩凝劑及無機鹽類早強劑。
5.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所述修補材料的流動性為300～400mm。
6.如權利要求1所述的高寒地區混凝土裂縫修補方法，其特征在于，所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇舟舟，馬遠剛，熊東，彭有，馬嘯，程志曜，高國輝，
申請(專利權)人：中鐵大橋局集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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