水泥基丙乳砂漿在水利工程加固修復(fù)中的應(yīng)用

陳崢雄，方國(guó)甫，從厚樣

(湖北山江偉業(yè)建設(shè)工程有限公司，湖北 武漢 430070)

傳統(tǒng)的加固修復(fù)水利工程的方法主要是利用環(huán)氧砂漿修補(bǔ)或者水泥漿體進(jìn)行修補(bǔ)，但是這兩種加固修復(fù)方法的效果不盡人意。為此，急需一種新型的加固維修方法，即利用水泥基丙乳砂漿對(duì)水利工程進(jìn)行加固修復(fù)，以此來(lái)使水利工程更好的運(yùn)行[1]。但是并不是所有的水利工程都可以利用水泥基丙乳砂漿來(lái)進(jìn)行加固修復(fù)，水泥基丙乳砂漿只適用于對(duì)各種構(gòu)筑物、混凝土結(jié)構(gòu)物面層碳化、剝落的處理[2]。水泥基丙乳砂漿在加固修復(fù)水利工程時(shí)具有其自身所特有的工法特點(diǎn)，首先利用此工法加固修復(fù)水利工程不僅僅施工成本低，并且施工的功效還較高；其次，由于在施工時(shí)能夠在丙乳砂漿里面摻加一定的減水劑，它能夠有效的減少了單位用水量，進(jìn)而使單位體積的砂漿重量減輕，從而有效的降低工人施工的勞動(dòng)強(qiáng)度；除此以外，此工法還可以大面積的使用，從而幫助企業(yè)節(jié)省建筑材料[3]。

丙乳自發(fā)明以來(lái)便一直被應(yīng)用到水工建筑物上面，但是由于受到一些制約因素的影響一直沒(méi)有被推廣大面積使用。如果將丙乳進(jìn)行大面積的使用，那么則會(huì)大大增加丙乳的施工時(shí)間，致使施工工人的勞動(dòng)強(qiáng)度增強(qiáng)[4]。本公司通過(guò)多次試驗(yàn)研究，最終發(fā)現(xiàn)在攪拌丙乳砂漿時(shí)如果適當(dāng)?shù)膿饺胍恍└咝p水劑則能夠有效的改善砂漿自身的和易性，以此來(lái)延長(zhǎng)其凝固時(shí)間，除此以外，還可以對(duì)已經(jīng)凝固了的砂漿進(jìn)行二次攪拌，這大大減少了原料、材料的浪費(fèi)[5]。

1 水泥基丙乳砂漿的主要性能

水泥基丙乳砂漿屬于一種新型的、復(fù)合的水泥材料。把適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)聚合物摻入到水泥砂漿里面，此時(shí)，聚合物乳液就能夠在水泥水化的過(guò)程中逐漸失水并最終形成一種聚合物膜。將這種水泥基丙乳砂漿應(yīng)用到水利工程的加工修復(fù)工作當(dāng)中具有重要的效益[6]。其效益主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益兩方面。

其中經(jīng)濟(jì)效益主要表現(xiàn)在三方面，第一，大面積丙乳砂漿修復(fù)混凝土表層，采用了摻加減水劑的丙乳砂漿修復(fù)表層混凝土省時(shí)、省力，提高了施工工效，縮短了施工工期，減少了人工費(fèi)用與各項(xiàng)管理費(fèi)用。第二，采用了摻加減水劑的丙乳砂漿修復(fù)混凝土表層，由于砂漿初凝時(shí)間延長(zhǎng)，可以大面積施工，且稍干硬的砂漿經(jīng)二次攪拌后，可繼續(xù)利用，不影響砂漿性能，減少了材料浪費(fèi)，節(jié)省了建筑材料。原丙乳砂漿沒(méi)有摻加高效減水劑，每次拌合的砂漿只能用一小泥桶，約5公斤；而摻加了減水劑后，每次拌合量可以達(dá)到30公斤，工效增加了5倍，施工時(shí)間大幅縮短。第三，本工法應(yīng)用于襄陽(yáng)市引丹灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造項(xiàng)目，共節(jié)省資金30萬(wàn)元，若在更大面積的混凝土面層修復(fù)，節(jié)省的資金會(huì)更多[7]。

而社會(huì)效益與環(huán)保效益主要表現(xiàn)在由于本工法中的丙乳砂漿可以二次攪拌使用，避免了浪費(fèi)，節(jié)約了水泥、砂、丙乳等，在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，帶來(lái)了社會(huì)效益與環(huán)保效益。

2 水泥基丙乳砂漿在水利工程加固修復(fù)中的應(yīng)用

2.1 水泥基丙乳砂漿配制

丙乳砂漿拌制的配合比按以下表的數(shù)據(jù)配制，其拌制過(guò)程大概需要3～5min，并且在拌制的過(guò)程中還需要密切的去關(guān)注砂漿的粘稠度。其中拌合用水采用潔凈的即可，且應(yīng)符合SL 677—2014規(guī)定；水泥建議采用42.5MPa普通硅酸鹽水泥；砂采用含泥量小于2%的中細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)2.0～2.5；丙乳，化學(xué)名稱(chēng)為丙烯酸防水乳液。首先將水泥與沙子干拌直至均勻?yàn)橹?，然后在循序漸進(jìn)的倒入乳液，同時(shí)還要加入適當(dāng)?shù)乃綌嚢?。在攪拌完畢以后適當(dāng)?shù)姆乓恍┥皾{，水泥基丙乳砂漿配制也就配制完成，這些砂漿應(yīng)該在30min內(nèi)使用完畢。

2.2 水泥基丙乳砂漿噴涂施工工藝

水泥基丙乳砂漿噴漆設(shè)備是由0.8m3空壓機(jī)、高壓管以及噴槍組合而成的。其自身噴漆厚度一般都會(huì)控制在5mm以?xún)?nèi)，襄陽(yáng)市引丹灌區(qū)水利工程的構(gòu)件噴漆厚度大概在7～9mm之間，因此其施工氣溫最好控制在5～35℃之間。并且雨天不宜施工。除此以外，其噴漆方式主要采取仰噴和立噴方式，以此噴漆的厚度大概為3～4mm，并且還有進(jìn)行分層施工。首先用乳灰按照1∶0.6比例的凈漿涂刷打底，待20min后在開(kāi)始噴涂，首先噴涂第一層，等到第一次觸干之后在進(jìn)行第二層噴涂。施工人員在噴涂時(shí)要與噴涂層面保持大概30cm的距離，并且其噴涂壓力也要控制在5～12kg/cm2之間。胸墻噴漆還要依據(jù)其潮位來(lái)進(jìn)行，如果潮位適合才可以進(jìn)行噴漆，其噴漆方式主要采取立噴方式，由上到下依次進(jìn)行。

2.3 養(yǎng)護(hù)

在對(duì)水泥基丙乳砂漿進(jìn)行抹面收光以后，還要繼續(xù)提高其修補(bǔ)質(zhì)量。當(dāng)噴漆表面快要觸干的時(shí)候要及時(shí)覆蓋塑料薄膜或者進(jìn)行噴霧養(yǎng)護(hù)亦或者利用草袋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在之后在進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)。在潮濕養(yǎng)護(hù)期間如果恰逢雨天或者寒潮，要及時(shí)進(jìn)行加濕覆蓋，及時(shí)保護(hù)修復(fù)。除此以外，在對(duì)閘板進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，要對(duì)噴漆后的閘板及時(shí)懸吊曬干，經(jīng)過(guò)72h之后才可以運(yùn)行使用，放入水中。如果當(dāng)天氣溫較高，還應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行噴霧，噴霧實(shí)踐大概為2～3h一次以此來(lái)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，待等到72h以后方可放入水中運(yùn)行[8]。

2.4 質(zhì)量控制與管理

為了能夠確保水泥基丙乳砂漿的施工效率和施工質(zhì)量，首先要用熟練的技術(shù)工人，全程參與到配料、材料的選擇和操作當(dāng)中，并且在水泥基丙乳砂漿施工以前還要讓技術(shù)工人進(jìn)行試噴與試拌的練習(xí)。除此以外，噴漆的水泥基丙乳砂漿面層還應(yīng)該是完好無(wú)損的，它與基層也應(yīng)該是無(wú)空殼聲、粘結(jié)牢固的。在施工的過(guò)程中，每臺(tái)班都要做好的施工記錄，比如質(zhì)量、配合比、砂漿、原材料品種、氣溫和地點(diǎn)等[9]。

2.5 運(yùn)行情況

大面積采用丙乳砂漿修復(fù)混凝土面層工法在襄陽(yáng)市引丹灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造工程2015年度項(xiàng)目中的得到應(yīng)用。

(1)工程概況

襄陽(yáng)市引丹灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造工程2015年度項(xiàng)目涉及使用大面積丙乳砂漿修復(fù)混凝土面層工法的施工區(qū)域?yàn)榭偢汕抛雍佣刹?44+736—49+056)、馬張河渡槽(59+557—60+397)；四干渠河里吳渡槽(3+465—3+615)；涉及渡槽全長(zhǎng)5310m，渡槽底寬3m，渡槽墻身高2.8m，實(shí)際施工面積為44604m3，歷時(shí)55天。

(2)施工情況

在首次使用大面積丙乳砂漿修復(fù)混凝土面層工法的施工中，對(duì)有關(guān)各崗位操作人員進(jìn)行培訓(xùn)、技術(shù)交底，有關(guān)施工人員很快掌握該施工工法[10]。

在渡槽內(nèi)壁混凝土面層修復(fù)時(shí)，采用了摻加減水劑的丙乳砂漿，效果較為明顯，主要體現(xiàn)在：一是節(jié)省了較多的建筑材料原計(jì)劃水泥、砂、丙乳用量分別2230、3345，446t，實(shí)際用量分別1372.5、1842.2，256.8t節(jié)省材料30%多；二是施工工效較快，原計(jì)劃180天完工的渡槽內(nèi)壁混凝土面層修復(fù)，結(jié)果僅55天完成。

(3)施工效果及評(píng)價(jià)結(jié)果

經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，不摻加減水劑的丙乳砂漿拉拔試驗(yàn)后的粘結(jié)強(qiáng)度為1.2MPa，而摻加了減水劑的丙乳砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度平均為2.73MPa；對(duì)比組的粘結(jié)強(qiáng)度為1.62MPa。工程施工質(zhì)量控制到位，質(zhì)量評(píng)定情況良好，工程質(zhì)量滿(mǎn)足業(yè)主及設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，將水泥基丙乳砂漿運(yùn)用到水利工程加固修復(fù)中采用了摻加減水劑的丙乳砂漿修復(fù)表層混凝土省時(shí)、省力，大大提高了施工工效，同時(shí)又縮短了施工工期，也減少了人工費(fèi)用與各項(xiàng)管理費(fèi)用；利用摻加減水劑的丙乳砂漿修復(fù)混凝土表層，砂漿初凝時(shí)間的延長(zhǎng)，因此可以大面積施工，且稍干硬的砂漿經(jīng)二次攪拌后，仍可繼續(xù)利用，不影響砂漿性能，減少了材料浪費(fèi)，節(jié)省了建筑材料。目前，它已成功在襄陽(yáng)市引丹灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造工程2015年度項(xiàng)目和襄陽(yáng)市引丹灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造工程2017年度項(xiàng)目這兩個(gè)項(xiàng)目中得到應(yīng)用。因此，此工法值得推廣和使用。