维修保养方法
历史混凝土的维护通常被认为是通过适当的清洁来去除不吸引人的污垢或污染材料。然而，对历史建筑实施整体维护计划是帮助保护历史混凝土的最有效方法。例如，屋顶和排水系统缺乏维护会促进与水相关的相邻混凝土特征的损坏。在冬季气候中反复使用除冰盐会使旧混凝土的表面产生凹坑，也可能促进嵌入钢筋的腐烂。车道和停车区附近的混凝土墙保护不足可能导致以后需要进行维修工作。
历史混凝土的维护包括定期检查混凝土以建立基准条件并确定需要的维修。检查任务涉及监测保护系统，包括密封胶接缝、伸缩缝和保护涂层；审查出现裂缝和分层等问题的现有条件；记录观察到的条件；制定和实施周期性维修计划。
图17
.(a)第63街海滨别墅于年在芝加哥海岸线上建造。海滨别墅外墙高度暴露的骨料混凝土被用于芝加哥公园的许多建筑，作为更昂贵的石头建筑的替代品。照片：莱斯利·施瓦茨摄影。(b)混凝土劣化包括由于循环冻融造成的嵌入式钢筋腐蚀和混凝土损坏引起的开裂、剥落和分层。(c)审查了各种尺寸和类型的骨料，以匹配原始混凝土材料。(d)准备混凝土修复混合物的模型以与原始混凝土进行比较。考虑因素包括骨料类型和尺寸、水泥颜色、比例、骨料暴露和表面光洁度。(e)工匠完成表面以在结构的模型中复制原始外观。在这里，他使用尼龙毛刷去除松散的糊状物并暴露骨料，创造出与相邻的原始混凝土相匹配的可变表面。
密封胶是维护历史混凝土结构的重要组成部分。弹性密封剂已在许多应用中取代了传统的基于油性树脂的填缝剂，用于密封裂缝和接缝以防止水分渗入并减少空气渗透。密封剂通常用于门窗周边、混凝土和其他材料之间的界面，以及墙壁或屋顶的附件或穿过墙壁或屋顶，例如灯、标志或外部管道装置。
在用于修复历史外墙的裂缝时，必须考虑密封胶应用的成品外观，因为它可能会干扰视觉。在某些情况下，可以在密封胶表面撒沙子以帮助隐藏修复。
聚氨酯和聚氨酯密封胶通常用于密封混凝土结构、铺路和走道中的接缝和裂缝；这些密封剂的使用寿命长达十年。高性能有机硅密封胶也经常与混凝土一起使用，因为它们提供一系列的运动能力和二十年或更长时间的使用寿命。一些有机硅密封胶可能会污染相邻材料，这对于多孔混凝土来说可能是一个问题，并且还可能会积聚灰尘和污垢。密封剂密封接缝和裂缝的有效性取决于许多因素，包括适当的表面处理和应用。密封胶应作为日常维护检查的一部分进行检查，因为这些材料比其基材老化得更快，并且必须作为周期性维护的一部分定期更换。
可能需要修复历史混凝土以解决老化问题，因为原始设计和施工没有提供长期耐用性，或促进结构用途的改变。例子包括增加混凝土覆盖层以保护钢筋和通过修复接头减少水渗入结构。必须彻底评估任何此类改进与原始设计和外观的兼容性。历史混凝土修复的各个方面都需要小心，包括表面处理；安装模板；混凝土配合比设计的发展；和混凝土浇筑、固结和固化。
适当的维修计划可以解决现有的问题并降低未来恶化的速度，这在许多情况下涉及与水分相关的问题。维修计划应包含在特性和外观上与现有材料相适应的材料和方法，并提供良好的长期性能。此外，修复材料的老化和耐候性应与原始材料相似。为了最好地实现这些目标，混凝土修复项目应分为三个阶段：试修程序的制定、试修和评估以及生产修复工作。
对于任何混凝土维修项目，调查、实验室分析、试制样品、模型和全面维修的过程都可以持续改进维修工作并实施质量控制措施。试修过程为业主、建筑师、工程师和承包商提供了一个机会，可以从技术和美学的角度评估混凝土配合比设计以及维修的安装和修整技术。最终修复材料和程序应在外观上与原始混凝土匹配，同时满足既定的耐久性标准，通过试修和模型收集的信息对于在整体修复项目开始之前完善施工文件非常宝贵（图17）.
表面处理
在为历史悠久的混凝土修复进行表面准备时，必须注意限制去除现有材料，同时仍为修复提供合适的基材。这在涉及装饰和精细细节的情况下尤为重要。局部修复的准备工作通常从清除松散的混凝土开始，以确定修复的总体范围，然后锯切修复区域的周边。修复区域应超出混凝土劣化区域的范围，以提供良好的基材。在修复具有暴露骨料或其他特殊表面纹理的混凝土时，锯切边缘可能在视觉上过于明显。要隐藏修复边缘，可以使用诸如用手轻轻切碎补片边缘的技术来隐藏原始混凝土和新修复材料之间的接缝。如果不对修复区域进行侵入性探测，则可能难以确定混凝土需要移除的深度。混凝土的去除通常应超出钢筋（如果存在）的水平，以便修补程序封装钢筋，从而为修复提供机械连接。
如果混凝土原来的强度和质量较低，则评估现在的完好性就比较困难。通常使用气动凿锤去除变质和不牢固的混凝土。使用较小的凿锤或手动工具可以更好地控制历史建筑中混凝土的去除。然后清洁待修复的混凝土区域和暴露的钢筋，通常通过仅在修复区域内应用的小心喷砂和喷气程序。在此工作期间应保护相邻的原始混凝土表面。在某些情况下，灰尘控制等项目限制可能会限制彻底清洁混凝土和钢材的能力。例如，可能需要使用针刮（一种小型气动冲击装置）和钢丝刷来代替喷砂。
当现有钢筋严重劣化或维修区域没有钢筋时，可能需要补充钢筋。暴露的现有钢筋和其他嵌入式钢元件应清洁、涂底漆并涂上防腐蚀涂层。修补材料应加固并以机械方式附着在现有混凝土上。维修中使用的加固材料通常包括低碳钢、环氧涂层钢或不锈钢，具体取决于现有条件。
模板和模具
需要特殊的模板来重建装饰性混凝土特征——可能是复杂的、高浮雕的或建筑细节——并提供特殊的表面饰面，如木模板纹理。模板本身的建造需要特殊的技能和工艺。可重复使用的模板可用于在建筑立面上重复的混凝土装饰，或者可使用预制混凝土元件来替换缺失或无法修复的建筑特征。装饰混凝土的模板通常使用四步过程创建：采用原始混凝土的浇注；准备该单元的石膏复制品；模具或模型由石膏复制品制成；并浇筑了一个新的混凝土单元。定制模板和模具通常是专业公司的工作，例如预制者和铸石制造商。
如果需要早期剥离（在混凝土固化过程中早期拆除模板）以对混凝土进行表面处理，则形成建筑特征或特殊表面纹理的过程尤其具有挑战性。模板拆除时间与强度增加有关，而强度增加又部分取决于温度和天气条件。在高度详细的混凝土中过早拆除模板会导致尚未通过固化获得足够强度的新混凝土损坏。
修补材料的选择及配合设计
选择和设计合适的修复材料是修复项目的关键组成部分。该过程需要对修复材料的性能、特性和局限性进行评估，并且可能涉及对建议材料的实验室测试和试修。应选择材料以解决所需的特定修复类型并与原始混凝土的特殊特性兼容。一些现代修复材料被设计为具有高抗压强度和不渗透性。即使固有的耐用性，这些较新的材料可能不适合用于修复低强度的历史混凝土。
图18
.(a)用锤子对暴露的骨料预制混凝土进行探测，以检测劣化区域。外露钢筋的腐蚀导致相邻混凝土剥落。(b)在尺寸、颜色、质地和反射率方面将考虑用于修复混凝土的骨料样品与原始混凝土材料进行比较。(c)使用选定的混凝土修复配合比设计制作各种样板，以与建筑物上的原始混凝土进行比较，并根据对样品的审查调整配合比设计。(d)去除剥落后，混凝土表面准备安装成型的补丁。(e)在浇筑混凝土之前，将缓凝剂刷涂在模板的内表面以减缓表面固化。混凝土部分固化后，
混凝土的耐用性或抗老化性以及选择的修复材料和方法取决于其成分、设计和工艺质量。在大多数情况下，耐用替代混凝土的配合比设计应使用与原始混凝土配合比相似的材料。预包装材料通常不适合修复历史混凝土。Theconcretepatchingmaterialcanbeairentrainedorpolymer-modifiedifsubjecttoexteriorexposure,andshouldincorporateanappropriateselectionofaggregateandcementtype,andproperwatercontentandwatertocementratio.一些外加剂，包括聚合物改性剂，可能会改变混凝土混合物的外观。混凝土修补材料的设计应解决耐久性、可加工性、强度增益、抗压强度、和其他性能属性。在修复安装过程中，需要熟练的工艺以确保正确的混合程序、放置、固结和固化。
历史混凝土的配套修复技术
应选择修复措施，尽可能多地保留原始材料，同时去除足够数量的劣化混凝土，为持久修复提供良好的基材。已安装的修复必须在视觉上尽可能与现有混凝土相匹配，并且在其他方面应该相似，例如抗压强度、渗透性和其他对混凝土配合比设计很重要的特性（图18）。
了解原始施工技术通常为维修设计提供机会。例如，新旧混凝土之间的接缝可能隐藏在表面轮廓和冷接缝的变化中。用于修复的混凝土所需的修补混合物可能需要专门设计以复制相邻历史混凝土的外观。历史混凝土的修整需要高水平的工艺，尤其是在原始混凝土中创造有时不一致的饰面和变化，与大多数非历史修复所需的更均匀的外观形成对比。
为了匹配原始混凝土的各种特性，应开发试验混合料。这些混合物需要考虑到原始混凝土中存在的骨料和糊料的类型和颜色。由于历史混凝土的外观和成分不同，可能需要不同的混合物。试验应采用不同的成型和精加工技术，以尽可能与原始混凝土匹配。初步试验应首先在现场进行，但应在结构外进行。然后将提供最佳匹配的混合设计作为试修安装在结构上，并在固化后进行评估。
实现修复工作和原始混凝土之间的兼容性可能很困难，特别是考虑到历史混凝土材料和饰面中经常存在的可变性。建议使用成形修补而不是镘刀修补以提高耐用性，因为与镘刀修补相比，成形允许更好的混合成分（例如粗骨料）范围和更好的固结。通常不推荐使用Parge涂料，因为它们不像成型混凝土那样提供持久的修复。然而，在某些情况下，parge涂层可能适合与原始parged表面处理相匹配。修复的正确放置和完成对于获得与原始混凝土的匹配非常重要。为了尽量减少与混凝土快速固化相关的问题，例如表面开裂，
没有显示出尺寸增加迹象的发际裂缝通常可能没有修复。裂纹的宽度和移动量通常限制了可用的裂纹修复技术的选择。虽然很难确定裂缝是移动的还是不移动的，因此大多数裂缝应该假设是移动的，但可以通过安装与相邻混凝土匹配的水泥修补砂浆来修复不移动的裂缝。通常希望在砂浆应用之前不要加宽裂缝。较宽的裂缝可使用含砂的修补砂浆；未打磨的修补砂浆可用于较窄的裂缝。
当需要重建包含休眠裂缝的混凝土结构的结构完整性时，环氧树脂注入修复已被证明是一种有效的程序。这种修复方法是首先用环氧树脂、聚酯、蜡、胶带或水泥浆密封墙壁或结构构件两侧的裂缝，然后通过在混凝土中钻出的小孔或端口注入环氧树脂。一旦裂缝中的环氧树脂硬化，可以去除表面密封材料；然而，这种类型的修复通常是很明显的。尽管可以在不留下明显残留物的情况下注入环氧树脂，但这个过程很困难，一般来说，不建议在历史建筑的混凝土可见区域使用环氧树脂修复。
必须以适应预期运动的方式修复活动结构裂缝（随着载荷的增加或移除而移动）和热裂缝（随着温度波动而移动）。在一些更极端的情况下，可能必须在进行裂缝修复之前引入伸缩缝。活动裂缝可以用密封剂填充，密封剂将粘附在裂缝的两侧，并在裂缝移动过程中压缩或扩展。密封胶修复的设计、细节和执行需要相当多的