วิธีการออกแบบและเลือกแผนการซ่อมแซมรอยแตกคอนกรีตที่ถูกต้อง

บางครั้งรอยแตกจำเป็นต้องได้รับการซ่อมแซม แต่มีตัวเลือกมากมายเราจะออกแบบและเลือกตัวเลือกการซ่อมแซมที่ดีที่สุดได้อย่างไร นี่ไม่ใช่เรื่องยากอย่างที่คุณคิด
หลังจากตรวจสอบรอยแตกและกำหนดเป้าหมายการซ่อมแซมการออกแบบหรือเลือกวัสดุซ่อมและขั้นตอนที่ดีที่สุดนั้นค่อนข้างง่าย บทสรุปของตัวเลือกการซ่อมแซมรอยแตกนี้เกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้: การทำความสะอาดและการเติมการเทและการปิดผนึก/การเติมการฉีดอีพ็อกซี่และโพลียูรีเทนการรักษาตัวเองและ“ ไม่มีการซ่อมแซม”
ตามที่อธิบายไว้ใน“ ส่วนที่ 1: วิธีการประเมินและแก้ไขปัญหารอยแตกคอนกรีต” การตรวจสอบรอยแตกและการกำหนดสาเหตุของรอยแตกเป็นกุญแจสำคัญในการเลือกแผนการซ่อมแซมรอยแตกที่ดีที่สุด ในระยะสั้นรายการสำคัญที่จำเป็นในการออกแบบการซ่อมแซมรอยแตกที่เหมาะสมคือความกว้างของรอยแตกโดยเฉลี่ย (รวมถึงความกว้างขั้นต่ำและสูงสุด) และการพิจารณาว่ารอยแตกนั้นใช้งานอยู่หรืออยู่เฉยๆ แน่นอนว่าเป้าหมายของการซ่อมแซมรอยแตกมีความสำคัญเท่ากับการวัดความกว้างของรอยแตกและการกำหนดความเป็นไปได้ของการเคลื่อนไหวรอยแตกในอนาคต
รอยแตกที่ใช้งานกำลังเคลื่อนไหวและเติบโต ตัวอย่างเช่นรอยแตกที่เกิดจากการทรุดตัวของพื้นดินอย่างต่อเนื่องหรือรอยแตกที่มีข้อต่อการหดตัว/การขยายตัวของสมาชิกคอนกรีตหรือโครงสร้าง รอยแตกที่อยู่เฉยๆมีความเสถียรและไม่คาดว่าจะเปลี่ยนแปลงในอนาคต โดยปกติแล้วการแตกร้าวที่เกิดจากการหดตัวของคอนกรีตจะมีการใช้งานมากในตอนแรก แต่เมื่อปริมาณความชื้นของคอนกรีตเสถียรมันจะทำให้เสถียรและเข้าสู่สภาวะที่อยู่เฉยๆในที่สุด นอกจากนี้หากมีแท่งเหล็กเพียงพอ (รีบาซ, เส้นใยเหล็กหรือเส้นใยสังเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์) ผ่านรอยแตกการเคลื่อนไหวในอนาคตจะถูกควบคุมและรอยแตกอาจถูกพิจารณาว่าอยู่ในสภาพที่อยู่เฉยๆ
สำหรับรอยแตกที่อยู่เฉยๆให้ใช้วัสดุซ่อมที่แข็งหรือยืดหยุ่น รอยแตกที่ใช้งานต้องใช้วัสดุซ่อมแซมที่ยืดหยุ่นและข้อควรพิจารณาในการออกแบบพิเศษเพื่อให้การเคลื่อนไหวในอนาคต การใช้วัสดุซ่อมแซมที่แข็งสำหรับรอยแตกที่ใช้งานมักจะส่งผลให้เกิดการแตกร้าวของวัสดุซ่อมและ/หรือคอนกรีตที่อยู่ติดกัน
Photo 1. การใช้เครื่องผสมปลายเข็ม (หมายเลข 14, 15 และ 18) วัสดุซ่อมแซมความหนืดต่ำสามารถฉีดเข้าไปในรอยแตกของเส้นผมได้อย่างง่ายดาย
แน่นอนว่ามันเป็นสิ่งสำคัญที่จะกำหนดสาเหตุของการแตกร้าวและตรวจสอบว่าการแตกร้าวมีความสำคัญเชิงโครงสร้างหรือไม่ รอยแตกที่บ่งบอกถึงการออกแบบรายละเอียดหรือข้อผิดพลาดที่เป็นไปได้อาจทำให้ผู้คนกังวลเกี่ยวกับความสามารถในการรับน้ำหนักและความปลอดภัยของโครงสร้าง รอยแตกประเภทนี้อาจมีความสำคัญเชิงโครงสร้าง การแตกร้าวอาจเกิดจากการโหลดหรืออาจเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงปริมาตรโดยธรรมชาติของคอนกรีตเช่นการหดตัวแบบแห้งการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวและอาจหรืออาจไม่มีนัยสำคัญ ก่อนที่จะเลือกตัวเลือกการซ่อมให้กำหนดสาเหตุและพิจารณาความสำคัญของการแตกร้าว
การซ่อมแซมรอยแตกที่เกิดจากการออกแบบการออกแบบรายละเอียดและข้อผิดพลาดในการก่อสร้างอยู่นอกเหนือขอบเขตของบทความง่ายๆ สถานการณ์นี้มักจะต้องมีการวิเคราะห์โครงสร้างที่ครอบคลุมและอาจต้องมีการซ่อมแซมการเสริมแรงพิเศษ
การฟื้นฟูความเสถียรของโครงสร้างหรือความสมบูรณ์ของส่วนประกอบคอนกรีตป้องกันการรั่วไหลหรือปิดผนึกน้ำและองค์ประกอบที่เป็นอันตรายอื่น ๆ (เช่นสารเคมี deicing) ให้การสนับสนุนรอยแตกและการปรับปรุงการปรากฏตัวของรอยแตกเป็นเป้าหมายการซ่อมแซมทั่วไป เมื่อพิจารณาถึงเป้าหมายเหล่านี้การบำรุงรักษาสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท:
ด้วยความนิยมของคอนกรีตที่สัมผัสและคอนกรีตการก่อสร้างความต้องการการซ่อมแซมรอยแตกเครื่องสำอางก็เพิ่มขึ้น บางครั้งการซ่อมแซมความสมบูรณ์และการปิดผนึกรอยแตก/การเติมก็ต้องมีการซ่อมแซมลักษณะที่ปรากฏ ก่อนที่จะเลือกเทคโนโลยีการซ่อมแซมเราต้องชี้แจงเป้าหมายของการซ่อมแซมรอยแตก
ก่อนที่จะออกแบบการซ่อมแซมรอยแตกหรือเลือกขั้นตอนการซ่อมต้องตอบคำถามสำคัญสี่ข้อ เมื่อคุณตอบคำถามเหล่านี้คุณสามารถเลือกตัวเลือกการซ่อมแซมได้ง่ายขึ้น
Photo 2. การใช้เทปสก๊อต, รูเจาะและท่อผสมหัวยางที่เชื่อมต่อกับปืนคู่แบบพกพาวัสดุซ่อมแซมสามารถฉีดเข้าไปในรอยแตกเส้นละเอียดภายใต้แรงดันต่ำ Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
เทคนิคง่ายๆนี้ได้รับความนิยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการซ่อมแซมประเภทอาคารเนื่องจากวัสดุซ่อมที่มีความหนืดต่ำมากมีให้บริการแล้ว เนื่องจากวัสดุซ่อมแซมเหล่านี้สามารถไหลเข้าสู่รอยแตกที่แคบมากโดยแรงโน้มถ่วงจึงไม่จำเป็นต้องใช้สายไฟ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้สายไฟความกว้างการซ่อมแซมขั้นสุดท้ายจึงเหมือนกับความกว้างของรอยแตกซึ่งชัดเจนน้อยกว่ารอยแตกของสายไฟ นอกจากนี้การใช้แปรงลวดและการทำความสะอาดสูญญากาศนั้นเร็วกว่าและประหยัดกว่าการเดินสาย
ก่อนอื่นให้ทำความสะอาดรอยแตกเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกและเศษซากจากนั้นเติมด้วยวัสดุซ่อมแซมความหนืดต่ำ ผู้ผลิตได้พัฒนาหัวฉีดผสมเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมากซึ่งเชื่อมต่อกับปืนพ่นสเปรย์คู่แบบพกพาเพื่อติดตั้งวัสดุซ่อม (รูปที่ 1) หากปลายหัวฉีดมีขนาดใหญ่กว่าความกว้างของรอยแตกอาจจำเป็นต้องมีการกำหนดเส้นทางรอยแตกบางอย่างเพื่อสร้างช่องทางพื้นผิวเพื่อรองรับขนาดของปลายหัวฉีด ตรวจสอบความหนืดในเอกสารของผู้ผลิต ผู้ผลิตบางรายระบุความกว้างของรอยแตกขั้นต่ำสำหรับวัสดุ วัดเป็น centipoise เมื่อค่าความหนืดลดลงวัสดุจะบางลงหรือง่ายกว่าที่จะไหลลงสู่รอยแตกแคบ ยังสามารถใช้กระบวนการฉีดความดันต่ำอย่างง่ายเพื่อติดตั้งวัสดุซ่อม (ดูรูปที่ 2)
รูปที่ 3. การเดินสายและการปิดผนึกเกี่ยวข้องกับการตัดภาชนะบรรจุสารซีลแลนซ์ครั้งแรกด้วยใบมีดรูปสี่เหลี่ยมหรือรูปตัววีแล้วเติมด้วยยาแนวหรือฟิลเลอร์ที่เหมาะสม ดังที่แสดงในรูปรอยแตกเส้นทางจะเต็มไปด้วยโพลียูรีเทนและหลังจากการบ่มมันจะมีรอยขีดข่วนและล้างด้วยพื้นผิว Kim Basham
นี่เป็นขั้นตอนที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการซ่อมแซมรอยแตกที่แยกได้ดีและมีขนาดใหญ่ (รูปภาพ 3) เป็นการซ่อมแซมที่ไม่ใช่โครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการขยายรอยแตก (สายไฟ) และเติมเต็มด้วยยาแนวหรือฟิลเลอร์ที่เหมาะสม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของอ่างเก็บน้ำซีลรันต์และชนิดของน้ำยาซีลหรือฟิลเลอร์ที่ใช้การเดินสายและการปิดผนึกสามารถซ่อมแซมรอยแตกที่ใช้งานได้และรอยแตกที่อยู่เฉยๆ วิธีนี้เหมาะมากสำหรับพื้นผิวแนวนอน แต่ยังสามารถใช้สำหรับพื้นผิวแนวตั้งที่มีวัสดุซ่อมแซมที่ไม่ต้องซ็อก
วัสดุซ่อมแซมที่เหมาะสม ได้แก่ อีพ็อกซี่โพลียูรีเทนซิลิโคนโพลียูเรียและพอลิเมอร์ปูน สำหรับแผ่นพื้นนักออกแบบจะต้องเลือกวัสดุที่มีความยืดหยุ่นและความแข็งหรือลักษณะความแข็งที่เหมาะสมเพื่อรองรับการจราจรบนพื้นและการเคลื่อนไหวของรอยแตกในอนาคต เมื่อความยืดหยุ่นของน้ำยาซีลเพิ่มขึ้นความทนทานต่อการแพร่กระจายและการเคลื่อนไหวจะเพิ่มขึ้น แต่ความสามารถในการรับน้ำหนักของวัสดุและการรองรับขอบรอยร้าวจะลดลง เมื่อความแข็งเพิ่มขึ้นความสามารถในการรับน้ำหนักและการรองรับรอยร้าวก็เพิ่มขึ้น แต่ความทนทานต่อการเคลื่อนไหวของรอยแตกจะลดลง
รูปที่ 1. เมื่อค่าความแข็งของฝั่งของวัสดุเพิ่มขึ้นความแข็งหรือความแข็งของวัสดุจะเพิ่มขึ้นและความยืดหยุ่นจะลดลง เพื่อป้องกันไม่ให้ขอบรอยแตกของรอยแตกที่สัมผัสกับการจราจรที่ยากลำบากจากการลอกออกจำเป็นต้องมีความแข็งของชายฝั่งอย่างน้อยประมาณ 80 Kim Basham ชอบวัสดุซ่อมแซมที่หนักขึ้น (ฟิลเลอร์) สำหรับรอยแตกที่อยู่เฉยๆในพื้นจราจรที่มีล้อยากเนื่องจากขอบรอยแตกดีขึ้นดังแสดงในรูปที่ 1 สำหรับรอยแตกที่ใช้งานอยู่ การรองรับขอบรอยร้าวต่ำ ค่าความแข็งของฝั่งเกี่ยวข้องกับความแข็ง (หรือความยืดหยุ่น) ของวัสดุซ่อม เมื่อค่าความแข็งของฝั่งเพิ่มขึ้นความแข็ง (ความแข็ง) ของวัสดุซ่อมจะเพิ่มขึ้นและความยืดหยุ่นจะลดลง
สำหรับการแตกหักที่ใช้งานขนาดและปัจจัยรูปร่างของอ่างเก็บน้ำซีลรันต์มีความสำคัญเท่ากับการเลือกยาแนวที่เหมาะสมซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับการเคลื่อนไหวของการแตกหักที่คาดหวังในอนาคต ฟอร์มแฟคเตอร์คืออัตราส่วนภาพของอ่างเก็บน้ำซีลรันต์ โดยทั่วไปแล้วสำหรับยาแนวยืดหยุ่นปัจจัยฟอร์มที่แนะนำคือ 1: 2 (0.5) และ 1: 1 (1.0) (ดูรูปที่ 2) การลดฟอร์มแฟคเตอร์ (โดยการเพิ่มความกว้างเมื่อเทียบกับความลึก) จะช่วยลดความเครียดที่เกิดจากการเจริญเติบโตของความกว้างของรอยแตก หากความเครียดสูงสุดของสารซีลแลนท์ลดลงปริมาณการเจริญเติบโตของรอยร้าวที่ยาแนวสามารถทนต่อการเพิ่มขึ้น การใช้ฟอร์มแฟคเตอร์ที่แนะนำโดยผู้ผลิตจะทำให้มั่นใจได้ว่าการยืดตัวสูงสุดของสารซีลแอนด์ซีลโดยไม่ล้มเหลว หากจำเป็นให้ติดตั้งแท่งรองรับโฟมเพื่อ จำกัด ความลึกของน้ำยาซีลและช่วยสร้างรูปทรงยาว "นาฬิกาทราย"
การยืดตัวที่อนุญาตของสารซีลแลนท์จะลดลงตามการเพิ่มขึ้นของปัจจัยรูปร่าง สำหรับ 6 นิ้ว แผ่นหนาที่มีความลึกทั้งหมด 0.020 นิ้ว ปัจจัยรูปร่างของอ่างเก็บน้ำที่ร้าวโดยไม่มียาแนวคือ 300 (6.0 นิ้ว/0.020 นิ้ว = 300) สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมรอยแตกที่ใช้งานได้ปิดผนึกด้วยยาแนวที่ยืดหยุ่นโดยไม่มีถังปิดผนึกมักจะล้มเหลว หากไม่มีอ่างเก็บน้ำหากมีการแพร่กระจายของรอยแตกความเครียดจะสูงกว่าความสามารถในการรับแรงดึงอย่างรวดเร็ว สำหรับรอยแตกที่ใช้งานอยู่ให้ใช้อ่างเก็บน้ำที่มีน้ำยาซีลกับฟอร์มแฟคเตอร์ที่ผู้ผลิตซีลแอร์ที่แนะนำ
รูปที่ 2. การเพิ่มอัตราส่วนความกว้างต่อความลึกจะเพิ่มความสามารถของยาแนวในการทนต่อช่วงเวลาการแตกร้าวในอนาคต ใช้ฟอร์มแฟคเตอร์ 1: 2 (0.5) ถึง 1: 1 (1.0) หรือตามที่ผู้ผลิตยาแนวแนะนำสำหรับรอยแตกที่ใช้งานอยู่เพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุสามารถยืดได้อย่างเหมาะสมเมื่อความกว้างของรอยแตกเติบโตในอนาคต Kim Basham
พันธบัตรการฉีดอีพ็อกซี่เรซินหรือรอยเชื่อมรอยร้าวแคบเท่ากับ 0.002 นิ้วเข้าด้วยกันและฟื้นฟูความสมบูรณ์ของคอนกรีตรวมถึงความแข็งแรงและความแข็งแกร่ง วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ฝาครอบพื้นผิวของอีพ็อกซี่เรซินที่ไม่ติดขัดเพื่อ จำกัด รอยแตกการติดตั้งพอร์ตฉีดเข้าไปในหลุมเจาะในช่วงเวลาใกล้เคียงตามแนวนอนแนวตั้งหรือเหนือศีรษะ
ความต้านทานแรงดึงของอีพอกซีเรซินเกิน 5,000 psi ด้วยเหตุนี้การฉีดอีพ็อกซี่เรซินจึงถือเป็นการซ่อมแซมโครงสร้าง อย่างไรก็ตามการฉีดอีพ็อกซี่เรซินจะไม่คืนค่าความแข็งแรงในการออกแบบและจะไม่เสริมสร้างคอนกรีตที่แตกเนื่องจากข้อผิดพลาดในการออกแบบหรือการก่อสร้าง อีพอกซีเรซินไม่ค่อยใช้ในการฉีดรอยร้าวเพื่อแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความสามารถในการรับน้ำหนักและปัญหาด้านความปลอดภัยของโครงสร้าง
ภาพถ่าย 4. ก่อนที่จะฉีดอีพ็อกซี่เรซินพื้นผิวรอยแตกจะต้องปกคลุมด้วยอีพอกซีเรซินที่ไม่ติดขัดเพื่อ จำกัด อีพอกซีเรซินแรงดัน หลังจากฉีดหมวกอีพ็อกซี่จะถูกลบออกโดยการบด โดยปกติแล้วการถอดฝาครอบจะทำให้รอยขีดข่วนบนคอนกรีต Kim Basham
การฉีดอีพ็อกซี่เรซินเป็นการซ่อมแซมที่เข้มงวดเต็มรูปแบบและรอยแตกที่ฉีดนั้นแข็งแกร่งกว่าคอนกรีตที่อยู่ติดกัน หากมีรอยแตกหรือรอยแตกที่ทำหน้าที่เป็นข้อต่อการหดตัวหรือการขยายตัวถูกฉีดจะมีรอยแตกอื่น ๆ ที่คาดว่าจะเกิดขึ้นข้างหรือห่างจากรอยแตกที่ซ่อมแซม เฉพาะการฉีดร้าวหรือรอยแตกที่มีจำนวนแท่งเหล็กเพียงพอที่ผ่านรอยแตกเพื่อ จำกัด การเคลื่อนไหวในอนาคต ตารางต่อไปนี้สรุปคุณสมบัติการเลือกที่สำคัญของตัวเลือกการซ่อมแซมนี้และตัวเลือกการซ่อมแซมอื่น ๆ
โพลียูรีเทนเรซินสามารถใช้ในการปิดผนึกร้าวเปียกและรั่วรั่วแคบเพียง 0.002 นิ้ว ตัวเลือกการซ่อมแซมนี้ส่วนใหญ่ใช้เพื่อป้องกันการรั่วไหลของน้ำรวมถึงการฉีดเรซิ่นปฏิกิริยาลงในรอยแตกซึ่งรวมกับน้ำเพื่อสร้างเจลบวมเสียบรั่วและปิดผนึกรอยแตก (ภาพถ่าย 5) เรซินเหล่านี้จะไล่ล่าน้ำและแทรกซึมเข้าไปในร่องขนาดเล็กและรูขุมขนของคอนกรีตเพื่อสร้างพันธะที่แข็งแกร่งด้วยคอนกรีตเปียก นอกจากนี้โพลียูรีเทนที่ผ่านการรักษานั้นมีความยืดหยุ่นและสามารถทนต่อการเคลื่อนไหวของรอยร้าวในอนาคตได้ ตัวเลือกการซ่อมแซมนี้เป็นการซ่อมแซมถาวรเหมาะสำหรับรอยแตกที่ใช้งานอยู่หรือรอยแตกที่อยู่เฉยๆ
Photo 5. การฉีดโพลียูรีเทนรวมถึงการขุดเจาะการติดตั้งพอร์ตการฉีดและการฉีดความดันของเรซิน เรซิ่นทำปฏิกิริยากับความชื้นในคอนกรีตเพื่อสร้างโฟมที่มีความเสถียรและยืดหยุ่นรอยร้าวปิดผนึกและแม้กระทั่งรอยแตกที่รั่วไหล Kim Basham
สำหรับรอยแตกที่มีความกว้างสูงสุดระหว่าง 0.004 นิ้วถึง 0.008 นิ้วนี่เป็นกระบวนการธรรมชาติของการซ่อมแซมรอยแตกในที่ที่มีความชื้น กระบวนการบำบัดเกิดจากอนุภาคซีเมนต์ที่ไม่ได้รับความชุ่มชื้นที่สัมผัสกับความชื้นและการชะล้างแคลเซียมไฮดรอกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำจากสารละลายซีเมนต์ไปยังพื้นผิวและทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศโดยรอบเพื่อผลิตแคลเซียมคาร์บอเนตบนพื้นผิวของรอยแตก 0.004 นิ้ว หลังจากสองสามวันรอยแตกกว้างสามารถรักษาได้ 0.008 นิ้ว รอยแตกอาจรักษาได้ภายในไม่กี่สัปดาห์ หากรอยแตกได้รับผลกระทบจากน้ำและการเคลื่อนไหวที่ไหลเร็วการรักษาจะไม่เกิดขึ้น
บางครั้ง“ ไม่มีการซ่อมแซม” เป็นตัวเลือกการซ่อมแซมที่ดีที่สุด ไม่จำเป็นต้องได้รับการซ่อมแซมรอยแตกและการตรวจสอบรอยแตกอาจเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด หากจำเป็นสามารถซ่อมแซมรอยแตกได้ในภายหลัง