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【摘 要】 新夏港泵站位于江阴市夏港镇西北，工程兴建于1995年，1996年投运，并运行17年，站身混凝土表面严重碳化，局部混凝土结构有裂缝。混凝土碳化是影响混凝土结构耐久性的主要原因之一，严重时使钢筋锈蚀、混凝土开裂、剥落、破坏保护层，最终导致结构破坏。为能有效地处理混凝土碳化，对水工建筑物混凝土早期碳化的基本处理原则是表面封闭。新夏港泵站上、下游翼墙、中隔墩、泵站混凝土常水位（内河侧3.5m，长江侧2.5m）以上及厂房地面以下所有混凝土结构表面（含站身内部各层混凝土表面），新夏港泵站设计采用H52-S4环氧厚浆涂料进行表面封闭保护。现将现场施工中的注意事项、温度影响、表面气泡处理、混凝土面在潮汐影响区的施工方法和施工工艺及其适应性进行了总结。
【关键词】 碳化处理；环氧厚浆涂料；配置；施工方法
一、碳化处理基本原则
混凝土防碳化处理目的是阻止或尽可能减缓CO2向其内部侵蚀扩散，尽可能减缓混凝土的碳化速度，使混凝土保持良好的强度特性，使其内部钢筋能一直处于碱性环境中。混凝土碳化程度不同，处理方法也不同。其处理基本原则：
l、碳化深度较大，钢筋锈蚀明显，危及结构安全的构件拆除重建；
2、碳化深度较小并小于钢筋保护层厚度，碳化层比较坚硬，可用优质涂料封闭；
3、碳化深度大于钢筋保护层厚度或碳化深度虽然较小但碳化层疏松剥落的，凿除碳化层，粉刷高强砂浆或浇筑高强混凝土，然后全面封闭防护；
4、钢筋锈蚀严重的，应在修补前除锈，并根据锈蚀情况和结构需要加补钢筋。
新夏港泵站混凝土结构表面碳化深度80—130mm，泵站内地面以下泵室相对较小，泵站上、下游翼墙、中隔墩、泵站混凝土常水位以上部位相对较大。总体碳化深度较小并小于钢筋保护层厚度，碳化层比较坚硬，防碳化处理设计采用环氧厚浆涂料对表面进行封闭处理。
二、环氧厚浆涂料的配置
新夏港站混凝土防碳化处理所需主要材料H52—S4环氧厚浆涂料从扬州水利科学研究所材料结构研究室购进，其他材料及施工用品从市场购置。现场建立试验室，并配备各项试验检测仪器设备和检测人员，用试验数据指导施工。环氧厚浆涂料是由环氧基料、增韧剂、防锈剂、防锈防渗填料及固化剂等多种成份组成，适用于混凝土表层封闭。该材料具有优异的低表面处理要求的性能、优异的耐冲击性能、耐磨损性能、耐化学性能和防腐性能、对潮湿表面有良好的附着力（当然尽量保持外表面干燥）、施工方便（刷涂、喷涂）、使用寿命长、适用范围广及造价适中等优点。
三、施工方法及工艺
将防碳化处理的混凝土表面的浮尘除去，封堵表面孔洞，局部混凝土己脱落的找补平整，然后涂刷H52—S4环氧厚浆涂料3遍，厚度达到250微米左右，用量为0.5—0.6Kg/m2。施工中的主要工序有3道：即表面处理、涂料配制及表面涂刷。
1、表面处理采用手工清理和机械清理相结合的方法，内容包括：
①室外水位变化区先进行高压水枪冲洗，去除表层污垢；混凝土表面清污并用钢丝刷刷糙，用砂轮（纸）打磨，除去混凝土表面浮物、浮尘，最后用压缩空气吹扫一遍；
②用凿子、铲子铲除凹凸不平的混凝土及浇筑时跑浆残留物，使混凝土表面平整；
③清除松动层，对混凝土表面上的麻坑、蜂窝、裂缝等缺陷粉刷高强水泥浆修补，暴露的钢筋要除锈，对面积较大、较深的混凝土脱落部分用高标号混凝土修补；
④用棉纱擦净，使混凝土表面保持干净、干燥。
2、环氧厚浆涂料配制：环氧厚浆涂料是由环氧基料、增韧剂、防锈剂、防锈防渗填料及固化剂等多种成份组成，适用于混凝土表层封闭。从扬州水利科学研究所材料结构研宄室购进的H52—S4环氧厚浆涂料分主剂（己调配好）甲组和固化剂乙组2组包装，配制时按质量配合比甲：乙=7：1混合，温度高时，固化剂量适当减少；温度低时，固化剂量适当多些。具体配配合比根据环境温度作少许调整试配后确定，涂料随用随配，少配勤配，配料工作由专人负责。
3、表面涂刷：混凝土表面达到干净、干燥、平整、密实无杂物的施工要求后，分3遍涂刷环氧厚浆涂料，每遍部是在表面完全干燥的情况下进行，力求涂刷均匀、防止流挂、皱折现象发生。每道工序都应进行质量验收，合格后进行下一步操作程序，以确保质量。表面涂刷分刷涂、滚涂、喷涂三种：
①刷涂采用毛刷刷涂，涂刷不均匀、容易发生流挂、皱折现象、材料消耗大、工效低，适用于滚涂时不到位的地方补充涂刷。
②滚涂采用滚筒刷涂，涂刷方法与一般涂料相同。涂刷均匀、容易发生流挂、皱折现象、材料消耗、工效适中。适合于室内、外混凝土面的涂刷。新夏港站混凝土防碳化处理H52-S4环氧厚浆涂料采用滚涂。
⑧高压无气喷涂，常用0.9m3/min空气压缩机、GPZAI型高压无气喷涂机，涂刷均匀、不容易发生流挂、皱折现象、材料消耗小、工效高。适合于室内混凝土面的涂刷（室外受气候条件影响大）。
4、环氧厚浆涂料涂刷时怕水不怕潮，在潮湿表面也有良好的附着力。由于上下游翼墙、墩墙及分水墩下部涂刷时受水位变化（低潮位2.5m，高潮位4.5m，潮汐变化区2m）影响大，考虑施工时要求涂刷间隔短，配制时按质量配合比甲：乙=6.5：l混合，固化剂量适当多些，加快环氧厚浆涂层硬化时间，不受水位变化引起质量问题。
四、注意事项
1、混凝土表面處理后要平整密实，无浮物，并且表面粗糙适宜，以利于环氧厚浆涂料与混凝土表面粘接牢固；
2、配料应严格按比例配制，设专人负责，一次配料量最好在30min用完。涂刷工人应技巧熟练，有一定施工经验，以保证涂刷质量；
3、遇麻坑、蜂窝、裂缝时，涂刷第1遍时要反复揉搓，纵横涂刷，沿缝涂抹，使涂料充分渗入缺陷处；表面处理是关键，处理好坏将直接影响涂刷质量，而问题就在于麻坑、蜂窝的修补上。按要求，应用涂料配合石膏作腻子进行修补，该方法虽能达到强度要求，但表面不易整平，涂刷环氧厚浆涂料时流挂现象严重。单独用石膏腻子修补，则表面平整密实，刷涂时无流挂，但其致命缺陷是整体附着力降低，易与混凝土表面脱离，材料消耗也大。因此可以用高标号水泥配107胶作腻子进行修补，既平整密实，涂刷又无流挂，强度也高。
4、旋工时配戴乳胶手套、口罩、眼镜等，禁止明火和抽烟，注意安全；
5、工作完后，用丙酮浸洗工具。
五、温度对工艺影响较大
设计质量配合比甲：乙=7：1时，涂抹适宜温度为10—30℃，温度的影响实际配比则根据环境温度高低作上下调整。不宜过高或过低，过高则固化快，强度低：过低则固化慢或不能全部固化，同时也会降低强度，且不利施工；温度对材料消耗也有较大影响，温度高用料少，温度低用料多。
六、气泡处理在施工中，涂层中可能会产生气泡的主要原因
①涂刷时环境温度过高，涂料配比没作相应的调整；
②表面处理不好，有浮土、麻坑、蜂窝未封好，仍存在通气孔；
③涂刷间隔短、涂层未完全干燥等。消除上述弊病的措施为严格工艺规程，加强关键工序控制，保证涂刷间隔在6—8h以上。
七、结语
H52—S4环氧厚浆封闭涂料是一种新型材料，防腐效果好，施工简便，价格适中，适用范围广。环氧厚浆涂料涂刷时怕水不怕潮，特别适用于水工建筑物水位变化区混凝土表面的防碳化处理。混凝土结构进行防碳化处理对提高混凝土结构耐久性、延长建筑物的使用寿命具有重要意义。
【关键词】 碳化处理；环氧厚浆涂料；配置；施工方法
一、碳化处理基本原则
混凝土防碳化处理目的是阻止或尽可能减缓CO2向其内部侵蚀扩散，尽可能减缓混凝土的碳化速度，使混凝土保持良好的强度特性，使其内部钢筋能一直处于碱性环境中。混凝土碳化程度不同，处理方法也不同。其处理基本原则：
l、碳化深度较大，钢筋锈蚀明显，危及结构安全的构件拆除重建；
2、碳化深度较小并小于钢筋保护层厚度，碳化层比较坚硬，可用优质涂料封闭；
3、碳化深度大于钢筋保护层厚度或碳化深度虽然较小但碳化层疏松剥落的，凿除碳化层，粉刷高强砂浆或浇筑高强混凝土，然后全面封闭防护；
4、钢筋锈蚀严重的，应在修补前除锈，并根据锈蚀情况和结构需要加补钢筋。
新夏港泵站混凝土结构表面碳化深度80—130mm，泵站内地面以下泵室相对较小，泵站上、下游翼墙、中隔墩、泵站混凝土常水位以上部位相对较大。总体碳化深度较小并小于钢筋保护层厚度，碳化层比较坚硬，防碳化处理设计采用环氧厚浆涂料对表面进行封闭处理。
二、环氧厚浆涂料的配置
新夏港站混凝土防碳化处理所需主要材料H52—S4环氧厚浆涂料从扬州水利科学研究所材料结构研究室购进，其他材料及施工用品从市场购置。现场建立试验室，并配备各项试验检测仪器设备和检测人员，用试验数据指导施工。环氧厚浆涂料是由环氧基料、增韧剂、防锈剂、防锈防渗填料及固化剂等多种成份组成，适用于混凝土表层封闭。该材料具有优异的低表面处理要求的性能、优异的耐冲击性能、耐磨损性能、耐化学性能和防腐性能、对潮湿表面有良好的附着力（当然尽量保持外表面干燥）、施工方便（刷涂、喷涂）、使用寿命长、适用范围广及造价适中等优点。
三、施工方法及工艺
将防碳化处理的混凝土表面的浮尘除去，封堵表面孔洞，局部混凝土己脱落的找补平整，然后涂刷H52—S4环氧厚浆涂料3遍，厚度达到250微米左右，用量为0.5—0.6Kg/m2。施工中的主要工序有3道：即表面处理、涂料配制及表面涂刷。
1、表面处理采用手工清理和机械清理相结合的方法，内容包括：
①室外水位变化区先进行高压水枪冲洗，去除表层污垢；混凝土表面清污并用钢丝刷刷糙，用砂轮（纸）打磨，除去混凝土表面浮物、浮尘，最后用压缩空气吹扫一遍；
②用凿子、铲子铲除凹凸不平的混凝土及浇筑时跑浆残留物，使混凝土表面平整；
③清除松动层，对混凝土表面上的麻坑、蜂窝、裂缝等缺陷粉刷高强水泥浆修补，暴露的钢筋要除锈，对面积较大、较深的混凝土脱落部分用高标号混凝土修补；
④用棉纱擦净，使混凝土表面保持干净、干燥。
2、环氧厚浆涂料配制：环氧厚浆涂料是由环氧基料、增韧剂、防锈剂、防锈防渗填料及固化剂等多种成份组成，适用于混凝土表层封闭。从扬州水利科学研究所材料结构研宄室购进的H52—S4环氧厚浆涂料分主剂（己调配好）甲组和固化剂乙组2组包装，配制时按质量配合比甲：乙=7：1混合，温度高时，固化剂量适当减少；温度低时，固化剂量适当多些。具体配配合比根据环境温度作少许调整试配后确定，涂料随用随配，少配勤配，配料工作由专人负责。
3、表面涂刷：混凝土表面达到干净、干燥、平整、密实无杂物的施工要求后，分3遍涂刷环氧厚浆涂料，每遍部是在表面完全干燥的情况下进行，力求涂刷均匀、防止流挂、皱折现象发生。每道工序都应进行质量验收，合格后进行下一步操作程序，以确保质量。表面涂刷分刷涂、滚涂、喷涂三种：
①刷涂采用毛刷刷涂，涂刷不均匀、容易发生流挂、皱折现象、材料消耗大、工效低，适用于滚涂时不到位的地方补充涂刷。
②滚涂采用滚筒刷涂，涂刷方法与一般涂料相同。涂刷均匀、容易发生流挂、皱折现象、材料消耗、工效适中。适合于室内、外混凝土面的涂刷。新夏港站混凝土防碳化处理H52-S4环氧厚浆涂料采用滚涂。
⑧高压无气喷涂，常用0.9m3/min空气压缩机、GPZAI型高压无气喷涂机，涂刷均匀、不容易发生流挂、皱折现象、材料消耗小、工效高。适合于室内混凝土面的涂刷（室外受气候条件影响大）。
4、环氧厚浆涂料涂刷时怕水不怕潮，在潮湿表面也有良好的附着力。由于上下游翼墙、墩墙及分水墩下部涂刷时受水位变化（低潮位2.5m，高潮位4.5m，潮汐变化区2m）影响大，考虑施工时要求涂刷间隔短，配制时按质量配合比甲：乙=6.5：l混合，固化剂量适当多些，加快环氧厚浆涂层硬化时间，不受水位变化引起质量问题。
四、注意事项
1、混凝土表面處理后要平整密实，无浮物，并且表面粗糙适宜，以利于环氧厚浆涂料与混凝土表面粘接牢固；
2、配料应严格按比例配制，设专人负责，一次配料量最好在30min用完。涂刷工人应技巧熟练，有一定施工经验，以保证涂刷质量；
3、遇麻坑、蜂窝、裂缝时，涂刷第1遍时要反复揉搓，纵横涂刷，沿缝涂抹，使涂料充分渗入缺陷处；表面处理是关键，处理好坏将直接影响涂刷质量，而问题就在于麻坑、蜂窝的修补上。按要求，应用涂料配合石膏作腻子进行修补，该方法虽能达到强度要求，但表面不易整平，涂刷环氧厚浆涂料时流挂现象严重。单独用石膏腻子修补，则表面平整密实，刷涂时无流挂，但其致命缺陷是整体附着力降低，易与混凝土表面脱离，材料消耗也大。因此可以用高标号水泥配107胶作腻子进行修补，既平整密实，涂刷又无流挂，强度也高。
4、旋工时配戴乳胶手套、口罩、眼镜等，禁止明火和抽烟，注意安全；
5、工作完后，用丙酮浸洗工具。
五、温度对工艺影响较大
设计质量配合比甲：乙=7：1时，涂抹适宜温度为10—30℃，温度的影响实际配比则根据环境温度高低作上下调整。不宜过高或过低，过高则固化快，强度低：过低则固化慢或不能全部固化，同时也会降低强度，且不利施工；温度对材料消耗也有较大影响，温度高用料少，温度低用料多。
六、气泡处理在施工中，涂层中可能会产生气泡的主要原因
①涂刷时环境温度过高，涂料配比没作相应的调整；
②表面处理不好，有浮土、麻坑、蜂窝未封好，仍存在通气孔；
③涂刷间隔短、涂层未完全干燥等。消除上述弊病的措施为严格工艺规程，加强关键工序控制，保证涂刷间隔在6—8h以上。
七、结语
H52—S4环氧厚浆封闭涂料是一种新型材料，防腐效果好，施工简便，价格适中，适用范围广。环氧厚浆涂料涂刷时怕水不怕潮，特别适用于水工建筑物水位变化区混凝土表面的防碳化处理。混凝土结构进行防碳化处理对提高混凝土结构耐久性、延长建筑物的使用寿命具有重要意义。