[发明专利]钢筋混凝土结构体的修复防护层及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土结构体的修复防护层及其施工方法，属于钢筋混凝土结构修复补强与防护技术领域。

背景技术

混凝土结构的耐久性一直是学术研究和工程界关注的热点，而混凝土结构的盐害、冻融损害和碳化，进一步带来钢筋的锈胀破坏，严重影响了混凝土结构的承载力和耐久性，对混凝土结构的修复及防护工作应贯穿于其整个寿命周期。

目前，多采用的混凝土涂层防护技术是在混凝土或钢筋混凝土表面涂刷保护涂层，形成憎水层或将混凝土表面孔隙及缺陷封闭，有效地阻止水分及盐类等的侵入，从而起到混凝土机构的防护作用。住房和城乡建设部2011年先后发布了《混凝土结构防护用成膜型涂料》(JG/T 335)、《混凝土结构修复用聚合物水泥砂浆》(JG/T 336)及《混凝土结构防护用渗透型涂料》(JG/T 337)，推广并规范混凝土结构修复和防护用材料的设计与质量控制。其中，用于防护混凝土结构的成膜型涂料包括环氧树脂类、丙烯酸酯类聚氨酯类、氯化橡胶等；而渗透型涂料包括硅烷、硅氧烷等为主要组分的溶剂类或水性涂料，JG/T 335和JG/T 337不仅规定了涂料与混凝土基体的附着力，还具体规定了抗氯离子渗透等防护性能；然而，这类涂料类防护层厚度一般小于1mm，对混凝土结构无修复与加固作用，也不能抵御外来机械碰撞与摩擦。修复用聚合物砂浆是由聚合物、水泥、细骨料、添加剂等为主要原料用于混凝土结构的加固或修复，JG/T 336规定了该类材料的凝结时间和强度指标，并未规定其对混凝土结构的抗氯离子渗透等防护性能要求，而已有的研究与工程应用表明，聚合物乳液成膜后填充了砂浆孔隙，从而改善了抗渗、抗碳化、抗有害离子渗透的性能，能对混凝土结构起防护作用。本发明提出的磷酸镁水泥基复合材料具有早强快凝、干缩小、与老混凝土粘结强度高、抗水、氯离子渗透性强、耐硫酸盐、氯盐侵蚀性能优良等特性，将其裹敷于新成型建筑结构或老混凝土结构外，即可实现对混凝土结构的防护的效果，也可用于混凝土结构破损部位的修复。

磷酸镁水泥(简称MPC)基复合材料属刚性防护层，不同于柔性的保护涂层，具有抗氯离子渗透、抗盐侵蚀性能的同时能参与结构受力，具有更好的长久防护性能。发明专利(CN 103924689 A)提出“应用磷酸镁水泥防护钢筋的方法”，即在绑扎好的钢筋表面涂刷磷酸镁水泥浆以达到保护钢筋作用，但实际操作中，涂刷的浆体厚度难以控制均匀，浇筑混凝土后的振捣过程容易使固化于钢筋上的磷酸镁净浆薄层碎裂剥离，因此，该方法只能在钢筋笼绑扎后和浇筑水泥混凝土期间对钢筋有较好的防护作用。发明专利(CN 103145397 A)基于磷酸镁水泥基材料的早强快凝特性，提出“一种基于建筑中破损石材的快速修补材料及其制备方法”；发明专利(CN 103104100 A)针对钢板、FRP加固混凝土的缺陷，提出“应用磷酸镁水泥和纤维布复合材料加固混凝土的方法”；而发明专利(CN 104763163 A)基于磷酸镁水泥基材料的低碱特性，提出“一种E玻纤织物增强磷酸镁水泥基混凝土薄板加固RC梁的加固方法及工艺”，并通过实施例证明了该方法对梁体承载力具有明显的增强效果。其它关于磷酸镁水泥基材料用于钢筋混凝土结构的修复和防护的专利及文献尚未见报道，尤其是本发明提出的磷酸镁水泥基材料具有较强的抗氯离子渗透、抗氯盐、硫酸盐侵蚀性能，能实现对钢筋混凝结构的防护作用，并可以根据色泽及装饰需要调节材料组分中的硅灰或粉煤灰的掺量、可以根据修复防护层的抗裂性能要求调节材料组分中短切纤维的掺量。

发明内容

本发明目的是：针对上述问题，提供一种钢筋混凝土结构体的修复防护层及其施工方法，其能够有效修复已受损的混凝土结构，并在钢筋混凝土结构体外形成密实、美观的磷酸镁水泥防护层。

本发明的技术方案是：一种钢筋混凝土结构体的修复防护层，包括受损的老混凝土结构体，其特征在于：在所述老混凝土结构体的修补处施工有由MPC砂浆或纤维MPC复合材料形成的修复层，并在该钢筋混凝土结构体的表面施工有由MPC净浆形成的、且位于所述修复层外侧的防护层。

所述MPC净浆由死烧氧化镁粉、复合缓凝剂、工业级磷酸二氢钾、掺合料加水拌合而成，所述掺合料选自粉煤灰、硅灰中的任意一种或两种，其中，(复合缓凝剂的质量)/(死烧氧化镁粉和掺合料的总质量)＝11％～14％，(掺合料的质量)/(死烧氧化镁粉和掺合料的总质量)＝0％～10％，(工业级磷酸二氢钾的质量)/(死烧氧化镁粉的质量)＝1:2～1:3，(水的质量)/(死烧氧化镁粉和工业级磷酸二氢钾的总质量)＝0.11～0.13，该MPC净浆的浆体稠度为30±2mm；