加固材料知识普及——裂缝修补材料
浏览量：2223 发布时间：2021.04.02目前结构裂缝控制、处理及结构加固的材料种类很多，供货商的广告在《建筑结构》、《建筑技术》等杂志上每期都有，需要时采购很方便。当工程需要应用有关材料时，应先经了解再采用，避免选择不当而影响质量。下面对部分有关材料性能介绍供大家参考。
1. 砌体压力灌浆补强材料
（1）水泥聚合灌浆液
水泥聚合灌浆液是最常用的砌体灌浆液，是在纯水泥浆中掺入定量的胶质悬浮剂。达到提高浆液的粘结能力、发送压浆的可灌性、增墙砌体强度作用。若在浆液中掺入定量的砂子，则成为砂浆，适合于孔洞及较大裂缝的灌注与修补。
胶质悬浮剂种类很多，常用的如：108胶（聚乙烯醇）、聚醋酸乙烯溶液（简称乳胶）及水玻璃（硅酸钠）等。
灌浆所用的水泥一般取强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，砂子为粒径≤0.5mm的细砂，水为饮用水或天然洁净水，聚乙烯醇（108胶）固体为白色粉末，一般先配制成2%的水溶液（聚乙烯醇：水=2:98）使用。聚醋酸乙烯乳液固体含量在50%±2%，pH值4～6。硅酸钠相对密度为1.37～1.55，模量为2.2～3.3。
水泥聚合液灌浆液的配合比及适合范围表见表
108胶水泥聚合物浆配合比
浆别 | 水泥 | 2%聚乙烯醇溶液 | 砂 | 可灌裂缝及裂缝宽度（mm） |
浆液 | 1 | 0.7 | — | 0.2～1 |
砂浆 | 1 | 1.2 | 1 | ＞5 |
聚醋酸乙烯乳液水泥聚合物浆配合比
浆别 | 水泥 | 聚醋酸乙烯乳液 | 水 | 砂 | 可灌裂缝及裂缝宽度（mm） |
稀浆 | 1 | 0.06 | 1.2 | — | 0.2～1 |
稠浆 | 1 | 0.055 | 0.74 | — | 1～5 |
砂浆 | 1 | 0.06 | 0.4～0.7 | 1 | 5～15 |
水玻璃水泥浆配合比
浆别 | 水泥 | 水玻璃 | 水 | 砂 | 可灌裂缝及裂缝宽度（mm） |
稀浆 | 1 | 0.01～0.02 | 0.9 | — | 0.3～1 |
稠浆 | 1 | 0.01～0.02 | 0.7 | — | 1～5 |
砂浆 | 1 | 0.01 | 0.6 | 1 | 5～15 |
（2）化学灌浆液
与水泥聚合灌浆液相比，化学灌浆液不含水泥，故黏度低，可灌性好，能渗透入细微孔隙，且粘接强度高、耐久性好，多用于要求较高的密实性砌体的补强加固。化学灌浆液有108胶、聚醋酸乙烯乳液及水玻璃等，对于潮湿环境有聚酯树脂及丙烯酸树脂等。
2. 混凝土构件裂缝修补材料
修补裂缝所用材料主要是以有机高聚合物为基料的各种胶粘剂和密封剂，或掺入定量水泥的混合物。常用的高分子聚合物有环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、酚醛树脂、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇（108胶）、甲基丙烯酸酯（甲凝）、丙烯酰胺（丙凝）、聚氯乙烯、硅酸钠（水玻璃）、有机硅、氯丁橡胶、丁苯橡胶等。由于性能及价格差异较大，应根据裂缝成因、结构类型及修补目的的合理选用。当用于恢复结构承载力和耐久性时，应选用粘接密封剂；对于活动性裂缝，应选用延伸率大的弹性材料。
（1）甲基丙烯酸酯灌浆料
甲基丙烯酸酯浆液俗称“甲凝”，是一种常用的混凝土裂缝修补材料，特别是黏度很小，仅1MPa·s，最小可灌0.05mm左右的裂缝，渗透深度可达4～6mm，可带水作业，修复后的基材整体性好。甲基苯烯酸浆液配方及性能指标见表
甲基丙烯酸酯浆液配方
材料名称 | 作用 | 参考用量 |
甲基丙烯酸甲酯（MMA） | 主体粘料 | 100份 |
过氧化苯甲酰（BPO） | 引发剂 | 0.5～1.5份 |
N,N—二甲基笨胺（DMA） | 促进剂 | 0.3～1.0份 |
没食子酸丙酯（PA） | 阻聚剂 | 200～600mg/kg |
对甲苯亚磺酸（TSA） | 除氧剂 | 0.5～1.0份 |
丙烯酸羟丙酯（HPA） | 改性剂 | 0～10份 |
丙烯酸羟乙酯（HEA） | 改性剂 | 0～10份 |
丙烯酸丁酯（BA） | 改性剂 | 0～15份 |
丙烯酸（AA） | 改性剂 | 0～5份 |
醋酸乙烯（VAc） | 改性剂 | 0～15份 |
甲基丙乙酸酯浆液性能指标
项目 | 指标 |
压缩强度 | 60.0～85.0 |
拉伸强度 | 13.5～17.5 |
弹性模量 | 2.75～3.30×103 |
灌注混凝土裂缝的粘结拉伸强度（MPa）： 室内试验：干缝 湿缝 现场试验：干缝 湿缝 |
2.0～2.8 1.76～2.55 2.19（平均） 0.64～1.68 |
粘结剪切强度（MPa）： 混凝土试件（干缝） 花岗岩人工缝（干缝） 强度增长速度 |
2.4～3.6 4.1～8.0 7～14d可达28d的80%以上 |
（2）环氧树脂浆料
环氧树脂浆料的优点是粘结强度高、收缩率小、耐久性好、是受力裂缝修补的常用材料。其配方及性能指标见表
普通环氧树脂浆液配方及性能
Ⅰ
材料及性能指标 | 配方 | 材料及性能指标 | 配方 | ||||
Ⅰ | Ⅱ | Ⅰ | Ⅱ | ||||
浆液（组成质量份） | 环氧树脂（6101） | 100份 | 100份 | 性能 | 抗冲击强度（J·cm-1） | — | 5.6 |
环氧丙烷丁基醚（501） | 40份 | 40份 | 劈裂粘接强度（MPa） 干缝 湿缝 |
1.9 0.96 |
2.03 1.41 | ||
糠酮环氧树脂（662） | — | 30份 | |||||
聚酰胺树脂（651） | 15份 | — | |||||
二乙烯三胺 | — | 18份 | 黏度（MPa·s） 初始 80min |
1.93 31.4 |
18.3 62.3 | ||
多乙烯多胺 | 15份 | — | |||||
性能 | 压缩强度（MPa） | 109.5 | 95.2 | ||||
拉伸强度（MPa） | 15.7 | 41.5 | |||||
使用糠醛丙酮的环氧树脂浆液组成及性能
材料及性能指标 | 配方及性能指标 | 材料及性能指标 | 配方及性能指标 | ||
浆液（组成质量份） | 环氧树脂（6101） | 100 | 性能 | 压缩强度（MPa） | 70～100 |
糠醛丙酮 | 70 | 拉伸强度 | 7～30 | ||
丙酮 | 20～40 | 弯曲强度 | 1～30 | ||
半醛亚胺 | 30 | 劈裂粘接强度（MPa） 干缝隙 有水缝 |
1.9～3.1 1.3～1.9 | ||
间苯二酚 | 5 | 起始黏度（MPa·s） | 30～150 | ||
注：使用糠醛丙酮作稀释剂的环氧树脂浆液早期发热量低，固化号，韧性好。
混凝土裂缝修补胶（注射胶）安全性能指标
检验项目 | 性能指标 | 试验方法标准 | |
钢—钢拉伸抗剪强度标准值（MPa） | ≥10 | GB/T 7124 | |
胶体性能 | 抗拉强度（MPa） | < 
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