丙乳砂漿在窯里水庫(kù)混凝土缺陷加固處理中的應(yīng)用

鄧發(fā)如

（江西省新干縣窯里水庫(kù)管理局 331314）

丙乳砂漿在窯里水庫(kù)混凝土缺陷加固處理中的應(yīng)用

鄧發(fā)如

（江西省新干縣窯里水庫(kù)管理局 331314）

丙乳砂漿是一種新型的護(hù)面修補(bǔ)材料，具有優(yōu)異的粘結(jié)、抗裂、防水、防氯離子滲透、耐磨、耐老化等性能。本文結(jié)合丙乳砂漿在窯里水庫(kù)溢洪道混凝土邊墻、泄槽底板、護(hù)坦混凝土缺陷處理中的應(yīng)用，闡述丙乳砂漿施工方法，旨在為類似工程施工提供一點(diǎn)借鑒。

丙乳砂漿 混凝土缺陷 加固處理

1 工程概述

窯里水庫(kù)位于江西省新干縣城上鄉(xiāng)河陂村，距新干縣城45km，壩址以上控制流域面積74.2km2，水庫(kù)總庫(kù)容3830萬(wàn)m3，灌溉面積3413hm2，電站裝機(jī)容量為4000kW，是一座以灌溉為主，兼有防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合效益的中型水庫(kù)。

水庫(kù)于1965年8月動(dòng)工興建，至1971年春竣工，由于當(dāng)時(shí)正處于文革期間，施工過程斷斷續(xù)續(xù)，屬典型的“三邊”工程，大壩質(zhì)量先天不足，在運(yùn)行中逐步暴露出較多的安全隱患，嚴(yán)重威脅壩體運(yùn)行安全和正常發(fā)揮效益，被水利部列為病險(xiǎn)水庫(kù)。

經(jīng)過多年運(yùn)行，溢洪道混凝土邊墻、泄槽底板、護(hù)坦混凝土形成麻面、孔洞，出現(xiàn)裂縫、表面剝蝕、水質(zhì)侵蝕、沖磨、空蝕、鋼筋銹蝕等老化缺陷，影響溢洪效果，縮短水工混凝土建筑物的使用壽命，影響到工程經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

該工程設(shè)計(jì)用丙乳砂漿對(duì)溢洪道混凝土邊墻、泄槽底板、護(hù)坦混凝土缺陷進(jìn)行加固處理。

2 丙乳砂漿特性

丙乳是丙烯酸酯共聚乳液的簡(jiǎn)稱，是一種高分子聚合物的水分散體，是一種水泥改性劑。作為化工耐腐蝕材料，加入水泥砂漿后為聚合物水泥砂漿，屬于高分子聚合物乳液改性水泥砂漿，適用于水利、公路、工業(yè)及民用建筑等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防滲、防腐護(hù)面和修補(bǔ)工程。

丙乳砂漿中聚合物膜彈性模量較小，它使水泥漿體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)得到改善，可以承受變形而使水泥石應(yīng)力減少，產(chǎn)生裂縫的可能性也減少，同時(shí)聚合物纖維越過微裂縫，起到橋架作用，縫間都有聚合物纖維相連，所形成的均質(zhì)聚合物框架，作為填充物跨過已硬化的微裂縫，限制微裂縫的擴(kuò)展，微裂縫常在聚合物膜較多處消失，顯示出聚合物的抗裂作用；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(qiáng)度提高1.35～1.5倍，抗拉彈模降低，收縮小，抗裂性顯著提高，與混凝土面、老砂漿及鋼板粘結(jié)強(qiáng)度提高4倍以上，2天吸水率降低10倍，抗?jié)B性提高1.5倍，抗氯離子滲透能力提高8倍以上等優(yōu)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(dá)到防止老混凝土進(jìn)一步碳化、延緩鋼筋銹蝕速度、抵抗剝蝕破壞的目的。

3 丙乳砂漿施工工藝及方法

3.1 丙乳砂漿原材料和配合比選用

水泥宜采用P.O32.5以上級(jí)普通硅酸鹽水泥；砂子為粒徑小于2.5mm的當(dāng)?shù)睾由埃白拥募?xì)度模數(shù)為1.6，為細(xì)砂，要求過篩；聚合物丙乳的固體含量為39%～48%，砂漿用水總量應(yīng)考慮丙乳中的含水量。

丙乳砂漿配合比：灰砂比1∶1～1∶2；灰乳比1∶0.15～1∶0.3；水灰比0.4左右。打底和最后刷面層采用的丙乳凈漿配合比為1kg丙乳加2kg水泥。

3.2 施工方法

3.2.1 丙乳砂漿拌制

將水泥和砂子拌均勻，再加入經(jīng)試拌確定的水量及丙乳，充分拌和均勻，拌和過程中不能隨意擴(kuò)大水灰比。每次拌制的丙乳砂漿，要求能在30～45min內(nèi)使用完，不宜一次拌和過多數(shù)量，一次拌和量以控制在10kg水泥為宜。

3.2.2 施工過程

a.施工前需將舊混凝土剝蝕層鑿除，鑿除厚度為3cm，在鑿毛的舊混凝土表面（簡(jiǎn)稱基面）用高壓水沖洗干凈。

b.施工前先對(duì)露鋼筋表面進(jìn)行處理，對(duì)鋼筋進(jìn)行除銹處理后刷2遍紅丹油漆后用M10砂漿批擋恢復(fù)至原有斷面。然后用鋼絲刷刷除混凝土表面浮層的污物、塵土和松軟、脆弱部分（有油漆等油脂污染部位用丙酮洗刷），特殊部位應(yīng)用鋼釬打毛，然后用清水沖洗干凈、潤(rùn)濕，施工前應(yīng)使混凝土表面處于面干飽和狀態(tài)。

c.待基面無積水呈潮濕狀時(shí)，先于基面涂刷一層丙乳膠凈漿，要求凈漿涂布均勻，無漏涂。

d.凈漿涂刷后立即分層抹壓丙乳砂漿，每層厚度控制在5mm左右。抹壓時(shí)采用倒退法進(jìn)行，即加壓方向與剛建砂漿層前進(jìn)方向相反，要求丙乳砂漿層密實(shí)，表面平整光滑，砂漿鋪筑到位后，用力壓實(shí)，隨后抹面，注意向一個(gè)方向抹平，不要來回多次抹，不需第二次收光。

e.施工縫保持原有舊混凝土施工縫位置，各小塊之間不設(shè)施工縫。為避免舊混凝土施工縫開合變形引起砂漿開裂，在舊混凝土施工縫處鋪設(shè)18目鋼絲網(wǎng)以增強(qiáng)該部分的砂漿抗拉強(qiáng)度。整個(gè)板面鋪筑完成后，用切割機(jī)鋸縫并澆灌瀝青的方式制作伸縮縫。

f.丙乳砂漿抹壓后約4h（表面略干后），采用農(nóng)用噴霧器進(jìn)行水噴霧養(yǎng)護(hù)或用薄膜覆蓋，養(yǎng)護(hù)1天后再用毛刷在面層刷1道丙乳凈漿，要求涂勻、密封，待凈漿終凝結(jié)硬后繼續(xù)噴霧養(yǎng)護(hù)，使砂漿面層始終保持潮濕狀態(tài)7天。在陽(yáng)光直射或風(fēng)口部位，注意采取合理的遮陽(yáng)和保濕措施。

4 質(zhì)量控制措施

a.施工前應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(yīng)盡量選用小水灰比。

b.為防止大面積施工造成收縮裂縫，施工前將板面劃分成若干個(gè)單元，每個(gè)單元再劃分成3m×6m小塊，各小塊四周鋪設(shè)纖維板條作為工作面模板及層面整平導(dǎo)軌，層面整平用3.5m長(zhǎng)直尺刮平，纖維板條高程即為整個(gè)加固板面設(shè)計(jì)高程。

c.丙乳砂漿要分層攤鋪，每層厚度1.5cm，第一層為整平層，第二層為加強(qiáng)罩面層，每層均需用木抹子拍實(shí)抹平，加強(qiáng)罩面層用鐵抹子抹光。為增加整平層和基底的粘結(jié)強(qiáng)度，施工人員穿膠靴在攤鋪好的砂漿層上踩踏一遍，然后再用木抹子拍實(shí)抹平。

d.抹光操作0.5h后，砂漿表面成膜，立即用塑料薄膜覆蓋。待砂漿終凝后（約4h），即進(jìn)行噴霧養(yǎng)護(hù)并覆蓋塑料薄膜，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3天；之后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7天；7天后自然干燥養(yǎng)護(hù)。

5 成果分析

5.1 強(qiáng)度檢驗(yàn)

此次丙乳砂漿加固工程完成27500m2，共取樣65組，養(yǎng)護(hù)90天后送實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，65組砂漿試塊90天養(yǎng)護(hù)平均抗壓強(qiáng)度為29.65 MPa，均方差為1.43MPa，離差系數(shù)為0.08。

5.2 外觀質(zhì)量

自砂漿鋪筑施工完成至今，溢洪道混凝土邊墻、泄槽底板、護(hù)坦混凝土表面完好，無剝離、剝落現(xiàn)象。

5.3 成果分析

通過實(shí)地檢驗(yàn)，用丙乳砂漿加固修補(bǔ)窯里水庫(kù)溢洪道混凝土邊墻、泄槽底板、護(hù)坦混凝土是成功的。證明丙乳砂漿性能優(yōu)良、施工簡(jiǎn)便、易于掌握，是一種優(yōu)良的薄層修補(bǔ)材料，可用于混凝土的表面密封防護(hù)防碳化防氯離子侵入處理、混凝土建筑物防滲漏處理、其他建筑物的破壞修補(bǔ)。

6 結(jié)語(yǔ)

工程實(shí)際應(yīng)用表明，丙乳砂漿用作溢洪道底板的加固施工是可行的，具有性能優(yōu)良、施工簡(jiǎn)便、技術(shù)易于推廣等優(yōu)點(diǎn)，是一種良好的薄層修補(bǔ)材料，可在水工建筑物防沖蝕、防滲漏工程中發(fā)揮其應(yīng)有的作用，為江西省已建水工混凝土建筑物進(jìn)行各種老化加固處理和新建工程提供一種選擇。