牆面有大裂縫或鋼筋外露務必進行結構補強

室內外混凝土牆面.有結構性裂縫. 鋼筋外露. 鋼筋爆裂混泥土塊狀脫落等情形.(通稱為水泥劣化的牆面)(見下圖)

(左上)鋼筋爆裂混泥土塊狀脫落
(右上)鋼筋外露
(左下)(右下)結構性裂縫

水泥劣化牆面.這是結構牆體混凝土的一種病變.有可能是地震晃動位移導致.有可能是混凝土牆體內.遭到水氣雨水侵入導致 .一般人不知道.可能在室內油漆粉刷牆壁時.麻煩油漆師傅順便使用補土將破損處與裂縫補平.或是師傅看到為了省麻煩.說都不說直接補平掉.這是非常嚴重錯誤觀念. 水泥劣化的牆面.必須使用補強工法施做.隨便亂補.只會加重水泥劣化情形.蔓延更大面積.降低結構牆體承載的力量.嚴重時可能會坍塌變危屋.不可小覷! 水泥劣化的牆面 .務必進行結構補強.

一般居家結構補強施工法

結構性裂縫補強施工法
鋼筋外露補強施工法
混凝土爆裂補強施工法
混凝土滲漏水補強施工法

混凝土的劣化與裂縫的產生

混凝土的耐久性要求,是一個在時間上的要求,從功能上來說,主要是結構的安全性和適用性二方面。所以在混凝土結構物的劣化評估時,最重要的是要保證安全性與適用性的需求。

從混凝土結構的損傷機理來看,劣化可以分為化學作用引起的損傷和物理作用引起的損傷兩大類。但不論哪種損傷,大致上都可以分為內部原因以及外部原因兩者。所謂的內部原因是指混凝土本身的一些缺陷,例如內部存在的毛細管路,提供了空氣中的二氧化碳、水分或有害物質入侵的管道。或者施工中使用了含有氯的骨材,含鹼過量的骨材。總而言之就是一開始結構的設計、材料的使用和施工上的缺失。而外部原因則是指自然環境與使用環境所引起的一些劣化,又可以分為一般環境、特殊環境等。

一般環境:環境中的二氧化碳、溫度、溼度、酸雨等,導致混凝土中性化,使得混凝土中的鋼筋腐蝕。

特殊環境:主要為酸、鹼、鹽為導致鋼筋腐蝕、混凝土破裂之主因。例如沿海地區的鹽害、寒冷地區的凍以及腐蝕性土壤的侵蝕等。

災害環境:指地地震、火災、洪水等突發性損傷。 從混凝土結構耐久性的損傷來看,主要的劣化現象有下列幾種類型:混凝土的中性化、混凝土中的鋼筋腐蝕、混凝土凍融破壞、裂縫、混凝土強度降低以及結構的過大變形等。

一、混凝土的中性化混凝土中的鹼和環境中的二氧化碳發生化學反應後生成CaCO3的過程,使得混凝土鹼性降低,從而失去對鋼筋的保護作用。中性化深度為衡量混凝土中性化的重要指標。

二、混凝土中的鋼筋腐蝕
混凝土中性化後,在適當條件下鋼筋產生腐蝕。主要的指標為鋼筋銹蝕面積率、鋼筋銹蝕截面損失率、鋼筋銹蝕深度。 

竄紅尖端防水-結構補強工程

房屋修漏 首重結構補強

30年以上房屋.居家滲漏水準備修漏.或定年準備施作外牆防水前.請對室內結構牆體.檢查有無下列水泥劣化情形.逢之找人補強.沒有則恭喜恭喜.

室內結構牆體水泥劣化情形

1.裂縫寬度大於0.3mm (鋼筋混凝土梁、柱、版、牆等結構元件,發生寬度在0.3mm 以上之結構性裂縫,以低壓灌注補強工法注入環氧樹脂,使裂縫完全密合而達到修復及防止水氣滲入的目的。)

2. 鋼筋腐蝕撐破混凝土 (澎龜): 突起處需敲除至堅固處.在進行除銹和塗佈銹轉化劑.再以環氧樹脂輕質砂漿之批平補強.

3. 鋼筋外露:需進行除銹塗佈銹轉化劑再以環氧樹脂輕質砂漿之批平補強.


常見錯誤的修復工法

1.未能依照正確施工方式進行補強

案例:苗栗銅鑼一棟20多年透天屋.屋頂有裂縫大於0.3mm多處.需施作環氧樹脂低壓灌注補強工法.使裂縫完全密合與混凝土成為一體.然而水泥師傅竟用一般水泥砂漿補平.不見為淨.但是多處隱藏的結構性裂縫並非不見.反而會隨著日後水的入侵或地震晃動.逐漸加大劣化的情形.真令人捏把冷汗。

2.採用便宜的替代工法

案例:台北市某2F公寓屋.屋齡約30年.全室天花板混凝土成塊狀剝落.面積達室內地坪數約25坪.與屋主相約現勘.為屋主提供室內天花板剝落之環氧樹脂輕質砂漿補強工法之施工建議與估價約18萬元左右.另外屋主也約泥作工班估價.泥作工班施工建議為用水泥砂漿補平.費用10萬左右.結果屋主選擇泥作工班施作.

我無言.做不到生意無所謂.但是僅使用水泥作為補強材強度根本不夠‧有可能施作後產生二度脫落之疑慮.真為這戶人家捏把冷汗。環氧樹脂輕質砂漿比重輕、極佳接著性,不脫層掉落。耐磨耗、耐衝擊。耐水、耐藥品性。‧適用於鋼筋外露.海砂屋之填充補強用。才是不二良選。

3.隨意處理
視而不見或任意處理.混凝土劣化的危害.漸漸來…


滲漏水產生壁癌,導致孔隙率增加而降低混凝土強度,
滲漏水壁癌導致鋼筋腐蝕,鋼筋鐵鏽的體積膨脹應力超過混凝土強度時,混凝土就會產生裂縫與剝落.
結構物裂縫產生.有害成分侵入,裂縫會持續擴大及加大劣化,加速混凝土中性化,加速鋼筋腐蝕,造成結構物使用壽命的縮短。並且本身之剛性、剪力強度、拉力強度、抗彎強度都會降低,使得結構行為發生應力改變加大破壞,造成如磁磚脫落砸人意外。

環氧樹脂輕質砂漿修補材

環氧樹脂輕質沙漿修補材

環氧樹脂輕質沙漿修補材,是選用能在潮濕環境下仍能反應接著的環氧樹脂,與中空陶瓷粉進行攪拌,藉由輕質與強接著的特點來修補鋼筋外露的混凝土結構,讓鋼筋不再接觸空氣,也讓環氧樹脂來補強受損的結構,除非是結構持續滲漏導致接著層脫落或者火槍燒炙,否則應與結構體同壽

產品特色

● 輕質沙漿組中使用的環氧樹脂,可同時使用在介面接著與沙漿攪拌
● 比重極輕,倒吊面容易施作,不易垂流

使用方法

1. 先將AB劑1:2準確攪拌均勻後抹在鋼筋表面及與修補的範圍成為接著塗層
2. 再以AB劑1:2準確攪拌均勻後添加輕質沙進行二次攪拌,以不垂流為準,切勿添加過量以免鬆散
3. 將攪拌好的沙漿鏝塗於補強範圍內,建議一次性補滿厚度
4. 鏝刀沾水後收尾即能修平

混凝土耐久性影響因素探析

引言(來源:學術雜誌網;作者:陳浩鑫)

混凝土的耐久性是指其抵抗風化作用、化學侵蝕、磨損及其他劣化過程的能力,因此,混凝土的劣化通常被視為混凝土耐久性不足的主要原因。混凝土劣化是指在內在和外在因素的共同影響作用下,因發生物理性或化學性侵蝕而使混凝土產生的膨脹性開裂或連通性孔隙等現象[2]。其中,物理性侵蝕主要包括風化作用所引發的混凝土劣化變質、波浪作用或海流作用所導致的混凝土表面磨耗或孔蝕破壞,以及超載、衝擊載重和反覆載重作用所產生的混凝土裂縫等;化學性侵蝕主要包括侵蝕物質(如二氧化碳、氯離子、硫酸根離子等)與硬固水泥漿體所產生的交換反應,硬固水泥漿體產生的溶解和析晶反應,以及產生膨脹物質反應等。由此可見,材料選擇、配比設計、施工技術、養護管理以及周邊環境等多種因素均會對混凝土耐久性產生影響,在實際工程應用中如果處理不當,很容易發生混凝土及其結構物的非預期破壞。因此,本文旨在通過對影響混凝土耐久性的多種因素進行分析和探討,為混凝土的耐久性設計提供參考。

1組成材料的影響

1.1水泥

混凝土的抗壓強度及其耐久性受水泥水化作用的影響較大。相關試驗結果表明,以水灰比為0.45、水泥含量為430kg/m3的試驗試體為參考基準,保持水灰比固定,水泥用量減少50~100kg/m3時,混凝土試體在抗壓強度上無明顯差異。其中,當水泥用量減少到340kg/m3時,相比參考基準其通過電荷量增加到約2.1倍,氯離子擴散係數與氣體滲透係數則分別增加到約1.6和1.7倍,即在相同水灰比下,隨著水泥用量的減少,混凝土耐久性會隨之降低。基於上述考慮,美國混凝土協會(ACI)就規定抵抗鋼筋腐蝕的最低水泥用量為356kg/m3;歐洲混凝土協會(CEB-FIP)則規定在海水環境及其他具有化學侵蝕性環境中的構造物,最低水泥用量為300kg/m3。但在實際工程應用中,水泥含量也並非越高越好,為避免水泥水化反應所引發的熱應力可能導致的混凝土裂縫,英國混凝土設計標準BS8110規定最大水泥用量不應超過550kg/m3。

1.2骨料

混凝土中骨料的體積往往占其全部體積60%~70%,且通常認為骨料的體積穩定性與耐久性都要比水泥砂漿高,因此骨料的強度、粒徑及其介面等對混凝土性質也會產生一定影響。級配良好的骨料不僅可以增加混凝土的抗壓強度,還可以提高其水密性,減少有害物質的滲入幾率。對水灰比為0.60、粗骨料粒徑在2.36~9.5mm之間的混凝土試件進行的試驗測試結果表明:在相同的配比設計下,當混凝土使用不同粒徑的粗骨料時,其抗壓強度無明顯差異;但隨著粗骨料粒徑的增大,混凝土的通過電荷量、氯離子擴散係數及氣體滲透係數會有所增加。總體來看,粗骨料粒徑對混凝土強度及其耐久性雖有一定影響,但還遠不如材料配比設計、水灰比等因素所產生的影響大。

1.3火山灰質混合料

火山灰質混合料是天然的及人工的以氧化矽、氧化鋁為主要成分的礦物質原料,比如火山灰、硅藻土、粉煤灰等。此類混合料中的矽、鋁成分可以與水泥的水化產物氫氧化鈣發生化學反應,生成C-S-H膠體來填充混凝土中的孔隙,從而提高混凝土的緻密性並降低其滲透性,進而有助於降低混凝土微裂縫的發生幾率,提升混凝土在惡劣環境下的耐久性。

2配合比設計的影響

決定混凝土耐久性最重要的因素是混凝土的透水性,這與混凝土的孔隙結構密切相關。而混凝土中的孔隙率與水灰比又有著直接關係,因此水灰比已成為影響混凝土耐久性的一個關鍵因素[4]。試驗研究結果表明:混凝土吸水率會隨水灰比增加而增加,這是由於水灰比的增加會導致水泥漿體內有較多的游離水未參與水化反應而形成毛細孔隙,而毛細孔隙愈多則其吸水率也越高,反之這也說明水灰比低的混凝土會具有更緻密的孔隙結構;同時,氯離子擴散係數也會隨水灰比增加而增加,當水灰比從0.4增加到0.6時,氯離子的擴散速率能增加4~5倍。出於上述考慮,各國規範對腐蝕環境下的混凝土水灰比均有一定限制。比如ACI318M對於暴露在腐蝕環境下的混凝土最大水灰比限制值為0.40,但若最小保護層厚度提高10mm時,則最大水灰比可增為0.45;日本土木學會(JSCE)對於水中混凝土的最大水灰比限制值為0.50,暴露在海洋環境中的混凝土最大水灰比限制值則為0.45。

3環境因素的影響

3.1溫度和濕度

混凝土保持乾燥時其氣體滲透性往往會增加,這主要歸因於混凝土中孔隙體積與孔隙連通性的增加,從而有利於氣體的傳輸。相關試驗結果也表明,當混凝土試體在高溫環境下烘乾時,由於試體內水氣被蒸發且孔隙中空無一物,其氣體滲透性也會增加;在環境相對濕度由100%降至65%的過程中,試件的氣體滲透係數隨之增加,尤其是相對濕度降至85%時,氣體滲透係數增加最為明顯,其中相對濕度為40%時的混凝土氣體滲透係數要比相對濕度為65%時高出15%。另外,當混凝土毛細孔隙中只有空氣存在時,隨著養護溫度的增加,不僅會增大混凝土的氣體滲透性,還會進一步增加混凝土的吸水率,這主要是由於溫度增加會降低水的粘滯性及其表面張力,且溫度效應對吸水率的影響要明顯大於其對氣體滲透性的影響。

3.2二氧化碳濃度

高二氧化碳濃度所導致的中性化問題已成為鋼筋混凝土結構物損壞的主要原因之一。中性化一方面會改變混凝土的化學性質,使混凝土孔隙水溶液的pH值降低,容易引發鋼筋腐蝕;另一方面也會改變其物理性質,改變混凝土的孔隙率,進而影響其表面滲透性。相關試驗結果表明:混凝土的中性化速率會隨著二氧化碳濃度的增加而有所增加,且水灰比越高,其中性化速率也較大,這主要是因為水灰比較低時,混凝土孔隙孔徑較小且孔隙結構緻密,其孔隙中水膜厚度較大甚至已充滿水,故其中性化速率較小。但總體來看,二氧化碳濃度對中性化速率的影響還是要小於水灰比的影響,這也說明混凝土本身的孔隙結構分布與緻密性是影響其中性化速率的主要因素。

3.3氯離子含量

在影響混凝土耐久性的諸多因素中,由於氯離子擴散引起鋼筋腐蝕而導致混凝土結構物破壞的情形非常嚴重[6],而且氯離子的擴散機制相當複雜,其擴散速率受混凝土孔隙、暴露時間、溫度、水灰比等多種因素影響。因此,在很多標準規範中對混凝土中氯離子的含量都有嚴格限制,比如ACI318規定經常保持乾燥或防止受潮的鋼筋混凝土構件,氯離子含量不得超過水泥重量的1%,而暴露在含氯環境下的鋼筋混凝土構件,氯離子含量不得超過水泥重量的0.15%;JIS規定一般環境下的鋼筋混凝土構件,氯離子含量不得超過0.60kg/m3,若所處環境含有鹽化物,則氯離子含量不得超過0.30kg/m3。

4結語

本文重點從材料因素(組成材料、配比設計)和環境因素兩個方面,分析和探討了混凝土耐久性的影響因素。對比分析結果顯示,水灰比是影響混凝土抗壓強度及耐久性的關鍵因素;隨著水灰比增大,混凝土的中性化速率會逐漸增加,其抗壓強度和耐久性也會隨之降低;而當水灰比一定時,水泥用量、粗骨料粒徑及其他環境因素等,也會通過共同作用對混凝土的耐久性產生不同程度的影響和制約,在實際工程應用中也需要妥善處理。

混凝土爆裂補強施工法

混凝土爆裂是混凝土劣化的表現

滲漏水壁癌導致鋼筋腐蝕,鋼筋鐵鏽的體積膨脹應力超過混凝土強度時,就會撐破混凝土層(爆裂).產生混凝土塊狀性的脫落.當有害成分侵入, 爆裂處會持續擴大及加大劣化,加速混凝土中性化,加速鋼筋腐蝕,造成結構物使用壽命的縮短。並且本身之剛性、剪力強度、拉力強度、抗彎強度都會降低,使得結構行為發生應力改變加大破壞。

混凝土爆裂補強材料
盡速使用混凝土爆裂補強材料進行修復

環氧樹脂輕質砂漿修補材
無收縮輕質結構修補材

水凝膠柔韌彈性灌注材

(非俗稱打針之高壓灌注發泡材)

水凝膠柔韌彈性灌注材,是以水為分散介質的核分子聚合物,即以少量的材料與大量的水混合,形成一種耐酸堿,耐腐蝕,高柔韌高彈性不透水膠體,可以起到以水止水、防滲堵漏的作用,施工過程中在專用注漿設備壓力的推動下,能快速滲入所有水能滲透的縫隙,AB混合後瞬間發生量子固化反應,可把破損和空鼓的防水層及滲漏通道填補修複,並和混泥土裏的毛細滲漏通道永久性緊密膠聯在一起,形成動態防水層,解決了結構伸縮,地基沉降等難題,從而達到一次性堵漏治滲的目的。 改變了傳統灌漿材料施工繁瑣、部釘太密、微細縫隙處不易流入、後期容易收縮,注漿設備不易清洗的缺陷。                                                                    

主要特點

1、 固化時能大量吸收漏點裏的水份,十分適合帶水堵漏。固化時間可調,快速固化只需3s-5s;慢固化可以大於10分鐘。.

2、 固化完成後,具有較高的彈性,可解決結構伸縮。在空氣的情況下,可長期保持固態不收縮並遇水會有10%的膨脹,有效解決了二次反彈問題。

3、 打孔距離不需要太密,因漿料像水一樣在混凝土中見縫隙就能流進去,滲透能力超強。

4、 對大部分酸堿具有良好的耐化學性,不受生物侵蝕的影響。

應用範圍

1、 隧道、橋梁、地鐵、水壩、港灣、等裂縫、發絲裂縫的防水堵漏、防滲工程。

2、 建築物地下室、內外牆、結構蜂巢、磚材等、混凝土構件上幹、濕之裂縫,實際砌合所有接觸面等。