建筑工程結構構件中，混凝土裂縫隨處可見。以不貫通、無規則形式存在的微觀裂縫對建筑結構本身無害，而尺寸超出《混凝土結構設計規范》相關要求的宏觀裂縫則將對結構的安全性和耐久性產生威脅。采用修補材料對結構裂縫進行及時修補，使其不影響原有功能，將會帶來巨大的經濟和社會效益。
近年來，中建材中巖科技有限公司在已有水泥混凝土裂縫修補技術前提下，成功研制出系列化高流態微細裂縫修補材料，可適用于不同類型的水泥混凝土工程、具有操作簡便、快速施工、可操作時間和凝膠時間連續可調、修補效率高等優勢，極大地推動了修補材料行業的發展。
研發背景
混凝土具有原材料豐富、價格低廉、生產工藝簡單的特點；同時混凝土還具有抗壓強度高、耐久性好、強度等級范圍寬等性能優勢，因而其被廣泛應用于鐵路、公路、橋梁、大壩等建筑工程結構構件中。
隨著科技不斷進步和發展，人們對混凝土裂縫成因及特點的認識不斷深化，研制出了適合于各種混凝土裂縫的修補材料。目前國內外常用的混凝土裂縫修補材料主要有3類：一是無機類修補材料，主要包括普通硅酸鹽水泥修補砂漿、特種水泥修補砂漿、硅灰早強混凝土修補材料及超細注漿料；二是復合改性類聚合物砂漿，主要有苯丙乳液水泥砂漿、聚丙烯酸酯改性水泥砂漿和環氧砂漿混凝土；三是有機高分子類修補材料，主要包含環氧樹脂、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸樹脂、丙烯酰胺漿液等。無機類修補材料與基材相容性好、耐久性好，但修補材料與基材界面過渡區粘接強度低，適用于一般工程的修補；復合改性類修補材料具有固化和強度發展速率快、與基材粘結強度高、化學穩定性好、收縮小、耐磨、抗滲、防水、抗沖擊等優點，但其抗壓、抗折強度低，與基材相容性差，適用于混凝土表面的起皮、麻點、小坑、結構斷面和薄層的修補；有機高分子類修補材料流動性好、養護時間短、界面粘接強度高、抗滲、防水、耐化學侵蝕，但與基材相容性差、強度低，適用于由混凝土開裂和剝落引起的滲漏、裂縫、微裂縫的修補。
混凝土裂縫常用修補方法包括結構補強法、填充法、表面處理法和灌漿法。結構補強法有斷面補強法、錨固補強法、預應力法等，主要適用于因超荷載產生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低及火災造成的裂縫。填充法是使用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫，作業簡單，費用低。表面處理法包括表面涂抹和表面補貼法，前者適用于漿材難以灌入的細而淺的裂縫、深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫、不漏水的縫、不伸縮的裂縫及不再活動的裂縫；后者則適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏工程。灌漿法是利用壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中，膠結材料硬化后和混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的；該方法可有效修復細而深的結構微細裂縫，適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫修補工程。
綜上所述，混凝土微細裂縫修補領域多采用有機高分子修補材料灌漿法。有機高分子灌漿修補材料較無機灌漿材料可灌性更佳，粘接強度更高，凝膠時間連續可調，因而在改進修補工程質量、提高施工效率和經濟效益方面均具有優勢。
中巖科技最新研發的高流態微細裂縫修補材料即為環氧樹脂型有機高分子類修補材料，產品具有粘度低、可灌性好、可操作時間和凝膠時間連續可調、能實現快速修補等經濟技術條件，是修補材料中的佼佼者，是高速鐵路等特種工程微細裂縫修補材料的首選。
技術優勢
1.初始粘度低，流動性能好，灌注能力強，可操作時間充足
高流態微細裂縫修補材料的首要技術特點即為漿液粘度低，且能夠保證充足的可操作時間，方便施工。中巖科技公司研制的高流態微細裂縫修補材料初始粘度＜100MPa·s，可操作時間可根據實際工程需要在30分鐘至10小時范圍內連續調節，以滿足絕大多數工程微細裂縫修補要求。
中巖科技有限公司結合實際工程，針對高速鐵路無砟軌道離縫修補工程，設計開發了一整套具有自主知識產權的“測試離縫修補材料注漿速度及充盈度的實驗裝置及方法”（發明專利號：201310631200.2）。該裝置結構簡單、操作方便，模擬實際工況環境，實現了注漿速度和注漿充盈度的準確、可視化檢測，對快速有效地進行灌漿材料優選，減少空鼓或修補不徹底等工程問題，提高工程質量、節省工期、避免修補材料的浪費、減少返修工作量等均具有重要意義。
采用公司自主開發設計的離縫修補材料注漿速度及充盈度的實驗裝置，對本產品進行流動性能和灌注能力測試，實驗結果顯示該產品注漿速度可達40~65mm/min，2.55m實驗板充盈時間為40~60min，充盈度≥99%，空鼓現象少，修補效果好。
結合《JC/T 1041-2007 混凝土裂縫用環氧樹脂灌漿材料》中關于可操作時間的相關規定，采用旋轉粘度計對漿液粘度進行連續監測，本產品根據固化劑摻量的不同，可操作時間在30分鐘至10小時范圍內可以視工程需要實現連續調節，進而提高修補效率、縮短工期。
2.早強型修補材料，縮短施工工期
高速鐵路夜間天窗時間一般只有4h，除去上線、下線及準備時間，有效維修時間僅為2~3h，因此需要維修材料在2h內達到所需強度。普通高流態微細裂縫修補材料初始粘度＜100MPa·s時，可操作時間與凝膠時間成反比關系，縮短凝膠時間則無法保證可操作時間。針對高速鐵路等搶修工程，公司經過攻堅克難，研制出早強型高流態微細裂縫修補材料，此產品初始粘度≤100MPa·s，可操作時間≥30min，凝膠時間1.5~3h，可極大地縮短修補施工時間，保障了搶修工程施工質量。
工程案例
某城際高鐵站道岔板與底座板離縫修補工程實例：該高速鐵路無砟軌道由混凝土底座板、水泥乳化瀝青砂漿（CA砂漿）支撐層和軌道板組成。在高速行車動荷載的反復作用及冬季凍融侵蝕作用下，軌道板與底座板間CA砂漿層老化開裂，而后形成離縫并逐漸發展，若不及時修復將對行車安全造成重大隱患。
使用帶度數顯微鏡的1mm或2mm的塞尺對CA砂漿填充層裂縫和離縫進行檢查，離縫長度＞20mm、寬度≥1mm時采用早強型高流態微細裂縫修補材料灌漿處理。封閉軌道板四周，防止漏漿，延軌道板長度方向單側埋設注漿嘴，注漿嘴間距40~45cm，對側預留排氣孔，排氣孔間距可適當放寬，采取低壓連續注漿模式進行灌漿作業，排氣孔一端漿液均勻排出為止，封堵排氣孔，則視為注漿結束。待修補材料完全固化后對修補面進行打磨，使用聚合物修補砂漿進行表面裝飾，最終完成修補作業。
資料顯示，工業發達國家建設總投資的40%以上用于建筑的維修和加固, 不足60%用于新建筑的建設。伴隨我國基礎設施浪潮的逐步推進，建筑物服役壽命逐漸延長，構筑物開裂甚至失效的案例比比皆是，如何對受損結構進行可靠性鑒定并采取合理的措施加固、修復，使結構能夠重新達到設計使用年限或者更長的服役壽命, 是當今建筑行業面臨的嚴肅問題。與此同時，建筑修補材料行業迎來了嶄新的發展契機，高流態微細裂縫修補材料也必將在新發展形勢下大放光彩。
