簡介: 丙乳砂漿由於具有優異的粘結、抗裂、防水、防氯離子滲透、耐磨、耐老化等性能,是一種新型混凝土建築物的水泥基護麵修補材料,和樹脂基修補材料相比具有成本低、耐老化、易操作、施工工藝簡單及質量容易保證等優點。可在水工混凝土建築物各種老化加固處理中使用和推廣。
關鍵字:丙乳 丙乳砂漿 丙乳淨漿 水工混凝土建築物 配合比 施工工藝
1 前言
我省目前正進行50~70年代修建的大中型水庫和水閘的除險加固工程,對已建水工混凝土建築物進行各種老化加固處理是主要內容之一,即解決各種原因造成的裂縫和表麵剝蝕、水質侵蝕、衝磨、空蝕、鋼筋鏽蝕、混凝土質量差等老化問題。水工混凝土建築物的主要任務是擋水、引水、輸shu水shui和he泄xie水shui,混hun凝ning土tu老lao化hua造zao成cheng的de結jie果guo是shi裂lie縫feng的de存cun在zai,裂lie縫feng往wang往wang是shi多duo種zhong因yin素su聯lian合he作zuo用yong的de結jie果guo,嚴yan重zhong的de裂lie縫feng和he表biao麵mian剝bo蝕shi及ji鋼gang筋jin鏽xiu蝕shi不bu僅jin危wei害hai水shui工gong混hun凝ning土tu建jian築zhu物wu的de整zheng體ti性xing和he穩wen定ding性xing,而er且qie還hai會hui產chan生sheng大da量liang的de漏水,使建築物的安全運行受到嚴重威脅,加速混凝土結構老化,縮短水工混凝土建築物的使用壽命,造成其耐久性產生很大危害。同時滲漏會導致水量的損失,影響到工程經濟效益和社會效益。
2 丙乳砂漿特性
丙(bing)乳(ru)是(shi)丙(bing)烯(xi)酸(suan)脂(zhi)共(gong)聚(ju)乳(ru)液(ye)的(de)簡(jian)稱(cheng),是(shi)一(yi)種(zhong)高(gao)分(fen)子(zi)聚(ju)合(he)物(wu)的(de)水(shui)分(fen)散(san)體(ti),是(shi)一(yi)種(zhong)水(shui)泥(ni)改(gai)性(xing)劑(ji),是(shi)由(you)南(nan)京(jing)水(shui)利(li)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)院(yuan)科(ke)研(yan)成(cheng)果(guo)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)化(hua)而(er)成(cheng)的(de)產(chan)品(pin), 1986年已通過水利部鑒定,1988年獲國家科技進步三等獎。已列入《工業建築防腐設計規範》(GB50046-95)作為化工耐腐蝕材料。加入水泥砂漿後為聚合物水泥砂漿,屬於高分子聚合物乳液改性水泥砂漿,適用於水利、公路、工業及民用建築等鋼筋混凝土結構的防滲、防腐護麵和修補工程。
bingrushajiangzhongjuhewumodanxingmoliangjiaoxiao,tashishuinijiangtineibudeyinglizhuangtaidedaogaishan,keyichengshoubianxingershishuinishiyinglijianshao,chanshengliefengdekenengxingyejianshao,tongshijuhewuxianweiyueguoweiliefeng,qidaoqiaojiazuoyong,fengjiandouyoujuhewuxianweixianglian,suoxingchengdejunzhijuhewukuangjia,zuoweitianchongwukuaguoyiyinghuadeweiliefeng,xianzhiweiliefengdekuozhan,weiliefengchangzaijuhewumojiaoduochuxiaoshi,xianshijuhewudekangliezuoyong;另外,聚合物有減水作用,使砂漿的水灰比減小,聚合物膜填充了水泥漿體的孔隙,切斷了孔隙與外界的通道,起到密封的作用。
丙乳砂漿與普通砂漿相比,具有極限拉伸率提高1~3倍,抗拉強度提高1.35~1.5倍,抗拉彈模降低,收縮小,抗裂性顯著提高,與混凝土麵、老砂漿及鋼板粘結強度提高4倍以上,2天吸水率降低10倍,抗滲性提高1.5倍,抗氯離子滲透能力提高8倍以上等優異性能,使用壽命基本相同,且具有基本無毒、施工方便、成本低,以及密封作用,能夠達到防止老混凝土進一步碳化,延緩鋼筋鏽蝕速度,抵抗剝蝕破壞的目的。
3 丙乳砂漿在水工混凝土建築物加固中應用
關於水工混凝土裂縫和表麵剝蝕、水質侵蝕、衝磨、空蝕、鋼(gang)筋(jin)鏽(xiu)蝕(shi)等(deng)修(xiu)補(bu)加(jia)固(gu)可(ke)采(cai)用(yong)水(shui)泥(ni)基(ji)和(he)樹(shu)脂(zhi)基(ji)修(xiu)補(bu)材(cai)料(liao)。樹(shu)脂(zhi)基(ji)修(xiu)補(bu)材(cai)料(liao)常(chang)用(yong)的(de)主(zhu)要(yao)是(shi)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)砂(sha)漿(jiang),雖(sui)具(ju)有(you)強(qiang)度(du)高(gao)且(qie)強(qiang)度(du)增(zeng)長(chang)快(kuai),能(neng)抵(di)抗(kang)多(duo)種(zhong)化(hua)學(xue)物(wu)質(zhi)的(de)侵(qin)蝕(shi),但(dan)是(shi)材(cai)料(liao)的(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)與(yu)基(ji)底(di)混(hun)凝(ning)土(tu)不(bu)僅(jin)相(xiang)一(yi)致(zhi),如(ru)其(qi)膨(peng)脹(zhang)係(xi)數(shu)大(da)於(yu)基(ji)底(di)混(hun)凝(ning)土(tu)而(er)開(kai)裂(lie)脫(tuo)落(luo)、不適合潮濕麵粘結、不耐大氣老化等缺點,施工環境要求高,成本大,用來修複水工混凝土建築物不太理想;水泥基修補材料有普通水泥砂漿和聚合物水泥砂漿,普通水泥砂漿在與老混凝土表麵粘結、本身抗裂和密封等性能不如聚合物(丙乳)水泥砂漿,丙乳砂漿與傳統環氧樹脂砂漿相比,不僅成本低,而且施工與普通水泥砂漿相似,可人工塗抹,施工工藝簡(jian)單(dan),易(yi)操(cao)作(zuo)和(he)控(kong)製(zhi)施(shi)工(gong)質(zhi)量(liang),並(bing)適(shi)合(he)潮(chao)濕(shi)麵(mian)粘(zhan)結(jie),與(yu)基(ji)礎(chu)混(hun)凝(ning)土(tu)溫(wen)度(du)適(shi)應(ying)性(xing)好(hao),使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)同(tong)普(pu)通(tong)水(shui)泥(ni)砂(sha)漿(jiang),克(ke)服(fu)了(le)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)砂(sha)漿(jiang)常(chang)因(yin)其(qi)膨(peng)脹(zhang)係(xi)數(shu)大(da)於(yu)基(ji)底(di)混(hun)凝(ning)土(tu)而(er)開(kai)裂(lie)、鼓包與脫落等缺點。
關於丙乳砂漿批擋采用厚度應根據修補部位的具體情況要求的確定,一般為2cm左右,按丙乳淨漿打底+丙乳砂漿+丙乳淨漿刷麵結構體係來進行采用。
3.1 丙乳砂漿原材料和配合比選用
丙乳砂漿是丙烯酸脂共聚乳液水泥砂漿的簡稱,屬於高分子聚合物乳液改性水泥砂漿。水泥宜采用32.5R以上級普通矽酸鹽水泥;砂子為粒徑小於2.5mm的當地河砂,砂子的細度模數1.6,為細砂,要求采用過篩;聚合物丙乳的固體含量為39~48%,砂漿用水總量應考慮丙乳中的含水量。
丙乳砂漿配合:灰砂比1:1~1:2;灰乳比1:0.15~1:0.3;水灰比40%左右。建議水工混凝土建築物表麵剝蝕、水質侵蝕、鋼筋鏽蝕修補采用下限配合比;有防滲要求的裂縫、衝磨、空蝕等修補采用上限配合比。施工前應根據現場水泥和砂子及施工和易性要求通過試拌確定水灰比,丙乳砂漿應盡量選用小水灰比。
打底和最後刷麵層采用的丙乳淨漿配和比為1kg丙乳加2kg水泥攪拌成漿。
3.2 丙乳砂漿施工工藝
bingrushajiangshigongfangbian,peizhibanhejiandan,kecaiyongrengongmoyahejixiepentuliangzhongshigongfangfa,zhiyaozhangwoguanjiandeshigongyanghuyaoqiu,shigongzhiliangshirongyidedaobaozhengde。xiamianjinjieshaorengongmoyafashigongdezhuyao施工工藝要求。
(1)丙bing乳ru砂sha漿jiang拌ban製zhi時shi,先xian將jiang水shui泥ni和he砂sha子zi拌ban均jun勻yun,再zai加jia入ru經jing試shi拌ban確que定ding的de水shui量liang及ji丙bing乳ru,充chong分fen拌ban和he均jun勻yun,材cai料liao必bi須xu稱cheng量liang正zheng確que,尤you其qi是shi水shui和he丙bing乳ru,拌ban和he過guo程cheng中zhong不bu能neng隨sui意yi擴kuo大da水shui灰hui比bi。每mei次ci拌ban製zhi的de丙bing乳ru砂sha漿jiang,要yao求qiu能neng在zai30~45分鍾內使用完,不宜一次拌和過多數量,一次拌和量以控製在10kg水泥為宜(人工抹壓施工)。
(2)施工前先對露鋼筋表麵進行處理,對鋼筋進行除鏽處理後刷2遍紅丹油漆後用M10砂漿批擋恢複至原有斷麵。然後采用鋼絲刷刷除混凝土表麵浮層的汙物、塵土和鬆軟、脆弱部分(有油漆等油脂汙染部位用丙酮洗刷),特殊部位應用鋼釺打毛,然後用清水衝洗幹淨、潤濕,施工前應使混凝土表麵處於麵幹飽和狀態。
(3)為保證質量應先用丙乳淨漿打底,然後分層抹壓丙乳砂漿,每層厚度控製在5mmzuoyou。moyashicaiyongdaotuifajinxing,jijiayafangxiangyugangjianshajiangcengqianjinfangxiangxiangfan,yaoqiubingrushajiangcengmishi,biaomianpingzhengguanghua,shajiangpuzhudaoweihou,yongliyashi,suihoumomian,zhuyixiangyigefangxiangmoping,buyaolaihuiduocimo,buxudiercishouguang。xiufumianjijiaodashi,gekuaitiaokaifenduanshigongxiaoguogenghao。
(4)丙乳砂漿抹壓後約4h(表麵略幹後),采用農用噴霧器進行水噴霧養護或用薄膜覆蓋,養護1天後再用毛刷在麵層刷1道丙乳淨漿,要求塗均、密封,待淨漿終凝結硬後繼續噴霧養護,使砂漿麵層始終保持潮濕狀態7天。在陽光直射或風口部位,注意采取合理的遮陽和保濕措施。
4 工程實例
采用丙乳砂漿進行水工混凝土表麵防護修補,國外1964年已開始使用這種材料,根據國內有關資料 ,1985年以來國內在潘家口水庫加固、南灣水庫溢洪道加固、山東省南四湖二級節製閘加固、福建山仔碾壓混凝土壩上遊防滲塗層、廣西蒙山水庫、上海陳家衝溢洪道公路橋大梁裂縫修補、韶山灌區渡槽表麵修補、江蘇萬福閘加固等十多個工程采用這種材料進行各種表麵防護修補,最長使用年限已達20年,均取得良好的效果。
省內第一個采用丙乳砂漿進行表麵防滲修補的工程是瓊海市石合水庫除險加固工程中的溢洪道側牆和中墩,總修補麵積1130m2。已施工完成,業主、設計及施工單位認為,修補效果良好,有待洪水的驗證。
鬆濤水庫除險加固工程南豐進水塔混凝土表麵修補加固工程,經過36年的運行,現場查看後發現,由於南豐進水塔承受水流長期衝刷,攔汙柵操作平台框架和豎井混凝土外表麵多處存在鋼筋裸露、混凝土表麵碳化、大部分表麵粗骨料出露及施工縫結合不佳等老化病害現象,屬於典型的水工混凝土老化建築物。擬采用2cm厚丙乳砂漿進行表麵修補加固,總修補麵積為1850.6m2。
5 結語
丙乳砂漿是一種新型的護麵修補材料,具有優異的粘結、抗裂、防水、防氯離子滲透、耐磨、耐老化等性能。對國內和省內有關在水工混凝土表麵的各種修複工程中的應用進行總結和分析,必要時通過科研、試驗等手段,為我省已建水工混凝土建築物進行各種老化加固處理和新建工程提供選擇。
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