纖維修補(bǔ)砂漿在泥河水庫修補(bǔ)中的應(yīng)用

張 煥，張祥敏

(1.樺川縣水利勘測設(shè)計隊，黑龍江 樺川 154400;2.黑龍江省泥河水庫管理處，黑龍江 蘭西 151500)

0 前言

黑龍江省泥河水庫位于呼蘭河支流泥河下游，N46°17’，E126°36’，地處黑龍江省呼蘭、蘭西、綏化三市縣交界處，距呼蘭縣城37 km、蘭西縣城30 km、綏化市65 km處。

該水庫于1958年動工，1975年竣工，庫區(qū)最大面積為44 km2，壩址以上集水面積1 515 km2，總庫容1.13億m3，興利庫容7 300萬m3。設(shè)有一個泄洪閘，兩個灌溉輸水洞，是以防洪除澇、城鎮(zhèn)供水為主，兼故灌溉、養(yǎng)魚綜合利用的年調(diào)節(jié)水庫。

目前，泄洪閘工程的混凝土使用齡期已近40 余年，某些部位混凝土表面老化、剝蝕缺陷較為嚴(yán)重，最大剝蝕深度＞5.0 cm，這些部位的混凝土，已進(jìn)入破壞發(fā)展期;為保證工程安全和延長工程使用壽命，應(yīng)及時進(jìn)行修復(fù)處理，2012年10月對閘墩處開始修補(bǔ)。

1 修補(bǔ)材料及工藝

主要包括2個部分:

1.1 修補(bǔ)材料

包括5個方面:

1.1.1 水泥

亞泰天鵝牌P·O42.5 普通硅酸鹽水泥。

1.1.2 砂

中砂，細(xì)度模數(shù)2.66，含泥量0.8%。

1.1.3 水

泥河水庫水。

1.1.4 外加劑

高效減水劑，聚合物乳液［1］等。聚合物乳液性能指標(biāo)見表1。

表1 聚合物乳液性能指標(biāo)

1.1.5 纖維采用聚丙烯纖維。

對剝蝕缺陷部位采用黑龍江省水利科學(xué)研究院研制的纖維修補(bǔ)砂漿填充補(bǔ)強(qiáng)，纖維修補(bǔ)砂漿具有防氣蝕碳化、耐老化，適應(yīng)變形能力強(qiáng)，強(qiáng)度高、抗?jié)B及抗凍融性能優(yōu)良等特點，抗凍指標(biāo)可達(dá)F300以上。

表2 聚丙烯纖維參數(shù)及性能

1.2 修補(bǔ)工藝

具體包括6個方面:

1.2.1 剝蝕處理

腳手架—鑿毛處理工程—鋼筋除銹—基面清洗—噴涂增強(qiáng)劑、界面膠—置掛鋼絲網(wǎng)—填充纖維修補(bǔ)砂漿補(bǔ)強(qiáng)。

1.2.2 鑿毛處理

鑿除表面起鼓、松動物，露出新鮮堅實、平整的混凝土基面。這道工序主要是考慮拆除破損混凝土防止產(chǎn)生夾心的現(xiàn)象和界面黏接不牢。

1.2.3 鋼筋除銹

用鋼絲刷清除鋼筋表面銹蝕物，涂刷除銹劑并清洗2～3 遍，直至鋼筋露出本色，銹蝕體全部溶掉，保證原銹蝕鋼筋不在發(fā)生膨脹銹蝕，不會對新混凝土產(chǎn)生破壞。

1.2.4 基面清洗

采用高壓水槍清洗表面浮灰和污漬，保證表面沒有影響界面黏接的各種影響因素。

1.2.5 界面處理

涂刷或噴涂界面處理劑(界面膠)，以保證新、老界面黏接牢固。在涂刷的過程中采用飽和涂刷的方式，保證混凝土界面飽滿、均勻的涂刷界面膠，使新老混凝土的黏接強(qiáng)度大幅提高，并通過界面膠的柔性克服新老混凝土在變形方面的不同步性。

1.2.6 置掛鋼絲網(wǎng)

對剝蝕深度＞3.0 cm部位，置掛鋼絲網(wǎng)，密度2.5 ×2.5 cm。置掛應(yīng)平整牢固，以滿足下一工序要求。

各種材料的配合比詳見表3。

2 處理結(jié)果

我們對修補(bǔ)砂漿采用現(xiàn)場留樣，室內(nèi)試驗的方式對修補(bǔ)砂漿進(jìn)行了性能分析［2］，試驗結(jié)果見表4。修補(bǔ)砂漿的力學(xué)指標(biāo)均高于原混凝土各項性能，并且具有優(yōu)良的耐久性能。其中抗凍融試驗性能指標(biāo)＞F300，抗?jié)B指標(biāo)＞W(wǎng)15，抗沖磨指標(biāo)達(dá)到0.98。

表4 修補(bǔ)砂漿工程應(yīng)用性能指標(biāo)

3 結(jié)論

1)通過對溢洪道閘墩的修補(bǔ)工程，適當(dāng)?shù)牟捎眯录夹g(shù)材料對寒區(qū)水工建筑物進(jìn)行修復(fù)處理既能節(jié)約大量的維修費用，同時能夠縮短工期，為度汛、灌溉等活動提供寶貴的時間。

2)纖維增強(qiáng)修補(bǔ)砂漿的性能優(yōu)良，抗凍融指標(biāo)超過了F300，抗?jié)B指標(biāo)超過了W15，別且具有很好的力學(xué)性能，滿足寒冷地區(qū)水工建筑物補(bǔ)強(qiáng)加固的各項性能要求，是一種非常好的新型修補(bǔ)材料。

［1］申愛琴，李祝龍，王小明.聚合物乳液改性水泥混凝土的微觀結(jié)構(gòu)［J］.混凝土，2001(3):40－42.

［2］梅迎軍，等.纖維增強(qiáng)聚合物水泥砂漿耐磨損及抗沖擊性能的試驗研究［J］.重慶交通學(xué)院學(xué)報，2006，25(05):54－57.