桥梁、隧道混凝土露筋选用环氧砂浆修补的原因与施工流程

2026年10月27日 · wusheng_admin

为什么是环氧砂浆:六条技术理由

对比项环氧砂浆(树脂基)Ⅰ 级聚合物水泥砂浆(水泥基)丙乳砂浆
固化机理环氧树脂 + 固化剂化学交联固化,不依赖水化水泥水化 + 聚合物成膜水泥水化 + 丙乳成膜
干基面正拉粘结≥3.0 MPa(DL/T 5193—2021 R 型)≥2.5 MPa 且为砼内聚破坏一般 ≥1.5~2.0 MPa
抗压强度R 型 ≥40 MPa,P 型 ≥60 MPa,实测常达 60~80 MPa28 d ≥55 MPa中等
线性固化收缩率≤0.05%~0.12%28 d 收缩率 ≤0.17%(水泥基类)较大
透气性基本不透气、不透水透气透气
抗氯离子 / 耐盐蚀优异(致密屏蔽)较好一般
潮湿基面可施工性普通型不可;潮湿型可(≥2.0 MPa)可,且要求”表面保持湿润”可
大面积厚层适应性差,易鼓包、造价高好好
户外耐紫外差,长期暴晒黄变老化,需罩面好好
可操作时间(25℃)30~60 min45~90 min较长
达到设计强度24 h 初固化,7 d 达强度保湿养护 7 d7 d
综合单价高中低

六条选用理由

理由一:露筋最致命的质量缺陷是”钢筋底下留空腔”,而环氧砂浆几乎不收缩。

普通水泥基类修补材料存在干燥收缩与塑性收缩,在钢筋背面、凹槽底部最易形成收缩缝隙。环氧砂浆靠化学交联固化,线性固化收缩率 ≤0.05%~0.12%,能在钢筋周围形成无空隙的包裹体。这正是多份施工图反复强调”钢筋底面不能出现空洞”(经开区项目)、”修补后结构表面平整密实”(盱眙县维西桥)的原因,也是盱眙县维西桥施工图特别规定”所用环氧砂浆应具有较低的膨胀系数、收缩率和放热温度”的由来。

理由二:环氧砂浆自身即一道防腐屏蔽层,与阻锈剂形成双重保护。

露筋修补的根本目的是阻断锈蚀继续发展。环氧砂浆固化后结构致密、不透水不透气,能同时切断水、氧气、氯离子到达钢筋表面的三条通路。配合前置的喷涂型阻锈剂(氯离子含量降低率 ≥90%,JTJ 275—2000 检验),构成”化学钝化 + 物理屏蔽”的双重防线。这也是为什么各施工图在列出环氧砂浆的同时,几乎必然列出阻锈剂工程量。

理由三:粘结强度高且能实现混凝土内聚破坏,与老混凝土、与钢筋都能形成有效连接。

环氧可与老混凝土形成化学键合,与除锈后的钢筋表面同样粘结良好。DL/T 5193—2021 要求 R 型干基面正拉粘结 ≥3.0 MPa,高于聚合物砂浆的 2.5 MPa 门槛;配合环氧底涂(固含量 ≥95%,干基面粘结 ≥3.0 MPa),界面成为整体而非”贴皮”。

理由四:触变性好,立面、仰面不流挂,恰好匹配露筋的高发部位。

露筋高发部位是梁底、T 梁翼缘板、盖梁底面、墩柱侧面、水中桩基——几乎全部是立面或仰面。环氧砂浆可做成触变型配方,单次抹压 3~10 mm 不流挂、不下坠;而普通砂浆在这些部位需要支模或多次补抹。

理由五:早期强度高,适应桥梁养护的短窗口期。

桥梁维修多为占道、夜间或分幅封闭施工,开放交通时间受严格约束。环氧砂浆 24 h 可初步硬化,7 d 达到设计强度,且养护期间不需要洒水保湿(仅需防扰动、防雨淋),大幅简化现场组织。

理由六:抗压强度高,容易满足”标号较原混凝土提高一个等级”的要求

《公路桥梁典型病害维修加固手册》要求深层露筋修补材料”标号较原混凝土提高一个等级”;《公路桥梁设施养护技术规范》亦规定”修复采用的砂浆的抗压强度等级应比原结构混凝土强度等级提高一级”。环氧砂浆抗压可达 6080 MPa(P 型门槛 ≥60 MPa),对 C30C50 的原构件均可轻松满足。

标准施工流程(十步法)

第 1 步:病害调查与范围标定
依据检测报告逐处核实位置、病害类型(破损露筋 / 锈胀露筋)、面积、钢筋锈蚀程度,编号记录并绘制病害分布图。
按”点状 / 片状”分类确定修补范围;凿除范围应沿露筋方向两侧适当加宽,凿至钢筋两端无锈蚀区域。
判断缺陷深度:未超保护层且钢筋未外露 → 转聚合物砂浆方案;已超保护层、钢筋外露 → 采用环氧砂浆 / 环氧混凝土方案。
第 2 步:凿除劣化混凝土
人工或机械凿除松散、空鼓、碳化、锈胀的混凝土,直至露出坚硬、密实的新鲜骨料面,凿除深度一般不小于 3 cm,且不得小于缺陷深度及设计要求的深度。
边缘处必须处理为垂直面(或方波/锯齿状),不得留斜坡面——这是 JTG 5220—2020 6.8 条基本要求的明文规定,坡度面会导致修补体边缘薄如刀口、必然开裂脱落。
凿铲应垂直混凝土表面,避免凿坑修补材料与老混凝土成尖角搭接。
深度大于 5 cm 或面积很大时,改立模灌注环氧灌浆料处理(挂网材料:镀锌钢丝,网孔 2.5 cm,丝径 1 mm)。
第 3 步:钢筋除锈
用钢丝刷、电动钢丝轮或喷砂(风砂枪)清除钢筋表面锈层、锈坑,打磨至露出金属光泽(GB 50550—2010 §3.0.5 要求”对钢构件和钢筋,还应除锈、脱脂并打磨至露出金属光泽”)。
锈蚀严重的判定与处置:
钢筋截面锈蚀面积超过 5% → 需补筋;
钢筋锈蚀超过 15% → 应补焊同直径钢筋;
锈蚀面积达钢筋面积 20% 以上的主筋 → 必须完全凿出,除锈后侧面焊接同直径接长钢筋。
第 4 步:钢筋阻锈处理
采用烷氧基类或氨基类喷涂型阻锈剂,人工用毛刷涂刷或喷涂于干燥的钢筋表面,涂刷一遍或连续喷涂至饱和溢流。
性能指标应符合《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367—2013) 4.7.2 及 4.7.3 条要求,主要控制项:

检验项目合格指标检验方法标准
氯离子含量降低率≥90%JTJ 275—2000
盐水浸渍试验无锈蚀,且电位为 0~−250 mVYB/T 9231—2009
干湿冷热循环试验60 次,无锈蚀YB/T 9231—2009
电化学试验电流应小于 150 μA,且破样检查无锈蚀YBJ 222
现场锈蚀电流检测喷涂 150 d 后现场测定的电流降低率 ≥80%GB 50550—2010

需注意:阻锈剂必须在混凝土表面和钢筋干燥后涂刷。
强腐蚀环境(沿海、除冰盐区域)下,修补完成后还宜在修补范围及周边涂刷渗透型阻锈剂。
第 5 步:基面清理与干燥
清除粉尘、碎屑:可用压缩空气吹净、高压水冲洗,或风砂枪喷砂;油污部位用丙酮擦洗。
基面必须达到”无水湿、无油污、无灰尘及其他污物,无软弱带,平整、干燥、坚固、密实”。
若基面潮湿,必须采取措施保持干燥或改用潮湿型环氧砂浆 / 丙乳砂浆。 普通环氧砂浆严禁在含水率高的基面上施工。
第 6 步:涂刷环氧基液(底涂)
在涂抹环氧砂浆前,先在基面薄涂一层环氧基液(界面剂),涂刷厚度应不超过 1 mm,力求薄而均匀,不得漏涂、流淌。
钢筋和凹凸不平等难涂刷部位需反复多刷几次;为便于涂匀,可在基液中加入少量丙酮(35%)。
已涂刷表面应注意保护,严防杂物、灰尘落入。
关键节点:涂刷基液后需间隔一定时间,待基液中的气泡清除后再涂抹环氧砂浆;禁止基液干固后再涂环氧砂浆。 实操判断标准为”指触拉丝 / 似粘非粘”时立即抹砂浆。
第 7 步:配料与搅拌
严格按产品合格证或配合比设计称重配料,严禁凭体积估算,严禁加水(加水直接导致强度与粘结大幅下降)。
典型三组分体系:A(环氧树脂)+ B(固化剂)+ C(级配石英砂骨料)。常见参考配比 A:B:C = 1:3:16(以产品说明为准);。
先混合 A、B 组分搅拌 23 min 至均匀,再加入 C 骨料继续机械搅拌(300500 r/min)至骨料全部浸润,总搅拌时间 35 min。
少量多次拌料,拌好的料必须在可操作时间内用完(25℃ 时一般 3060 min);高温环境应减少单次配量。超时凝胶或已出现干硬现象的料直接废弃,严禁二次稀释复用。
施工环境温度宜 25℃;低温需选用低温固化型产品。
第 8 步:分层抹压
涂抹时摊铺均匀,用铁抹子反复压抹使表面翻出浆液;如有气泡必须刺破压紧。
单次抹压厚度控制在 5~10 mm(立面 ≤10 mm、平面 ≤15 mm);超厚必须分层,上一层指触干燥后再抹下一层,分层间隔宜 ≥72 h(以产品说明为准)。
顶面涂抹时极易往下脱落,顶层应使用粘结度大的基液并力求均匀。
钢筋底面及四周必须填塞密实,不得出现空洞。
修补厚度要求:单处修补厚度不得小于 2 cm;一般按 3 cm 考虑;修补后钢筋保护层应 ≥1 cm,恢复至原结构表面。
深度大的空洞改用环氧混凝土时,粗集料粒径不宜大于 15 mm。
第 9 步:养护
环氧砂浆不需要洒水养护,常温自然养护即可,24 h 内防止扰动、撞击、雨淋;7 d 内避免荷载扰动,7 d 达到设计强度。
终凝前应采取保护措施,避免表面受雨水、风及阳光直射影响。
养护期前 3 天不应有水浸泡或其他冲击。
第 10 步:表面防护(外露部位必做)
户外、紫外线照射部位,修补完成后应在修补范围及周边涂刷渗透型阻锈剂 + 防碳化涂料 / 丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆罩面,解决环氧黄变老化问题。
隧道内局部修补后可涂防碳化剂。

施工案例

桥梁露筋环氧砂浆修复

桥梁露筋环氧砂浆http://91zhizao.com.cn/修复

环氧砂浆

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