環(huán)氧砂漿在酉酬水電站消力池混凝土缺陷修復(fù)處理中的應(yīng)用

盧騰，龔建華

(中國水電顧問集團(tuán)中南勘測設(shè)計(jì)研究院，湖南長沙 410000)

1 工程概述

酉酬水電站位于沅水支流——酉水的上游，壩址位于重慶市酉陽縣酉酬鎮(zhèn)酉酬大橋上游約350 m 處，上距湖北來鳳縣已建的納吉灘水電站約62 km，下距已建的石堤水電站約35 km，距酉陽縣城73 km。

本工程的開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，兼有改善庫區(qū)航運(yùn)、發(fā)展旅游等綜合效益。水庫正常蓄水位高程為335 m，死水位高程為328 m，總庫容1.52億m3，調(diào)節(jié)庫容0.54億m3，具有季調(diào)節(jié)能力。電站裝機(jī)2臺，總裝機(jī)容量120 MW，多年平均年發(fā)電量3.92億kW·h，屬于二等大(2)型工程。

樞紐建筑物由碾壓混凝土重力壩、壩身溢流表孔、消力池、壩式進(jìn)水口、鋼襯混凝土管、壩后式廠房及開關(guān)站等組成。消力池底板高程280 m，池長62.55 m，寬79.5 m，底板厚度為2.5 m，其中面層混凝土強(qiáng)度等級為C35，厚1 m，底層混凝土強(qiáng)度等級為C20，厚1.5 m。消力池縱剖面結(jié)構(gòu)見圖1。

酉酬水電站主體工程于2006年6月6日正式開工，2006年10月12日截流，2008年3月31日碾壓混凝土重力壩全斷面已澆筑至壩頂高程337.6 m。建設(shè)過程中，為確保工程質(zhì)量，對已施工完成的混凝土建筑物進(jìn)行了檢查。2007年汛后發(fā)現(xiàn)消力池局部混凝土表面磨損。

2 混凝土缺陷及修復(fù)處理方案

圖1 消力池縱剖面圖

2.1 磨損情況及產(chǎn)生原因

酉酬水電站消力池底板混凝土大部分于2007年汛前澆筑完畢，2007年汛期度汛方案為導(dǎo)流隧洞與大壩預(yù)留缺口泄洪度汛，汛期過后，在將消力池內(nèi)淤積的泥砂清理干凈后發(fā)現(xiàn)消力池局部混凝土表面磨損(主要磨損集中在三塊底板上)，磨損厚度均小于3 cm。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，分析磨損原因，主要是由于大壩預(yù)留缺口較低，汛期洪水挾帶上游土石圍堰的泥砂在消力池內(nèi)漩滾致使消力池混凝土表面被磨蝕掉0～3 cm。消力池底板表面磨損情況見圖2。

圖2 消力池底板表面磨損情況

2.2 處理方案

鑒于消力池底板混凝土磨損厚度不大，結(jié)合大壩總體施工進(jìn)度，最終決定采用環(huán)氧砂漿對磨損部位進(jìn)行修復(fù)處理。

3 混凝土修復(fù)處理工藝

3.1 材料選擇

環(huán)氧砂漿是目前最多用于水工混凝土建筑物的修補(bǔ)材料之一，由環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑、稀釋劑及填料按一定比例配制而成。環(huán)氧樹脂為快凝高強(qiáng)材料，耐氣蝕、抗沖刷，具有粘結(jié)力強(qiáng)、收縮性小、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于水工混凝土建筑物的維修和補(bǔ)強(qiáng)。

3.2 材料配置

材料拌和量視施工面積而定，基液一次拌料量不多于4 kg，砂漿一次拌料量為20～40 kg。環(huán)氧砂漿的配置工序:①將環(huán)氧樹脂放置在容器內(nèi)隔水加熱至50℃～55℃;②將二丁酯和二甲苯攪拌均勻;③將乙二胺和攪拌均勻的二丁酯及二甲苯倒入加熱好的環(huán)氧樹脂容器，邊倒邊攪拌，至顏色均勻一致后再攪拌5～10 min;④將預(yù)熱至25℃～30℃的水泥和砂拌合料倒入已攪拌好的環(huán)氧基液容器內(nèi)均勻攪拌。環(huán)氧砂漿配制工序流程見圖3，材料重量配合比見表1。

3.3 施工工藝和質(zhì)量要求

3.3.1 修復(fù)面處理

在確定修補(bǔ)范圍后，人工對修補(bǔ)部位用鋼刷清除上面的浮銹，以露出新鮮混凝土毛面，再用清水沖洗干凈，直至露出新鮮混凝土毛面。

3.3.2 修復(fù)面干燥

圖3 環(huán)氧砂漿配制工序流程圖

表1 環(huán)氧砂漿重量配合比表

對于處理完的混凝土面，需經(jīng)日光曬干或用碘鎢燈烤干方可涂抹環(huán)氧基液。本工程根據(jù)施工進(jìn)度安排，在2008年3月進(jìn)行了消力池表面沖刷層修復(fù)處理施工。由于自然溫度較低，修復(fù)面干燥采用碘鎢燈烘烤，從而大大縮短了修復(fù)面干燥的時(shí)間，現(xiàn)場施工情況見圖4。

圖4 修復(fù)面干燥施工

3.3.3 涂刷基液

基液涂刷時(shí)，一般先縱向涂刷一遍，再左右橫向涂刷，然后對角線交叉涂刷，最后收面和修整平角，做到薄而均勻，無流掛、無露底。基液涂刷后30 min 左右(一般以基液拉絲至1 cm 左右斷開為準(zhǔn))方可涂刷環(huán)氧砂漿。基液應(yīng)隨用隨拌，如已凝膠，應(yīng)廢棄不再使用。

3.3.4 涂抹環(huán)氧砂漿

(1)環(huán)氧砂漿施工應(yīng)沿逆水流方向進(jìn)行，全斷面涂抹時(shí)宜按先頂面、再側(cè)面、后底面、先上后下的順序施工。施工期間，自然溫度不得超過15℃～40℃。

(2)大面積施工時(shí)，宜采用分塊施工法，每一施工塊可寬3～5 m，施工塊間預(yù)留30～50 mm 的間隔縫，待1～3 d 環(huán)氧砂漿固化后再填補(bǔ)間隔縫。

(3)施工前，先在施工塊的邊緣固定厚度標(biāo)尺，然后用抹刀(刀片用火爐加熱)涂抹環(huán)氧砂漿，涂抹時(shí)要邊壓實(shí)、邊找平，涂完環(huán)氧砂漿后30～60 min、待砂漿初凝時(shí)再進(jìn)行提漿和收面(表面提漿和收面的時(shí)機(jī)以環(huán)氧砂漿即將失去塑性、仍能壓抹出光澤為宜)。

(4)涂層提漿收面后，表面要求密實(shí)、平整，不得有明顯的搭接痕跡、下墜、裂紋、氣泡、麻面等現(xiàn)象出現(xiàn)。如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)處理，嚴(yán)重者必須鑿除重抹。

(5)對于施工中出現(xiàn)的施工縫應(yīng)做成斜面(即與水平面成45°)，再次施工時(shí)，應(yīng)先將斜面清潔處理并涂刷基液，要著重做好接縫處砂漿的壓實(shí)和抹平，避免出現(xiàn)冷縫接茬。

圖5 涂抹環(huán)氧砂漿施工

(6)環(huán)氧砂漿的稠度以滿足施工層不脫落、不起皮、不起皺、不流墜等施工性能為宜。拌和好的環(huán)氧砂漿若超過適用期應(yīng)廢棄，不再使用。

(7)環(huán)氧砂漿每一施工層的厚度為5～10 mm，待前一施工層環(huán)氧砂漿完全失去塑性、不再變形時(shí)方可進(jìn)行下一道施工。現(xiàn)場施工情況見圖5。

3.3.5 養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)溫度控制在20℃±5℃，養(yǎng)護(hù)齡期一般不少于14 d。養(yǎng)護(hù)期間，涂層應(yīng)避免受到行車、人踏、撞擊以及水浸、雨淋、雪蓋、暴曬等。

4 結(jié)語

本次消力池混凝土修復(fù)面積約943 m2。經(jīng)現(xiàn)場檢查，修復(fù)面平整，錘擊聲音清脆。對修復(fù)面環(huán)氧砂漿抗壓強(qiáng)度進(jìn)行了10組檢驗(yàn)，其中最大值為72.6 MPa，最小值為65.6 MPa，平均值為69.4 MPa。對環(huán)氧砂漿與消力池表層抗沖耐磨混凝土粘結(jié)劈裂抗拉強(qiáng)度進(jìn)行了檢驗(yàn)，其劈裂抗拉強(qiáng)度為2.4 MPa。

環(huán)氧砂漿作為水工混凝土常用的修補(bǔ)加固材料之一，其主要力學(xué)性能優(yōu)良，便于運(yùn)輸和儲存，施工工藝簡單，應(yīng)用領(lǐng)域廣，經(jīng)濟(jì)合理，易于推廣。

［1］魯一暉，孫志恒.水工混凝土建筑物評估與修補(bǔ)［M］.北京:海洋出版，2007.

［2］環(huán)氧樹脂砂漿技術(shù)規(guī)程，DL/T5193-2004［S］.