Ibland behöver sprickor repareras, men det finns så många alternativ, hur designar och väljer vi det bästa reparationsalternativet?Det här är inte så svårt som du tror.
Efter att ha undersökt sprickorna och bestämt reparationsmålen är det ganska enkelt att utforma eller välja de bästa reparationsmaterialen och procedurerna.Denna sammanfattning av alternativ för sprickreparation omfattar följande procedurer: rengöring och fyllning, gjutning och försegling/fyllning, epoxi- och polyuretaninjektion, självläkande och "ingen reparation".
Som beskrivs i "Del 1: Hur man utvärderar och felsöker betongsprickor", är att undersöka sprickorna och fastställa grundorsaken till sprickorna, nyckeln till att välja den bästa sprickreparationsplanen.Kort sagt, de viktigaste punkterna som behövs för att utforma en korrekt sprickreparation är den genomsnittliga sprickbredden (inklusive minsta och maximala bredd) och bestämningen av om sprickan är aktiv eller vilande.Målet med sprickreparation är förstås lika viktigt som att mäta sprickbredd och bestämma möjligheten för sprickrörelse i framtiden.
Aktiva sprickor rör sig och växer.Som exempel kan nämnas sprickor orsakade av kontinuerliga marksättningar eller sprickor som är krymp-/expansionsfogar av betongelement eller konstruktioner.De vilande sprickorna är stabila och förväntas inte förändras i framtiden.Normalt kommer den sprickbildning som orsakas av betongens krympning att vara mycket aktiv i början, men när fukthalten i betongen stabiliseras kommer den så småningom att stabiliseras och gå in i ett vilande tillstånd.Dessutom, om tillräckligt många stålstänger (armeringsjärn, stålfibrer eller makroskopiska syntetfibrer) passerar genom sprickorna, kommer framtida rörelser att kontrolleras och sprickorna kan anses vara i vilande tillstånd.
För vilande sprickor, använd styva eller flexibla reparationsmaterial.Aktiva sprickor kräver flexibla reparationsmaterial och speciella designhänsyn för att möjliggöra framtida rörelser.Användningen av styva reparationsmaterial för aktiva sprickor resulterar vanligtvis i sprickbildning i reparationsmaterialet och/eller intilliggande betong.
Foto 1. Med hjälp av nålspetsblandare (nr 14, 15 och 18) kan lågviskösa reparationsmaterial enkelt injiceras i hårfästes sprickor utan ledningar Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Naturligtvis är det viktigt att fastställa orsaken till sprickbildningen och avgöra om sprickan är strukturellt viktig.Sprickor som indikerar möjliga design-, detalj- eller konstruktionsfel kan få människor att oroa sig för konstruktionens bärförmåga och säkerhet.Dessa typer av sprickor kan vara strukturellt viktiga.Sprickbildning kan orsakas av belastningen, eller det kan vara relaterat till inneboende volymförändringar av betong, såsom torrkrympning, termisk expansion och krympning, och kan vara betydande eller inte.Innan du väljer ett reparationsalternativ, fastställa orsaken och överväga vikten av sprickbildning.
Att reparera sprickor orsakade av design-, detaljdesign- och konstruktionsfel ligger utanför ramen för en enkel artikel.Denna situation kräver vanligtvis en omfattande strukturell analys och kan kräva speciella förstärkningsreparationer.
Att återställa den strukturella stabiliteten eller integriteten hos betongkomponenter, förhindra läckor eller täta vatten och andra skadliga element (som avisningskemikalier), tillhandahålla sprickkantsstöd och förbättra utseendet på sprickor är vanliga reparationsmål.Med tanke på dessa mål kan underhåll grovt delas in i tre kategorier:
Med populariteten för exponerad betong och konstruktionsbetong ökar efterfrågan på kosmetisk sprickreparation.Ibland kräver integritetsreparation och spricktätning/fyllning även utseendereparation.Innan vi väljer reparationsteknik måste vi klargöra målet med sprickreparation.
Innan man designar en sprickreparation eller väljer en reparationsprocedur måste fyra nyckelfrågor besvaras.När du har svarat på dessa frågor kan du enklare välja reparationsalternativet.
Foto 2. Med hjälp av tejp, borrhål och ett blandningsrör med gummihuvud kopplat till en handhållen pistol med två pip, kan reparationsmaterialet sprutas in i sprickorna med fina linjer under lågt tryck.Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Denna enkla teknik har blivit populär, särskilt för reparationer av byggnadstyp, eftersom reparationsmaterial med mycket låg viskositet nu finns tillgängliga.Eftersom dessa reparationsmaterial lätt kan rinna in i mycket smala sprickor på grund av gravitationen, finns det inget behov av ledningar (dvs. installera en fyrkantig eller V-formad tätningsbehållare).Eftersom ledningar inte krävs är den slutliga reparationsbredden densamma som sprickbredden, vilket är mindre uppenbart än ledningssprickor.Dessutom är användningen av stålborstar och dammsugning snabbare och mer ekonomisk än kabeldragning.
Rengör först sprickorna för att ta bort smuts och skräp, och fyll sedan med ett reparationsmaterial med låg viskositet.Tillverkaren har utvecklat ett blandningsmunstycke med mycket liten diameter som är anslutet till en handhållen sprutpistol med två rör för att installera reparationsmaterial (foto 1).Om munstycksspetsen är större än sprickbredden, kan viss sprickvägning krävas för att skapa en yttratt för att passa storleken på munstycksspetsen.Kontrollera viskositeten i tillverkarens dokumentation;vissa tillverkare anger en minsta sprickbredd för materialet.Mätt i centipoise, när viskositetsvärdet minskar, blir materialet tunnare eller lättare att flyta in i smala sprickor.En enkel lågtrycksinsprutningsprocess kan också användas för att installera reparationsmaterialet (se figur 2).
Foto 3. Kabeldragning och tätning innebär att man först skär tätningsbehållaren med ett fyrkantigt eller V-format blad och sedan fyller det med lämpligt tätningsmedel eller fyllmedel.Som visas i figuren är routingsprickan fylld med polyuretan, och efter härdning är den repad och jämn med ytan.Kim Basham
Detta är den vanligaste proceduren för att reparera isolerade, fina och stora sprickor (foto 3).Det är en icke-strukturell reparation som går ut på att expandera sprickor (ledningar) och fylla dem med lämpliga tätningsmedel eller fyllmedel.Beroende på storleken och formen på tätningsbehållaren och vilken typ av tätningsmedel eller fyllmedel som används, kan ledningar och tätningar reparera aktiva sprickor och vilande sprickor.Denna metod är mycket lämplig för horisontella ytor, men kan även användas för vertikala ytor med icke hängande reparationsmaterial.
Lämpliga reparationsmaterial inkluderar epoxi, polyuretan, silikon, polyurea och polymerbruk.För golvplattan måste konstruktören välja ett material med lämplig flexibilitet och hårdhets- eller styvhetsegenskaper för att tillgodose förväntad golvtrafik och framtida sprickrörelser.I takt med att tätningsmedlets flexibilitet ökar ökar toleransen för sprickutbredning och rörelse, men materialets bärförmåga och sprickkantsstöd minskar.När hårdheten ökar ökar bärförmågan och sprickkantstödet, men sprickrörelsetoleransen minskar.
Figur 1. När Shore-hårdhetsvärdet för ett material ökar, ökar materialets hårdhet eller styvhet och flexibiliteten minskar.För att förhindra att sprickkanterna på sprickor utsatta för hårdhjulstrafik lossnar krävs en Shore-hårdhet på minst ca 80.Kim Basham föredrar hårdare reparationsmaterial (spacklar) för vilande sprickor i hårdhjuliga trafikgolv, eftersom sprickkanterna är bättre som visas i figur 1. För aktiva sprickor är flexibla tätningsmedel att föredra, men tätningsmassans bärförmåga och sprickkantstödet är lågt.Shore-hårdhetsvärdet är relaterat till hårdheten (eller flexibiliteten) hos reparationsmaterialet.När Shore-hårdhetsvärdet ökar, ökar hårdheten (styvheten) hos reparationsmaterialet och flexibiliteten minskar.
För aktiva sprickor är tätningsbehållarens storlek och formfaktorer lika viktiga som att välja ett lämpligt tätningsmedel som kan anpassa sig till den förväntade sprickrörelsen i framtiden.Formfaktorn är bildförhållandet för tätningsmedelsbehållaren.Generellt sett, för flexibla tätningsmedel, är de rekommenderade formfaktorerna 1:2 (0,5) och 1:1 (1,0) (se figur 2).Att minska formfaktorn (genom att öka bredden i förhållande till djupet) kommer att minska tätningsmassan som orsakas av sprickbreddens tillväxt.Om den maximala tätningsmassan minskar ökar mängden spricktillväxt som tätningsmedlet tål.Användning av formfaktorn som rekommenderas av tillverkaren kommer att säkerställa maximal töjning av tätningsmedlet utan fel.Om det behövs, installera skumstödstavar för att begränsa tätningsmedlets djup och hjälpa till att bilda den långsträckta formen av "timglas".
Den tillåtna töjningen av tätningsmedlet minskar med ökningen av formfaktorn.För 6 tum.Tjock platta med ett totalt djup på 0,020 tum.Formfaktorn för en sprucken behållare utan tätningsmedel är 300 (6,0 tum/0,020 tum = 300).Detta förklarar varför aktiva sprickor tätade med ett flexibelt tätningsmedel utan tätningstank ofta misslyckas.Om det inte finns någon reservoar, om sprickutbredning inträffar, kommer töjningen snabbt att överskrida tätningsmedlets dragkapacitet.För aktiva sprickor, använd alltid en tätningsbehållare med den formfaktor som rekommenderas av tätningsmedelstillverkaren.
Figur 2. Att öka förhållandet mellan bredd och djup ökar tätningsmedlets förmåga att motstå framtida sprickmoment.Använd en formfaktor på 1:2 (0,5) till 1:1 (1,0) eller enligt rekommendationer från tillverkaren av tätningsmedel för aktiva sprickor för att säkerställa att materialet kan sträckas ordentligt när sprickbredden växer i framtiden.Kim Basham
Epoxihartsinjektion binder eller svetsar spricker så smala som 0,002 tum tillsammans och återställer betongens integritet, inklusive styrka och styvhet.Denna metod innebär att man applicerar ett ythölje av icke hängande epoxiharts för att begränsa sprickor, installerar injektionsportar i borrhålet med täta intervall längs horisontella, vertikala eller överliggande sprickor, och tryckinjicerar epoxiharts (foto 4).
Draghållfastheten hos epoxiharts överstiger 5 000 psi.Av denna anledning anses epoxihartsinjektion vara en strukturell reparation.Emellertid kommer epoxihartsinjektion inte att återställa designstyrkan och inte heller förstärka betong som har gått sönder på grund av design- eller konstruktionsfel.Epoxiharts används sällan för att injicera sprickor för att lösa problem relaterade till bärförmåga och strukturella säkerhetsfrågor.
Bild 4. Innan epoxiharts injiceras måste sprickytan täckas med epoxiharts som inte sjunker för att begränsa trycksatt epoxiharts.Efter injektionen avlägsnas epoxilocket genom slipning.Vanligtvis kommer att ta bort locket att lämna nötningsmärken på betongen.Kim Basham
Epoxihartsinjektion är en styv reparation på fullt djup och de insprutade sprickorna är starkare än den intilliggande betongen.Om aktiva sprickor eller sprickor som fungerar som krympning eller expansionsfogar injiceras, förväntas andra sprickor bildas bredvid eller bort från de reparerade sprickorna.Injicera endast vilande sprickor eller sprickor med ett tillräckligt antal stålstänger som passerar genom sprickorna för att begränsa framtida rörelser.Följande tabell sammanfattar de viktiga urvalsfunktionerna för detta reparationsalternativ och andra reparationsalternativ.
Polyuretanharts kan användas för att täta våta och läckande sprickor så smala som 0,002 tum.Detta reparationsalternativ används främst för att förhindra vattenläckage, inklusive injicering av reaktivt harts i sprickan, som kombineras med vatten för att bilda en svällande gel, täppa till läckan och täta sprickan (foto 5).Dessa hartser kommer att jaga vatten och tränga in i de täta mikrosprickorna och porerna i betongen för att bilda en stark bindning med den våta betongen.Dessutom är den härdade polyuretanen flexibel och tål framtida sprickrörelser.Detta reparationsalternativ är en permanent reparation, lämplig för aktiva sprickor eller vilande sprickor.
Foto 5. Polyuretaninjektion inkluderar borrning, installation av injektionsportar och tryckinjektion av harts.Hartset reagerar med fukten i betongen och bildar ett stabilt och flexibelt skum, tätar sprickor och till och med läckande sprickor.Kim Basham
För sprickor med en maximal bredd mellan 0,004 tum och 0,008 tum är detta den naturliga processen att reparera sprickor i närvaro av fukt.Läkningsprocessen beror på att de ohydratiserade cementpartiklarna utsätts för fukt och bildar olöslig kalciumhydroxid som läcker från cementuppslamningen till ytan och reagerar med koldioxiden i den omgivande luften för att producera kalciumkarbonat på ytan av sprickan.0,004 tum.Efter några dagar kan den breda sprickan läka, 0,008 tum.Sprickorna kan läka inom några veckor.Om sprickan påverkas av snabbt rinnande vatten och rörelse kommer inte läkning att ske.
Ibland är "ingen reparation" det bästa reparationsalternativet.Alla sprickor behöver inte repareras, och övervakning av sprickor kan vara det bästa alternativet.Vid behov kan sprickor repareras senare.
Posttid: 2021-03-03