丙烯酸盐裂缝修补剂对混凝土裂缝的修补摘要：丙烯酸盐裂缝修补剂具有极低的粘度，可在自身重力的影响下进入极为细小的混凝土裂缝中，并在其中交联成隔气阻水的凝胶状，以提高混凝土的性能及使用寿命。关键字：丙烯酸盐；混凝土裂缝；隔气阻水Repairof Concrete Cracks by Acrylate Crack Repair AgentAbstract:The acrylate crackrepair agent has a very low viscosity and can enter the extremely fine concretecrack under the influence of its own gravity, and cross-links into a gel-likewater-blocking gel to improve the performance and service life of the concrete.Keywords：acrylate;concrete crack; gas barrier0引言最近几十年，中国的建筑行业迅猛发展，给我国经济建设作出杰出贡献。建筑行业离不开混凝土的应用，但是在设计方面的不合理、材料方面配比不当、施工方面操作不合适都有可能使混凝土在水化过程也会产生诸多细小裂缝，即使设计合理、材料适当、施工准确仍会出现裂缝。裂缝的存在会降低混凝土工程的强度和完整性，空气与水流从裂缝进入其中会导致钢筋的诱蚀从而缩短混凝土工程的使用寿命[1]。针对此类裂缝，通常使用化学灌浆法、涂膜堵漏法以及嵌缝堵漏法等进行对其进行修补，以提高建筑物的使用寿命[2]。丙烯酸盐裂缝修补剂具有优良的渗透与堵漏性能，可很好的解决以上问题。1丙烯酸盐裂缝修补剂渗透堵漏机理丙烯酸盐裂缝修补剂由丙烯酸盐单体、交联剂、促进剂、引发剂以及其它助剂组成。其渗透堵漏机理如图1所示：超低粘度的丙烯酸盐裂缝修补剂溶液通过混凝土表面缝隙和毛细通道进行缓慢渗透，填充混凝土内部的裂缝、孔隙等缺陷，并在混凝土中聚合反应形成隔气阻水的水凝胶，以达到堵漏的效果。
图1 丙烯酸盐裂缝修补剂浆液渗透堵漏机理[3]丙烯酸盐裂缝修补剂浆液的基本性能如表1所示：表1 丙烯酸盐裂缝修补剂浆液的基本性能项目性能指标外观淡黄色透明液体pH值8-12凝胶时间15min-2h可调浆液密度/（g/cm3）1 -1.1粘度/mPa·s1-2由于丙烯酸盐裂缝修补剂浆液具有与清水接近的粘度，故而可以在重力场中在自身重力作用下进入混凝土裂缝中。而浆液的凝胶时间随着促进剂、引发剂的用量等可进行调控，可人为控制其在裂缝中自聚形成凝胶的时间，从而起到阻水堵漏的效果。丙烯酸盐单体是由丙烯酸与金属氧化物或金属氢氧化物通过中和反应而制得。前人对丙烯酸钾、钠、铵、钙、镁、锌、钡、铅、镍、铝、铬等10多种金属盐水溶液和凝胶的性状进行了许多基础研究工作。其中常见的应用于混凝土堵漏工程中的包括丙烯酸镁、丙烯酸钙以及丙烯酸钠。不同种类丙烯酸盐的粘度顺序由大到小为丙烯酸镁＞丙烯酸钙＞丙烯酸钠。丙烯酸盐裂缝修补剂聚合生产的凝胶体具有最佳的吸水性能，在裂缝中可继续吸水膨胀堵住未被浆液填充的裂缝处或者混凝土再次损坏的缺陷处。丙烯酸盐裂缝修补剂凝胶体的基本性能如表2所示：表2 丙烯酸盐裂缝修补剂凝胶体的基本性能项目性能指标外观无色或淡黄色透明状凝胶体固沙体抗压强度/KPa80-100固含/%11-11.5遇水膨胀率/%2000丙烯酸盐裂缝修补剂凝胶体具有较高的遇水膨胀率，可在凝胶体表层以螯合剂进行处理，使凝胶体表层的遇水膨胀率极大的降低甚至不再继续吸水膨胀，但内部未被螯合的部分可继续发挥修补二次缺陷的作用。丙烯酸盐裂缝修补剂凝胶体在混凝土表面存在物理吸附和化学吸附作用。物理吸附的主要形式有毛细管作用、氢键、分子间作用力等。浆液在毛细管作用下能够进入混凝土的毛细管道中，固化后能够嵌入混凝土的内部。化学吸附主要是因为丙烯酸盐与混凝土裂缝表面的Ca2+发生络合，牢固地粘附在混凝土表面。因此，如图2所示：在干湿循环的环境中，丙烯酸盐裂缝修补剂凝胶体与混凝土表面仍然能够粘结在一起，不会因凝胶体脱水收缩而与混凝土裂表面分离。当水再次渗透进缝隙时，凝胶体仍然能够重新吸水膨胀，重新起到堵漏的作用。
图2 丙烯酸盐裂缝修补剂注浆效果和收缩示意图[3]总的来说，该类裂缝修补剂浆液粘度低，可在重力场作用下自行渗透到裂缝中，在其中形成具有阻水能力的透明水凝胶。其工作机理符合灌浆方法解决裂缝渗漏的3种工作机理：①粘结机理，通过浆料把裂缝界面粘合起来；②填塞机理，利用浆料对裂缝间隙进行充填；③胀塞防渗机理，利用浆料的浸水膨胀特性，把裂缝胀塞起来进行防渗堵漏[4]。故此，丙烯酸盐裂缝修补剂以其优良的渗透与堵漏性能，可很好的修补混凝土裂缝问题。2丙烯酸盐裂缝修补剂工程实例杭州钱江经济开发区某厂房屋面采用压型钢板组合楼板，设计防水等级I级，构造如下图所示：
图3 厂房屋面防水层结构示意图此工程于9月竣工投入使用，在投入使用2年之后屋面陆续出现渗漏点，邀请我司于初进行维修。由于其屋面有大量设备无法移动，设备架空高度约50cm，在工厂不停产的情况下无法移动设备，若不移动设备传统涂料卷材无法覆盖施工在其上方。而其屋面板底部区别于传统钢筋混凝土屋面，无法对屋面裂缝位置进行甄别（因为上部结构由于各种原因开裂导致渗漏水之后，水到了压型钢板之后可能会沿着压型钢板走很多路再通过某一点渗漏到室内），又因生产原因不能从底部进行灌浆，故而无法用传统高压注浆进行渗漏水维修。在上述困难之下，我司工程部采用我司最新研发的丙烯酸盐裂缝修补剂对渗漏进行维修，此方案对于该维修项目来说有下列优点：1）无需工厂停产、设备移动，施工操作简单；2）此产品无毒、绿色环保、粘度低、可自聚，能自渗透至漏水点并自聚堵漏；3）凝胶性质稳定，耐久性好；4）与混凝土粘结力强，粘结强度大于自身凝胶体强度；5）耐化学性能强，抗菌性能好；6）遇水膨胀率高，自修复强，遇水后可反复堵漏。丙烯酸盐裂缝修补剂施工工艺：1）施工前保证基层干燥、无水或漏水排空；2）将A料和B料1:1混合，均匀喷洒于基层上；3）待基层表面材料完全凝胶后，将表面多余胶凝清除。4）第二天堵住落水口，进行蓄水试验；5）打开落水口。在此工程案例中，若使用传统防水材料需移动大量机械设备，工厂需停工歇业，花费大量的人力财力。本公司所生产的丙烯酸盐裂缝修补剂施工简单，无需移动设备，且经测试该种材料在此工程中防水堵漏效果明显。3总结丙烯酸盐裂缝修补剂浆液具有极低的粘度，凝胶时间可控，可自渗透至混凝土裂缝中并在其中交联成可隔气阻水的凝胶体。丙烯酸盐裂缝修补剂凝胶体具有较高的遇水膨胀率，可再次填充未被填充的混凝土缺陷处；对凝胶表层进行螯合处理，可使其不再吸水膨胀。丙烯酸盐裂缝修补剂自身特点使其与混凝土具有极好的粘结力，凝胶干燥收缩也不会与裂缝界面脱落，同时凝胶干燥后可再次吸水膨胀。丙烯酸盐裂缝修补剂可很好的对混凝土裂缝进行修缮，起到隔气阻水的效果，同时提高混凝土的性能和使用寿命。在工程应用中，丙烯酸盐裂缝修补剂很好处理了上部设备多且无法移动的屋面渗漏水维修问题，尤其对于底部采用压型钢板作为模板支撑的屋面，因为其无法采用传统高压注浆进行渗漏水维修。并且该材料维修施工工艺简单，相对成本较低，见效快。将对于以后渗漏水维修提供一个划时代的优良的方案。参考文献[1]张维欣,邝健政,胡文东,等.丙烯酸盐灌浆材料及其应用[J].中国建筑防水,,5(2):10-12[2]曾晓云.浅议建筑工程混凝土裂缝产生原因及防渗漏处理方法[J].建筑工程技术与设计,,8(27):8-23.[3]宾斌,李业深,邝健政,等.XT-丙烯酸盐灌浆材料研究与应用[C].科技创新与化学灌浆,,11(4):55-58.[4]袁世茂,于明鑫,柏录平.水溶性聚氨酯防渗灌浆的设计[J].人民长江,2000,31(3):23-24.
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