談丙乳砂漿在混凝土表面加固工程中的應用
2006-07-26 00:00
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【摘要】文章闡述了丙乳砂漿的設計配合、配合比的調整，及其改性機理和丙乳砂漿的施工方法、施工后的外觀效果及檢測結果。
【關鍵詞】丙乳砂漿；配合比；改性機理；施工要點
一、工程簡介
湛江市鶴地水庫位于廣東省湛江市九洲江中游，攔截九洲江干流蓄水成庫，現壩址位于廉江市河唇鎮(zhèn)，距湛江市約60公里。本次加固工程位于鶴地水庫第一溢洪道閘室底板、護坦。第一溢洪道建于1958年，閘室部分長31.1 m，寬50.0m，護坦部分長30m，寬58m，總加固面積3650m2。
經過多年運行。溢洪道閘室底板、護坦混凝土出現嚴重破損現象：溢洪道護坦東北角嚴重下沉，致使護坦混凝土出現多條脈狀裂縫，裂縫累計長度250m；混凝土表面剝蝕現象嚴重；混凝土嚴重碳化。
二、丙乳砂漿簡介
（一）丙乳砂漿的構成
丙乳砂漿是丙烯酸酯共聚乳液水泥砂漿的簡稱。丙烯酸酯共聚乳液是南甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸共聚制成的水溶性乳液，在丙烯酸酯共聚乳液中加入農乳600號穩(wěn)定劑和284P有機硅乳液后的混合液，可以與水、水泥和砂拌制成丙烯酸酯共聚乳液水泥砂漿。
丙乳砂漿的基本配合比見表1：
 經過現場試驗，按表1配合比拌制的丙乳砂漿濃度過稀，砂漿終凝時間過長（約24小時），其原因是砂含量偏低。
經研究砂漿配合比需要進行調整。由于溢洪道護坦混凝土基礎差，砼有繼續(xù)下沉的趨勢，在丙乳膠乳水泥砂漿中添加PP改性聚丙烯纖維以增強砂漿的抗拉性能。
調整后配合比如表2所示：
 經過現場試驗。按表2拌制的丙乳砂漿終凝時問約4小時。
（二）丙乳砂漿的性能
丙乳砂漿是相同條件下普通水泥砂漿抗壓強度的75% ，抗拉強度的1。05倍，其比舊水泥砂漿的粘結強度提高1.4—4.0倍左右，極限引伸率提高3.5倍，吸水率降低30% ，抗碳化能力增強5倍左右，抗海水氯離子滲透能力增強9倍左右，抗拉彈模的50%左右，收縮變形的60% ，抗磨性能的135倍，且具有抗老化的良好性能。
（三）改性機理
丙乳砂漿性能的改善不僅是由于顯著地減少了用水量，而且由于聚合物乳液在水泥水化時失水形成聚合物膜，與水泥漿體呈連續(xù)相，改善了硬化水泥砂漿的物理組織結構與結構內應力，大大減少了微裂縫出現的可能性， 時聚合物纖維越過裂縫，起到了架橋和填充作用，限制了裂縫的蔓延，切斷其與外界的通道，填充了空隙，從而使丙乳膠乳水泥砂漿抗裂性、粘結強度、抗碳化、抗?jié)B、抗氯離子滲透能力均得到極大提高。
三、施工要點
（一）施工方法
丙乳砂漿施工可采用JB— l2型擠壓式砂漿泵或人工涂刷的方法進行。
采用擠壓式砂漿泵操作時要注意通過調整風嘴、噴槍幾徑、噴槍口與工作面的距離以及工作壓力，要求噴出的砂漿充分分散、回彈少、不阻管、無流淌。為防止大面積噴涂造成收縮裂縫，一般要求分層噴涂，并控制好間隔時間。
采用人工涂刷時。為保證質量，需采用丙乳膠軋凈漿打底和罩面。此次加固工程采用人工涂刷施工。
（二）施工過程
1.丙軋砂漿鋪筑施工工藝流程如下圖所示：
 2.施工過程。施工前需將舊混凝土剝蝕層鑿除，鑿除厚度為3cm，在鑿毛的舊混凝土表面（簡稱基面）用高壓水沖洗干凈，待基面無積水呈潮濕狀時，先于基面涂刷一層丙乳膠乳凈漿，要求凈漿涂布均勻，無漏涂。凈漿涂刷后立即攤鋪攪拌均勻的丙乳膠乳水泥砂漿，砂漿采用砂漿拌和機拌制，砂漿連續(xù)拌和4 -5分鐘，停頓1分鐘，在拌和機內再拌和1分鐘后才能入倉。
為防止大面積施工造成收縮裂縫，施工前將板面劃分成26個單元，每個單元再劃分成3m*6m小塊，各小塊四周鋪設纖維板條作為工作面模板及層面整平導軌，層面整平用3.5m長直尺刮平。纖維板條高程即為整個加固板面設計高程。
丙乳砂漿要分層攤鋪，每層厚度1.5cm，第一層為整平層，第二層為加強罩面層，每層均需用木抹子拍實抹平，加強罩面層用鐵抹于抹光。為增加整平層和基底的粘結強度，施工人員穿膠靴在攤鋪好的砂漿層上踩踏一遍，然后再用木抹子拍實抹平。
抹光操作半小時后，砂漿表面成膜，立即用塑料薄膜覆蓋。待砂漿終凝后（約4小時）。即進行噴霧養(yǎng)護并覆蓋塑料薄膜，養(yǎng)護時間為3天；之后進行灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間為7天；7天后自然干燥養(yǎng)護。
施工縫保持原有舊混凝土施工縫位置，各小塊之間不設施工縫。為避免舊混凝土施工縫開合變形引起砂漿開裂，在舊砼施上縫處鋪設18目鋼絲網以增強該部分的砂漿抗拉強度。整個板面鋪筑完成后，用切割機鋸縫并澆灌瀝青的方式制作伸縮縫。
整個板面加固施工自2004年2月25日起，至2004年4月24日止。歷時60天。
3.質量檢查。施工完成90天后進行取樣檢測，其平均抗壓強度不小于30MPa，抗折強度不小于10MPa。
四、成果分析
（一）強度檢驗
此次丙乳砂漿加固工程共取樣26組。養(yǎng)護90天后送實驗室檢驗。抗壓強度見表3：
 26組砂漿試塊90天養(yǎng)護平均抗壓強度為31.31，均方差S=1.25MPa，離差系數Cv為0.04。
（二）外觀質量
自砂漿鋪筑施工完成至今，溢洪道閘室底板、護坦加固表面完好，無剝離、剝落現象。護坦部分存在1條規(guī)則細小裂縫，主要是由于護坦混凝土基礎泥層經過汛期的膨脹收縮，原護坦砼裂縫開合變化所致。
（三）成果分析
通過實地檢驗。用丙乳砂漿加固修補鶴地水庫第一溢洪道閘室底板、護坦是成功的。并證明丙乳膠乳水泥砂漿性能優(yōu)良、施工簡便、易于掌握，是一種優(yōu)良的薄層修補材料，可用于混凝土的表面密封防護防碳化防氯離子侵入處理、混凝土建筑物防滲漏處理、大壩溢流面或其他建筑物的破壞修補。 |
| 原作者： 劉超 |
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