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摘要:本文以大坑水库混凝土缺陷加固的处理来具体讲述了丙乳砂浆作为优良的护面修补材料的一些具体应用;并分别介绍了其施工工艺、方法、质量控制措施等问题。
关键词:大坑水库;丙乳砂浆;应用
Abstract: in this paper, the process of hole reservoir reinforcement concrete defects by specific about acrylic-emulsion cement mortar as excellent protective repair materials for some specific application; And introduces its construction technology, method and quality control measures, etc.
Key words: hole reservoir; Acrylic-emulsion cement mortar; application
中图分类号:TV523文献标识码:A文章编号:
随着时间的流逝,我国的许多老旧水库因为雨水的冲刷、腐蚀、材料的老化等等总总原因,使得这些水库出现一些混凝土缺陷现象,如果不及时处理加固的话,将会给百姓带来巨大的灾难。如今,科学技术快速发展,在处理加固混凝土缺陷方面出现了一种新型的材料——丙乳砂浆。下面将以大坑水库的混凝土缺陷加固处理工程为例具体讲述丙乳砂浆的具体应用。
一、工程概述
大坑水库由原小(一)型水利工程大坑水库(1956年建成)和山寮水库(1964年建成)通过工程措施于1966年5月合并而成。坝址以上集雨面积19.22km2,最大库容1151万m3,最大坝高21.0m(中副坝),是一座以灌溉为主,兼有防洪、发电、养殖等综合功能的中型水库,工程等别为Ⅲ等,主要建筑物属3级建筑物。库区工程包括土坝(四座,均质土坝)、溢洪道、输水涵管(二条)、连通渠、坝后电站等。
大坝存在主要问题:主壩左右坝肩存在绕坝渗漏,中副坝下游坡渗漏严重,存在层间渗流,四座土坝渗透系数与压实度均达不到规范要求,结构安全存在隐患,溢洪道混凝土边墙、泄槽底板、护坦混凝土存在严重缺陷。安全鉴定结论为三类坝。
工程设计用丙乳砂浆对溢洪道混凝土边墙、泄槽底板、护坦混凝土缺陷进行加固处理。
二、丙乳砂浆特性
丙乳是丙烯酸酯共聚乳液的简称,是一种高分子聚合物的水分散体,是一种水泥改性剂。由于耐化学腐蚀的材料,聚合物水泥砂浆水泥砂浆属于高分子聚合物胶乳改性水泥砂浆,适用于防渗水,道路,工业与民用建筑钢筋混凝土结构,耐腐蚀,表面保护和修复工程。
丙乳砂浆中聚合物膜砂浆弹性模量小,它使水泥浆的内部应力状态得到改善,可承受变形以减少水泥石应力,也降低了裂纹产生的可能性,而聚合物纤维越过微裂缝,发挥桥架的作用,缝间连接到聚合物纤维,形成一种均匀的聚合物框架跨,作为填充物跨过已硬化的微裂纹,以来限制微裂纹的扩展,微裂纹往往在聚合物膜中多处的消失,显出聚合物的抗裂作用;此外,该聚合物使水减少从而降低砂浆的水灰比,聚合物膜填充了水泥浆体的孔隙,从而切断与外界的通道的孔,从而起到密封的作用。
丙乳砂浆与普通砂浆进行比较,具有最大拉伸率有1〜3倍的增加,抗拉强度提高1.35~1.5倍,抗拉弹模降低,收缩小,抗裂性显著提高,与混凝土面、老砂浆及钢板粘结强度提高4倍以上,2 天吸水率降低10 倍,抗渗性提高1.5 倍,抗氯离子渗透能力提高8 倍以上等优异性能,使用寿命基本上是相同的,但有一个基本无毒、施工方便、成本低,可以实现密封效果,以防止旧混凝土的进一步的碳化,使钢筋腐蚀速度减慢,抵抗耐侵蚀破坏的目的。
三、丙乳砂浆施工工艺及方法
(一)丙乳砂浆原材料和配合比选用
水泥应使用P.032.5以上级的普通硅酸盐水泥;使用本地河沙,但是砂的粒径应小于2.5mm,其细度模数为1.6,为细砂,要求过筛; 聚合物丙乳的固体含量为39%至48%,砂浆用水总量应考虑丙乳中的含水量。
丙乳砂浆混合比:灰砂比为1:1至1:2; 灰乳比1:0.15至1:0.3;水灰之比为约0.4。打底和最后刷面层采用的丙乳净浆配合比为1kg丙乳加2kg水泥
(二) 丙乳砂浆施工方法
1、丙乳砂浆拌制
将水泥和沙子混合,然后加入经试拌确定的水量及丙乳,充分搅拌均匀,搅拌过程中不能随意扩大水灰比。每次拌制的丙乳砂浆,要求能在30〜45分钟内用完,不应该过量,其量要控制在10kg重的水泥比较合适的。
2、具体施工过程
①施工前要将旧的混凝土侵蚀层凿除,凿除厚度为3cm,在凿毛的旧混凝土表面(简称基面),应用高压水冲洗。
②施工前先对露钢筋表面进行处理,用红丹油漆刷2次然后用M10砂浆批挡恢复到原有断面。然后用钢丝刷将混凝土表面浮层污垢、灰尘和柔软、脆弱的部分(油漆和油污染部位用丙酮洗)去除掉,特殊部位的应用钢钎打毛,然后用清水冲洗,润湿,以保证施工前的混凝土表面是处于干饱和状态。
③直到基座表面没有水但是呈潮湿状时,先涂刷一层的丙乳胶净浆,要求净浆涂布均匀,无漏涂。
④净浆涂刷后立即分层抹压每层厚度控制在5mm左右的丙乳砂浆。抹压时采用倒退法进行,即加压方向与新建砂浆层前进方向的相反,要求丙乳砂浆层致密,表面光滑,砂浆铺设到位,然后用力压实,最后抹面,要注意在一个方向抹平,不要来回擦拭多次,无需第二次收光。
⑤施工缝保持原来的旧混凝土施工缝位置,各小块之间不设施工缝。为了避免旧混凝土施工缝开合变形引起砂浆开裂,在老混凝土施工缝里铺设18目钢丝网目的是增强砂浆的抗拉强度。整个板面铺装完后,用切割机锯缝并浇灌沥青的方式制作伸缩缝。
⑥丙乳砂浆经过大约4个小时的抹压后(表面稍干),使用农用喷雾器进行喷水或用薄膜覆盖,养护1天后,然后用刷子在表面刷一层丙乳净浆,要求涂匀、密封,直到净浆最终凝结硬后再喷雾养护,使砂浆的表面层始终保持湿润状态7天。在阳光直射或风口部位下,要注意采取合理的挡光和保湿措施。
四、质量控制措施
(一)在施工前应根据现场水泥和沙子以及施工和易性的要求,并通过试拌来决定水灰比,丙乳砂浆应尽量使用小水灰比。
(二)为防止大面积施工造成收缩裂缝,施工前要将板分为几个单元,每个单元被细分为3米×6米的小块,每个小块铺设纤维板条作为工作面模板及层面整平导轨,然后用3.5米长尺子刮平, 纤维板条高程即为整个加固板面设计高程。
(三)丙乳砂浆分层摊铺,每层厚度为1.5cm,第一层是整平层,第二层是加强罩面层,每一层必须用木抹子拍实光滑,加强罩面层要用铁抹子抹光。为了增加整平层与基底的粘结强度,建筑工人,穿着胶靴在摊铺好的砂浆层上踩踏一遍,然后用木抹子拍实。
(四)抹光操作0.5H后,砂浆表面成膜,要立即用塑料薄膜覆盖。待砂浆终凝后(约4小时),立即进行喷涂保护与地膜覆盖,养护时间为3天;然后要洒水养护,其时间为7天;7天后自然干燥养护。
五、结果分析
(一) 强度检验
此次丙乳砂浆加固工程完成27500m2,共取样65 组,养护90 天后送实验室检验,65组砂浆试块90 天养护平均抗压强度为29.65 MPa,均方差为1.43MPa,离差系数为0.08。
(二)外观质量
自砂浆铺筑施工完成到现今为止,溢洪道混凝土边墙、泄槽底板、护坦混凝土表面完好,无脱落现象。
(三)成果分析
通过现场检验,用丙乳砂浆加固修补大坑水库溢洪道混凝土边墙、泄槽底板,护坦混凝土是成功的。证明其性能良好,施工简单,易于掌握,是一个极好的薄层修复材料,可用于表面密封混凝土保护防抗碳化氯离子侵入处理、防渗处理和其他建筑物损伤的修复。
六、总结
实践证明,作为溢洪道底板加固建设工程,丙乳砂浆的实际应用是切实可行的,具有性能优良、操作简单、技术易于掌握等优点,是一种良好的薄层修补材料,可在水工建筑物防冲蚀、防渗漏工程中发挥及其重要的作用。
参考文献:
1、郭晋川 混凝土缺陷处理技术的应用研究广西水利水电 2004, (2)
2、周浩、魏诗雅混凝土缺陷处理技术 工会博览·理论研究2010, (5)
关键词:大坑水库;丙乳砂浆;应用
Abstract: in this paper, the process of hole reservoir reinforcement concrete defects by specific about acrylic-emulsion cement mortar as excellent protective repair materials for some specific application; And introduces its construction technology, method and quality control measures, etc.
Key words: hole reservoir; Acrylic-emulsion cement mortar; application
中图分类号:TV523文献标识码:A文章编号:
随着时间的流逝,我国的许多老旧水库因为雨水的冲刷、腐蚀、材料的老化等等总总原因,使得这些水库出现一些混凝土缺陷现象,如果不及时处理加固的话,将会给百姓带来巨大的灾难。如今,科学技术快速发展,在处理加固混凝土缺陷方面出现了一种新型的材料——丙乳砂浆。下面将以大坑水库的混凝土缺陷加固处理工程为例具体讲述丙乳砂浆的具体应用。
一、工程概述
大坑水库由原小(一)型水利工程大坑水库(1956年建成)和山寮水库(1964年建成)通过工程措施于1966年5月合并而成。坝址以上集雨面积19.22km2,最大库容1151万m3,最大坝高21.0m(中副坝),是一座以灌溉为主,兼有防洪、发电、养殖等综合功能的中型水库,工程等别为Ⅲ等,主要建筑物属3级建筑物。库区工程包括土坝(四座,均质土坝)、溢洪道、输水涵管(二条)、连通渠、坝后电站等。
大坝存在主要问题:主壩左右坝肩存在绕坝渗漏,中副坝下游坡渗漏严重,存在层间渗流,四座土坝渗透系数与压实度均达不到规范要求,结构安全存在隐患,溢洪道混凝土边墙、泄槽底板、护坦混凝土存在严重缺陷。安全鉴定结论为三类坝。
工程设计用丙乳砂浆对溢洪道混凝土边墙、泄槽底板、护坦混凝土缺陷进行加固处理。
二、丙乳砂浆特性
丙乳是丙烯酸酯共聚乳液的简称,是一种高分子聚合物的水分散体,是一种水泥改性剂。由于耐化学腐蚀的材料,聚合物水泥砂浆水泥砂浆属于高分子聚合物胶乳改性水泥砂浆,适用于防渗水,道路,工业与民用建筑钢筋混凝土结构,耐腐蚀,表面保护和修复工程。
丙乳砂浆中聚合物膜砂浆弹性模量小,它使水泥浆的内部应力状态得到改善,可承受变形以减少水泥石应力,也降低了裂纹产生的可能性,而聚合物纤维越过微裂缝,发挥桥架的作用,缝间连接到聚合物纤维,形成一种均匀的聚合物框架跨,作为填充物跨过已硬化的微裂纹,以来限制微裂纹的扩展,微裂纹往往在聚合物膜中多处的消失,显出聚合物的抗裂作用;此外,该聚合物使水减少从而降低砂浆的水灰比,聚合物膜填充了水泥浆体的孔隙,从而切断与外界的通道的孔,从而起到密封的作用。
丙乳砂浆与普通砂浆进行比较,具有最大拉伸率有1〜3倍的增加,抗拉强度提高1.35~1.5倍,抗拉弹模降低,收缩小,抗裂性显著提高,与混凝土面、老砂浆及钢板粘结强度提高4倍以上,2 天吸水率降低10 倍,抗渗性提高1.5 倍,抗氯离子渗透能力提高8 倍以上等优异性能,使用寿命基本上是相同的,但有一个基本无毒、施工方便、成本低,可以实现密封效果,以防止旧混凝土的进一步的碳化,使钢筋腐蚀速度减慢,抵抗耐侵蚀破坏的目的。
三、丙乳砂浆施工工艺及方法
(一)丙乳砂浆原材料和配合比选用
水泥应使用P.032.5以上级的普通硅酸盐水泥;使用本地河沙,但是砂的粒径应小于2.5mm,其细度模数为1.6,为细砂,要求过筛; 聚合物丙乳的固体含量为39%至48%,砂浆用水总量应考虑丙乳中的含水量。
丙乳砂浆混合比:灰砂比为1:1至1:2; 灰乳比1:0.15至1:0.3;水灰之比为约0.4。打底和最后刷面层采用的丙乳净浆配合比为1kg丙乳加2kg水泥
(二) 丙乳砂浆施工方法
1、丙乳砂浆拌制
将水泥和沙子混合,然后加入经试拌确定的水量及丙乳,充分搅拌均匀,搅拌过程中不能随意扩大水灰比。每次拌制的丙乳砂浆,要求能在30〜45分钟内用完,不应该过量,其量要控制在10kg重的水泥比较合适的。
2、具体施工过程
①施工前要将旧的混凝土侵蚀层凿除,凿除厚度为3cm,在凿毛的旧混凝土表面(简称基面),应用高压水冲洗。
②施工前先对露钢筋表面进行处理,用红丹油漆刷2次然后用M10砂浆批挡恢复到原有断面。然后用钢丝刷将混凝土表面浮层污垢、灰尘和柔软、脆弱的部分(油漆和油污染部位用丙酮洗)去除掉,特殊部位的应用钢钎打毛,然后用清水冲洗,润湿,以保证施工前的混凝土表面是处于干饱和状态。
③直到基座表面没有水但是呈潮湿状时,先涂刷一层的丙乳胶净浆,要求净浆涂布均匀,无漏涂。
④净浆涂刷后立即分层抹压每层厚度控制在5mm左右的丙乳砂浆。抹压时采用倒退法进行,即加压方向与新建砂浆层前进方向的相反,要求丙乳砂浆层致密,表面光滑,砂浆铺设到位,然后用力压实,最后抹面,要注意在一个方向抹平,不要来回擦拭多次,无需第二次收光。
⑤施工缝保持原来的旧混凝土施工缝位置,各小块之间不设施工缝。为了避免旧混凝土施工缝开合变形引起砂浆开裂,在老混凝土施工缝里铺设18目钢丝网目的是增强砂浆的抗拉强度。整个板面铺装完后,用切割机锯缝并浇灌沥青的方式制作伸缩缝。
⑥丙乳砂浆经过大约4个小时的抹压后(表面稍干),使用农用喷雾器进行喷水或用薄膜覆盖,养护1天后,然后用刷子在表面刷一层丙乳净浆,要求涂匀、密封,直到净浆最终凝结硬后再喷雾养护,使砂浆的表面层始终保持湿润状态7天。在阳光直射或风口部位下,要注意采取合理的挡光和保湿措施。
四、质量控制措施
(一)在施工前应根据现场水泥和沙子以及施工和易性的要求,并通过试拌来决定水灰比,丙乳砂浆应尽量使用小水灰比。
(二)为防止大面积施工造成收缩裂缝,施工前要将板分为几个单元,每个单元被细分为3米×6米的小块,每个小块铺设纤维板条作为工作面模板及层面整平导轨,然后用3.5米长尺子刮平, 纤维板条高程即为整个加固板面设计高程。
(三)丙乳砂浆分层摊铺,每层厚度为1.5cm,第一层是整平层,第二层是加强罩面层,每一层必须用木抹子拍实光滑,加强罩面层要用铁抹子抹光。为了增加整平层与基底的粘结强度,建筑工人,穿着胶靴在摊铺好的砂浆层上踩踏一遍,然后用木抹子拍实。
(四)抹光操作0.5H后,砂浆表面成膜,要立即用塑料薄膜覆盖。待砂浆终凝后(约4小时),立即进行喷涂保护与地膜覆盖,养护时间为3天;然后要洒水养护,其时间为7天;7天后自然干燥养护。
五、结果分析
(一) 强度检验
此次丙乳砂浆加固工程完成27500m2,共取样65 组,养护90 天后送实验室检验,65组砂浆试块90 天养护平均抗压强度为29.65 MPa,均方差为1.43MPa,离差系数为0.08。
(二)外观质量
自砂浆铺筑施工完成到现今为止,溢洪道混凝土边墙、泄槽底板、护坦混凝土表面完好,无脱落现象。
(三)成果分析
通过现场检验,用丙乳砂浆加固修补大坑水库溢洪道混凝土边墙、泄槽底板,护坦混凝土是成功的。证明其性能良好,施工简单,易于掌握,是一个极好的薄层修复材料,可用于表面密封混凝土保护防抗碳化氯离子侵入处理、防渗处理和其他建筑物损伤的修复。
六、总结
实践证明,作为溢洪道底板加固建设工程,丙乳砂浆的实际应用是切实可行的,具有性能优良、操作简单、技术易于掌握等优点,是一种良好的薄层修补材料,可在水工建筑物防冲蚀、防渗漏工程中发挥及其重要的作用。
参考文献:
1、郭晋川 混凝土缺陷处理技术的应用研究广西水利水电 2004, (2)
2、周浩、魏诗雅混凝土缺陷处理技术 工会博览·理论研究2010, (5)