混凝土是當(dāng)今世界上用途最廣、用量最大的建筑材料。1990年以后，隨著經(jīng)濟的發(fā)展、對外開放的深入推行，我國建筑業(yè)規(guī)模迅速擴大，由于具有經(jīng)濟適用、易于成型等優(yōu)點,混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于水利、交通、工業(yè)民用建筑等大型國民經(jīng)濟基礎(chǔ)性設(shè)施和國防工程中,成為一種不可替代的建筑材料。同時，隨著基礎(chǔ)建設(shè)及城市規(guī)模的不斷擴大，混凝土結(jié)構(gòu)或相關(guān)的構(gòu)筑物已占到相當(dāng)大的比例。但混凝土結(jié)構(gòu)在廣泛使用的同時,隨著使用年限的增長,既有混凝土結(jié)構(gòu)在各種使用荷載及侵蝕環(huán)境作用下,出現(xiàn)了嚴(yán)重的耐久性問題，比如由于老化引起的各種病害或事故,嚴(yán)重影響了建筑物的正常使用年限和國民經(jīng)濟安全。縱觀我國目前建筑業(yè)的發(fā)展行程，已步入了維修與新建并舉的時期，可以預(yù)見我國大規(guī)模建筑物的維修改造期已經(jīng)到來。

　　中巖科技混凝土結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)技術(shù)提上日程

　　目前我國建筑物的維修改造工程量浩大，中巖科技混凝土結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)材料及技術(shù)具有很大的市場競爭力與科研空間。從世界范圍內(nèi)來看，就橋梁這類工程中，光是美國就有將近一半數(shù)量的鋼筋混凝土出現(xiàn)了不同程度上的腐蝕損壞，還有近一半以上的橋梁出現(xiàn)了承載力不足的問題；我國一些處在水流中的建筑物因為長期受到水流的腐蝕，再加上前期施工過程中材料以及管理方面存在的一系列問題，相當(dāng)一部分建筑物已經(jīng)出現(xiàn)腐蝕、磨損等現(xiàn)象，同時在西部干寒地區(qū)，因為氣候干燥、干濕交替頻繁以及風(fēng)沙侵蝕、長期處于凍融環(huán)境等，大部分建筑物、橋梁、鐵路等混凝土結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了蜂窩麻面、空洞、小面積坍塌等現(xiàn)象，這些建筑物都需進(jìn)一步維護工作。

　　目前傳統(tǒng)的混凝土缺損修補材料都存在柔韌性較小，易發(fā)生斷裂滲漏的問題。比如橋面在強彎矩和荷載力的影響下，傳統(tǒng)的修補材料易產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致修復(fù)后的建筑物出現(xiàn)循環(huán)反復(fù)的修復(fù)當(dāng)中，這種往復(fù)的拆卸修復(fù)勢必造成建筑材料的浪費以及對建筑物周圍生態(tài)壞境的破壞，甚至進(jìn)一步影響結(jié)構(gòu)服役壽命。同時，傳統(tǒng)的砂漿修補材料其粘結(jié)性差、施工過程復(fù)雜、成本耗費大、對環(huán)境的危害大等弊端，已經(jīng)滿足不了當(dāng)今混凝土結(jié)構(gòu)損傷修補的需要。

　　攻堅克難 打造中巖科技修補材料的“高性能”

　　中巖科技立足當(dāng)前建筑物修復(fù)難題并結(jié)合自身優(yōu)勢，成功開發(fā)出了適用于大部分混凝土結(jié)構(gòu)缺損修復(fù)的材料。與傳統(tǒng)混凝土缺損修補材料相比主要有五個“高性能”特點，第一，與舊混凝土相容性一致。中巖科技的修補材料收縮變形小，與舊混凝土熱膨脹系數(shù)接近，粘結(jié)界面產(chǎn)生的溫度應(yīng)力微小，同時兩種材料蠕變系數(shù)和彈性模量相近，在受到外荷載作用后，上下層混凝土能保持變形協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)內(nèi)破壞應(yīng)力較小。第二，有良好的粘結(jié)性能。粘結(jié)性能是損傷修復(fù)成功的前提條件，界面抗剪粘結(jié)強度是薄層修補重要設(shè)計參數(shù)。一方面中巖科技的修補材料具有一定的流動性，能夠滲透到舊混凝土表面的孔隙中，增大粘結(jié)接觸面積，提高粘結(jié)強度；另一方面，中巖科技修補材料含有粘結(jié)能力強的膠質(zhì)，可使界面形成足夠的粘結(jié)強度。第三，有更強的抗收縮變形能力，新老界面不會由于收縮變形產(chǎn)生剪切破壞應(yīng)力。第四，有更高的早期強度和韌性便于一些混凝土結(jié)構(gòu)修補后需短時間內(nèi)快速投入使用。第五，有良好的耐久性。中巖科技的修補材料具有防水效果，且涂刷的表面防護材料可起到抗腐蝕作用，因此在耐久性方面具有天然的優(yōu)勢。

　　對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)前，此修復(fù)技術(shù)首先要確定修復(fù)建筑物設(shè)計參數(shù)，對原有舊混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查分析、檢測，了解混凝土現(xiàn)有結(jié)構(gòu)狀況和使用性能，確定設(shè)計參數(shù)。比如混凝土橋梁的修復(fù)需要確定的參數(shù)有：現(xiàn)有道路交通量、未來交通增長趨勢預(yù)測分析、各結(jié)構(gòu)層狀況、路面損壞程度、路表平整度、磨阻系數(shù)檢測等等。通過調(diào)查、分析、檢測，對現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)和使用性能做出初步評價，對于一些輕微損傷加以適當(dāng)修補，如恢復(fù)接縫傳荷能力、固定裂縫處混凝土、填充裂縫孔隙等。對于處于發(fā)展中的裂縫和錯臺，根據(jù)實際情況，采取專門處理，否則會影響修補結(jié)構(gòu)使用壽命。

　　即針對不同病害等級，中巖科技修復(fù)技術(shù)建立了等級評價機制，主要分為兩個步驟：步驟一是建立基于混凝土結(jié)構(gòu)缺損評估模型，結(jié)合損傷的特點，將被評估的結(jié)構(gòu)從整體到構(gòu)件進(jìn)行層次劃分，得到不同層次的損傷狀況；步驟二是建立基于構(gòu)件的損傷評估模型，判斷不同構(gòu)件可能發(fā)生的混凝土結(jié)構(gòu)損傷類型，分析影響損傷的各種因素，并進(jìn)行歸類，最終得到該構(gòu)件的病害狀況。針對不同病害的影響因素，應(yīng)對材料的應(yīng)用以及施工方法進(jìn)行調(diào)整。

　　中巖科技在不斷的實踐中深入總結(jié)混凝土典型病害的類型、成因以及影響混凝土耐久性的因素。在上述工作的基礎(chǔ)上更深入的研究混凝土結(jié)構(gòu)損傷評估理論、建立評估模型，已得到更貼切的評估方法和更客觀的評價結(jié)果。同時完善無損檢測技術(shù)手段，完善服役混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)指南和分級評價標(biāo)準(zhǔn)，并得到了推廣使用。

　　中巖科技自主研發(fā)的混凝土結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)材料雖然具有理論應(yīng)用基礎(chǔ)，并且進(jìn)行了室內(nèi)試驗驗證，但是想要在實際依托項目上的應(yīng)用達(dá)到預(yù)期的效果，還必須制定并且執(zhí)行詳細(xì)合理的施工方案。目前中巖科技的修復(fù)材料成功應(yīng)用到了京廣高鐵安陽段底座板修復(fù)、石家莊地鐵管片缺損修復(fù)等項目中，并取得了良好的效果。目前有大量混凝土結(jié)構(gòu)即將面臨修補工作，中巖科技混凝土結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)材料及技術(shù)仍將繼續(xù)在實踐中進(jìn)行不斷改善升級，爭取早日實現(xiàn)市場化，為國內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護、修復(fù)提供新的思路。