NBS混凝土(砂漿)界面粘合劑施工方法研究

張衛(wèi)國(guó) 趙政衛(wèi) 賈 玲

(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)建筑工程科學(xué)技術(shù)研究院，新疆烏魯木齊 830054)

1 概述

混凝土是一種由水泥、砂石等材料按一定比例配置而成的，是一種不均勻性材料。因其材料自身缺陷及施工過(guò)程中存在的各種質(zhì)量問(wèn)題或因長(zhǎng)期受到外界不良自然條件的影響致使混凝土結(jié)構(gòu)、構(gòu)件出現(xiàn)裂縫、蜂窩、麻面、孔洞、骨料裸露、構(gòu)件斷裂、表皮脫皮等常見(jiàn)缺陷。如不及時(shí)修復(fù)，勢(shì)必加速混凝土建筑物的破壞進(jìn)程，縮短混凝土工程的正常使用壽命，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

對(duì)混凝土的修補(bǔ)，傳統(tǒng)做法一般是采用環(huán)氧樹(shù)脂為粘結(jié)材料。該材料具有組分毒性大、施工條件苛刻、價(jià)格高等不良特性，隨著時(shí)代的進(jìn)步，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高和以人為本、建設(shè)集約型社會(huì)理念的逐漸確立，環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)材料因其種種缺陷，已不適合用于混凝土的修補(bǔ)作業(yè)。

丙烯酸酯共聚乳液水泥砂漿(即:NBS水泥砂漿)便是針對(duì)這種情況，作為替代環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)材料而開(kāi)發(fā)出的新型混凝土缺陷修補(bǔ)材料。NBS混凝土(砂漿)界面粘合劑具有性能優(yōu)良、功能全面、價(jià)格適中、施工方便等特點(diǎn)，為混凝土缺陷的修復(fù)提供了新的思路。

丙烯酸酯共聚乳液水泥砂漿的開(kāi)發(fā)應(yīng)用課題是1998年由兵團(tuán)建科所申報(bào)兵團(tuán)科委立項(xiàng)的工業(yè)科技研究項(xiàng)目，并由兵團(tuán)科委批準(zhǔn)，列入當(dāng)年兵團(tuán)科技開(kāi)發(fā)計(jì)劃。該工作已于2002年12月完成試驗(yàn)研究及推廣應(yīng)用工作。NBS乳液水泥砂漿具有優(yōu)異的粘結(jié)、抗裂、防滲、耐水、抗氯離子滲透、抗凍、防腐、耐磨、耐老化等性能，已列入國(guó)標(biāo)(GB 50046-95工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范)中作為新型耐腐蝕材料推薦使用?，F(xiàn)已在全國(guó)26個(gè)省市、數(shù)百項(xiàng)工程中成功推廣應(yīng)用。

2 工法特點(diǎn)

1)NBS乳液水泥砂漿配制類(lèi)同于普通水泥砂漿。施工方便，可人工涂抹，也可機(jī)械噴涂，并適合潮濕面粘結(jié)施工。具有廣泛的適用性?？勺鳛樗ぁ⒏劭?、公路、橋梁、化工、工業(yè)與民用建筑等鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土、混凝土、塊石砌體、磚砌體的防滲、防凍等護(hù)面及修補(bǔ)材料。

2)與傳統(tǒng)的環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)材料相比，NBS乳液水泥砂漿粘合劑具有優(yōu)異的粘結(jié)、抗裂、防滲、耐水、抗氯離子滲透、抗凍、防腐、耐磨、耐老化等性能的同時(shí)，相比前者有著更加低廉的價(jià)格。

3)傳統(tǒng)的環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)材料組分中的固化劑具有強(qiáng)烈的毒性，對(duì)皮膚、角膜和呼吸道刺激性強(qiáng)，固化劑中的聯(lián)苯芳香胺成分還具有致癌性。使用傳統(tǒng)的環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)材料，會(huì)對(duì)施工人員與周邊居民的健康造成極大危害，相對(duì)應(yīng)的NBS乳液水泥砂漿粘合劑則使用安全無(wú)毒無(wú)害，無(wú)需額外勞動(dòng)防護(hù)，對(duì)操作人員的健康無(wú)嚴(yán)重?fù)p害，符合以人為本理念的同時(shí)也不對(duì)環(huán)境造成危害。

4)對(duì)路面修復(fù)來(lái)說(shuō)，該技術(shù)的推廣應(yīng)用，徹底消除了破損路面對(duì)市容市貌的不良影響，改善了市容。同時(shí)，因在路面修復(fù)過(guò)程中省去了人工鑿毛工序，減少了建筑垃圾對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)也大大減輕了環(huán)衛(wèi)工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度和污垢塵埃物等對(duì)人體的危害程度。

5)NBS乳液混合其他凝膠材料、填料及助劑可制成具有防水功能的涂料——NBS防水涂料具有優(yōu)良的粘結(jié)、抗?jié)B、耐水、耐磨及低溫柔韌性，可顯著改善舊混凝土、砂漿的表面性質(zhì)，便于構(gòu)筑物的修補(bǔ)、維護(hù)及裝飾。

6)NBS乳液水泥砂漿粘合劑較好的解決了混凝土缺陷修補(bǔ)過(guò)渡層粘結(jié)力不強(qiáng)的問(wèn)題，節(jié)約了損毀混凝土工程的翻修與重建費(fèi)用，在實(shí)際工程應(yīng)用中效果良好，收到了可觀的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

3 適用范圍

本產(chǎn)品具有優(yōu)異的粘結(jié)、抗裂、防滲、耐水、抗氯離子滲透、抗凍、防腐、耐磨、耐老化等性能，適用于修補(bǔ)混凝土工程各種病害(斷裂、滲漏、脫皮、露骨、侵蝕與磨損破壞等)，已列入國(guó)標(biāo)(GB 50046-95工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范)中作為新型耐腐蝕材料推薦使用，并已在全國(guó)數(shù)百項(xiàng)工程中成功運(yùn)用。

NBS防水涂料具有優(yōu)良的粘結(jié)、抗?jié)B、耐水、耐磨及低溫柔韌性，可顯著改善舊混凝土、砂漿的表面性質(zhì)，用于構(gòu)筑物的修補(bǔ)滲漏、維護(hù)及裝飾。在烏魯木齊市多處水池、衛(wèi)生間、地下室防水維護(hù)中成功運(yùn)用，在河灘路混凝土缺陷修補(bǔ)中廣泛應(yīng)用，頗受好評(píng)。

4 工藝原理

本項(xiàng)目的應(yīng)用主要界定在混凝土工程缺陷的修補(bǔ)領(lǐng)域。其基本技術(shù)原理是:丙烯酸酯共聚溶液作為一種水泥改性劑，按一定比例摻入水泥凈漿或水泥砂漿后，能發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，改變了混凝土內(nèi)部物質(zhì)組分結(jié)構(gòu)。

5 施工工藝流程和操作要點(diǎn)

1)工藝流程:清基→涂刷NBS界面粘結(jié)漿→找平→涂刷封閉面→養(yǎng)護(hù)。

2)清基:將缺陷面(脫皮、裂縫、孔洞等不密實(shí)處)以尖鉆、鋼絲刷徹底清除，然后以清水反復(fù)沖洗干凈，再用拖把、擦布將表面明水擦除，并保持濕潤(rùn)。

3)涂刷NBS界面粘結(jié)漿:在濕潤(rùn)(無(wú)明水)基面上，用毛刷將NBS界面粘結(jié)漿均勻涂刷在基面上。不得漏刷，也不宜涂刷過(guò)多。

4)找平:在涂刷NBS界面粘結(jié)漿的基面上可立即鋪抹NBS水泥砂漿，并注意壓實(shí)收光。

5)涂刷封閉面:在最后一道收光時(shí)，可在刷NBS界面粘結(jié)漿的同時(shí)做收光處理。

6)養(yǎng)護(hù):待收光數(shù)小時(shí)后(視氣溫而定)，即可提前浸濕，但不得用有明水的覆蓋物覆蓋養(yǎng)護(hù)。保濕不少于7 d。

6 材料與設(shè)備

6.1 材料

1)水泥:42.5，32.5硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。2)NBS混凝土(砂漿)界面粘結(jié)劑。3)標(biāo)準(zhǔn)砂或水洗砂。4)可飲用水。

6.2 工具

水桶、水盆、盤(pán)秤、鋼絲刷、毛刷、尖鉆、抹刀、擦布、養(yǎng)護(hù)覆蓋物。

6.3 配合比

1)NBS界面粘結(jié)漿:42.5水泥∶NBS乳液 =1∶0.5充分拌勻成糊狀物，封閉存放備用。

2)NBS水泥砂漿:42.5 水泥∶砂∶NBS 乳液∶水 =1∶(0.20 ～0.25)∶(0.15 ～0.25)∶(0.20 ～0.30)。

7 質(zhì)量控制

1)配制NBS界面粘結(jié)漿，必須嚴(yán)格按配合比配制。配成的漿體，應(yīng)隨時(shí)加蓋密封，存放稠化后不得加水稀釋，以免影響粘結(jié)效果。

2)所用工具應(yīng)及時(shí)清理。

3)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)。

a.NBS乳液。外觀:乳白色均勻乳液。pH值:2～4。密度:(1.1±0.1)g/cm3。存儲(chǔ)溫度:5 ℃～40℃。b.NBS防水涂料技術(shù)性能。粘結(jié)抗折強(qiáng)度:＞6.4 MPa。粘結(jié)抗拉強(qiáng)度:＞1.9 MPa。耐熱(80℃ 4 h):無(wú)變化。不透水性:＞s6。c.NBS水泥砂漿技術(shù)性能?？估瓘?qiáng)度:＞30 MPa。抗折強(qiáng)度:＞10 MPa。與舊砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度:＞1.2 MPa。抗?jié)B性:＞1.5 MPa。耐多種中低濃度的化學(xué)藥劑的侵蝕。

8 環(huán)境保護(hù)措施

1)成立對(duì)應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)，在工程施工過(guò)程中嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)和規(guī)章制度。

2)將施工場(chǎng)地和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi)，合理布置、規(guī)范圍擋，使標(biāo)牌清楚、齊全、標(biāo)識(shí)醒目，施工場(chǎng)地整潔文明。

3)對(duì)施工中可能影響到的各種公共設(shè)施制定可靠的保護(hù)措施，加強(qiáng)實(shí)施中的監(jiān)測(cè)、應(yīng)對(duì)和驗(yàn)證。

4)對(duì)混凝土的修補(bǔ)，傳統(tǒng)做法一般是采用環(huán)氧樹(shù)脂為粘結(jié)材料。而環(huán)氧樹(shù)脂組分中的固化劑具有強(qiáng)烈的毒性，對(duì)皮膚、角膜和呼吸道刺激性強(qiáng)，固化劑中的聯(lián)苯芳香胺成分還具有致癌性。使用傳統(tǒng)的環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)材料，會(huì)對(duì)施工人員與周邊居民的健康造成極大危害，使用NBS混凝土界面粘合劑替代傳統(tǒng)的環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)材料，將消除上述這些對(duì)施工人員與周邊居民健康的重大威脅。

5)對(duì)路面修復(fù)來(lái)說(shuō)，NBS混凝土界面粘合劑的推廣應(yīng)用，徹底消除了破損路面對(duì)市容市貌的不良影響，改善了市容。同時(shí)，因在路面修復(fù)過(guò)程中省去了人工鑿毛工序，減少了建筑垃圾對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)也大大減輕了環(huán)衛(wèi)工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度和污垢塵埃物等對(duì)人體的危害程度。

9 效益分析

9.1 一般混凝土路面工程中的經(jīng)濟(jì)效益估算

按目前22 cm厚標(biāo)準(zhǔn)混凝土路面板成品計(jì)價(jià)，每平方米路面造價(jià)在160元左右，即說(shuō)明混凝土路面板損壞后，新建重建時(shí)每平方米路面板將耗資160元，而使用NBS乳液界面粘結(jié)劑修復(fù)損壞的混凝土路面，每平方米費(fèi)用僅為35元左右，每平方米可節(jié)約125元左右。即使按照15 cm厚混凝土路面計(jì)算，每平方米也可節(jié)約100元左右。

從施工時(shí)間上來(lái)看，對(duì)新建重建混凝土路而言，一般要30 d左右才能開(kāi)放交通。而使用NBS乳液界面粘結(jié)劑修復(fù)技術(shù)在7 d～10 d即可開(kāi)放交通，至少可提前20 d投入使用，使用NBS乳液界面粘結(jié)劑修復(fù)技術(shù)，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均非?？捎^。

從延長(zhǎng)工程使用壽命上來(lái)看，使用NBS乳液界面粘結(jié)劑修復(fù)的混凝土路面板，按延長(zhǎng)10年～15年的使用壽命計(jì)，可以節(jié)約對(duì)某一工程的翻修重建投資費(fèi)用。再算上該工程10年～15年的資金運(yùn)營(yíng)回報(bào)率算，又將獲得可觀的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

9.2 防水工程的經(jīng)濟(jì)效益

無(wú)論是民用建筑中的衛(wèi)生間、廚房、洗浴間、水池，還是水利水電工程中的混凝土與砌體結(jié)構(gòu)，常常因?yàn)槭┕と毕菖c年久破損等發(fā)生滲漏，使結(jié)構(gòu)遭受侵蝕破壞、縮短工程使用壽命，結(jié)果輕者影響正常的使用功能，給人們帶來(lái)諸多不便與困難;重則給社會(huì)與人民造成重大災(zāi)難、造成重大經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失的同時(shí)威脅人民的生命安全。

對(duì)上述諸多防水工程設(shè)施發(fā)生的滲漏與破損問(wèn)題，以NBS乳液為基料，配置成界面粘結(jié)防水涂料，聚合物砂漿等防腐抗磨材料進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)，即可消除、減緩上述因滲漏、破損造成的危害。從此處也可看出該技術(shù)的應(yīng)用所產(chǎn)生的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。

［1］建質(zhì)［2005］145號(hào)，工程建設(shè)工法管理辦法［S］.