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第四章 鋼筋混凝土建築物耐久性能診斷方法研擬

第五節 補修策略建議

基於調查與耐久性能診斷結果、以確定其劣化主因、程度及範圍,進 而決定補修範圍設定、修復材料與補修工法選定。此外,補修策略亦須考 量其施工性、補修工期、經濟性、施工安全性與施工周遭環境等各項因素。

一般而言,除上述所列之客觀條件外,建築物使用者或管理者可依其考量 選定或設定一補修目標;一般而言,補修回復目標設定分為三種,一為永 續修復,二為延壽修復,三為臨時修復。

1. 永續修復:不僅修復其劣化之部分,以近乎完全消除固有之劣化 因子為目標,使其達到永久修復之效果。

2. 延壽修復:修復其劣化之部分,且現有之劣化因子亦藉由抑制工 法之施作以減緩其影響速率,以達到期待之延命效果。

3. 臨時修復:修復已發生劣化之部分,或僅對於劣化較為明顯之部 分進行修復。

依劣化程度分類選定適合之補修工法,如鋼筋腐蝕補修工法、中性化 抑制工法、氯離子抑制工法及裂縫修補工法。

壹、鋼筋腐蝕補修工法

鋼筋腐蝕修復種類可分為劣化混凝土處理、鋼筋防銹處理、含浸材處 理、鋼筋防銹處理、斷面修復、表面被覆部分,如表 4-38。其中,臨時修 復主要針對腐蝕部分進行除鏽處理,而延壽修復則增加鋼筋防鏽處理;永 續修復除上述工法外,須增加表面被覆材部分,以隔絕劣化因子入侵。

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鋼筋 鋼筋

RC結構體

底座

內填充 (EPOXY接著劑)

灌注器 裂縫

裂縫

圖4-32 裂縫修補工法示意圖 (資料來源:鹿島工程技術顧問股份有限公司,2009)

施工步驟:

(1). 粉刷層有分離現象時,先打除清理,並進行裂縫表面強化處理。

(2). 將灌注口對準裂縫安置,並以 EPOXY 封塞劑固定。將灌注器填注滿 EPOXY 接著劑後與底座旋轉密合。

(3). 對灌注器以低壓低速方式(15P 以上橡皮筋)施加壓力,將 EPOXY 注入 裂縫中。

(4). 灌注間距約每 30cm 安裝乙支,灌注期間應隨時檢查並補充灌注器內 EPOXY,使其充分灌飽 0.2mm 以下之裂縫,灌注器若灌完須加注 EPOXY 至灌注器內存量為止。

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1. 裂縫灌注工法

裂縫寬度小於 0.3mm,以水泥膏或環氧樹脂膏或彈性披土填補 V 形槽,

再以水泥砂漿填補。

(1) 適用範圍:鋼筋混凝土梁、柱、版、牆等結構元件,發生寬度 0.3mm 以下之微裂縫。

(2) 特性說明:一般而言,寬度 0.3mm 以下非結構性裂縫,填補後可有效 防止水氣侵入。

(3) 施工步驟:

將混凝土表面清理乾淨,以水泥膏、環氧樹脂膏或彈性披土填充抹平 裂縫,或沿裂縫開 V 形槽再以水泥砂漿填補並粉平,塗刷油漆之於裂 縫部位,油漆顏色宜與周圍油漆顏色一致,如圖 4-32 所示。

(4) 注意事項:其施工安全防護措施及塗刷方式,須依材料廠商之建議方 式施作,承商建議之方式應事先取得技師之同意。

2. 裂縫寬度大於 0.3mm 之結構性裂縫工法

(1) 適用範圍:鋼筋混凝土梁、柱、版、牆等結構元件,發生寬度在 0.3mm 以上之結構性裂縫。

(2) 特性說明:一般而言,環氧樹脂之力學強度遠高於混凝土,且環氧脂 可與混凝土充分黏結,故以壓力注入環氧樹脂後之裂縫可完全密合,

而達修復及防止水氣滲入目的,若再有外力造成混凝土開裂,則因環 氧樹脂黏結強度高於鄰近混凝土,如再開裂其位置應不會在已灌注環 氧樹脂之縫位置。

(3) 施工步驟:

清理裂縫之雜物,並固定裂縫灌注器於裂縫上,灌注器間距為 150 至 400mm 之間,視裂縫寬度而定,以能灌滿裂縫為原則。安裝灌注器 庭底座;裂縫表面須用密封劑沿裂縫作寬度約 30mm、厚 3mm 之密

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封,以避免注入之補修材料流出;灌注的壓力須由裂縫寬度、深度及 補修材料的稠度來決定,原則上須採用低壓低速方式灌注,灌注時須 從裂縫最寬處開始,若在垂直或傾斜面施工時,通常先從最低的灌注 點開始依序向上灌注,當環氧樹脂滲過上方的灌注點時,再移至新的 灌注點灌注,若有需要且在該裂縫灌注 30 分鐘,可再進行補灌。灌滿 後至少養生 24 小時,拆除灌注底座,並進行披土磨平。

(4) 注意事項:

環氧樹脂僅能黏合開裂之混凝土,並無法提升整體混凝土強度;

灌注環氧樹脂,應由下往上,逐次注入,至上方排氣孔溢出為止,以 確保環氧樹脂確實填入裂縫。

施工時應注意針筒中之環氧樹脂若已灌注完,應立即補充環氧樹 脂繼續灌注,以求裂縫確實填滿環氧樹脂。

若混凝土表面已有銹斑及剝落現象發生時,需先敲除鬆動混凝土 至堅實面,並將鋼筋及骨材作適當清理,並於清理後的一小時內,塗 上鋼筋除銹劑後再以補修材料補修。

裂縫灌注之環氧樹脂材料規格如黏滯性、黏結強度 及抗拉強度,

承包商應依據不同裂縫寬度,提出適當之材料規格,送經技師核可後 方可施工。

3. 局部鬆動混凝土修復工法(斷面修復)

(1) 適用範圍:鋼筋混凝土結構元件中局部混凝土嚴重開裂或鬆動。

(2) 特性說明:環氧樹脂砂漿一般為乾式施工,當嚴重開裂或鬆動部分敲 除至堅實面並清理乾淨後,用環氧樹脂砂漿應可有效修復結構元件之 現有強度。

(3) 施工步驟:

畫定欲敲除混凝土範圍,並敲除劣化混凝土至堅實面,修飾被敲

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除之混凝土範圍,以高壓噴槍清除表面粉塵及鬆動碎屑待其乾燥後,

先塗抹環氧樹脂黏著劑於新舊混凝土接觸面上,而此黏著劑須與補修 材料及混凝土具有相容性,並於黏著劑未硬化前,以環氧樹脂砂漿填 補敲除之部位,並加以整平及養護,如圖 4-33 所示。

(4) 注意事項:

敲除嚴重開裂或鬆動之混凝土應至堅實面,剩餘表面應確實清理 乾淨。應注意施工部位乾燥不得有額外水份。底劑應注意均勻塗於清 理乾淨後之混凝土表面.

4. 局部構件敲除重作工法

(1) 適用範圍:鋼筋混凝土元件嚴重開裂或鬆動部分所佔比例過大,無法 以填補材料填補時。

(2) 特性說明:當鬆動或嚴重開裂混凝土之體積過大時,使用環氧樹脂砂 漿不經濟,故可將舊有混凝土鬆動或嚴重損害部位完全敲除後,表面 清洗乾淨並組模後,依新舊混凝土接合面之施工方式修復嚴重受損之 結構元件。

(3) 施工步驟:

確定欲敲除表面鬆動混凝土之範圍,敲除表面鬆動混凝土,並檢 查鋼筋是否銹蝕。敲除巳產生鋼筋銹蝕之表面混凝土至鋼筋內側,銹 蝕鋼筋除銹,並以高壓噴槍清除敲除範圍之雜物。外露鋼筋塗佈除銹 劑。塗抹水泥漿或其他黏著劑於新舊混凝土接觸面上。黏著劑須與修 補材料及混凝土具相容性。於黏著劑濕潤狀態時,以新拌混凝土填補 ,將表面修飾整平及養護。

(4) 注意事項:

敲除後之結構元件應注意施工期間之結構安全性(注意加設臨時 支撐);新舊混凝土應注意接著面鑿毛且有 6mm 以上面粗糙度,清潔 後並以水泥漿潤濕;新灌混凝土應注意養護並注意拆除臨時支撐之時

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機;如新灌混凝土非無收縮混凝土,應預留接縫,養護拆模後補灌無 收縮水泥砂漿,以避免新舊混凝土間產生乾縮裂縫。

混凝土鬆動 部分敲除

圖4-33 鋼筋生鏽、混凝土開裂修補工法示意圖 (資料來源:鹿島工程技術顧問股份有限公司,2009)

施工步驟:

(1). 敲除剝落處及鄰近鬆動之混凝土,至堅實混凝土面為止,敲除部分邊 緣應垂直,以利新舊介面接合。

(2). 鋼筋除銹,並塗佈紅丹漆/鋅漆做防銹處理,若鋼筋已銹蝕嚴重致斷面 已明顯減 20%以上,需於原有鋼筋旁搭接新加且有足夠長度之鋼筋作 為補強。

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(3). 高壓空氣吹淨。

(4). 裂縫灌注 EPOXY 。

(5). 塗佈 EPOXY 界面接著劑。

(6). 披補環氧樹脂砂漿至與原結構面平齊。

(7). 1:3 水泥砂漿粉刷,外裝復原。

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