防碳化處理技術在九龍溝閘加固工程中的應用

王承敏

(阜陽市潁州河道管理局，安徽 阜陽　236000)

?

防碳化處理技術在九龍溝閘加固工程中的應用

王承敏

(阜陽市潁州河道管理局，安徽 阜陽236000)

文章介紹了防碳化處理技術在九龍溝閘除險加固工程中的應用情況，并給出了處理效果。

九龍溝閘、除險加固、防碳化處理

九龍溝閘經過多年運行，存在諸多安全隱患，主要為：上、下游翼墻砌縫砂漿不飽滿，存在蜂窩、空洞現象；上游左岸翼墻向河道內傾斜，翼墻分縫拉開；上下游漿砌石護坡、干砌石錐坡塊石局部損毀；閘墩多處存在露石、麻面、砼碳化嚴重，胸墻多處存在鋼筋銹蝕漲縫，部分混凝土保護層已損毀。交通橋設計標準偏低，橋面板碳化嚴重，板底存在露筋、砼麻面、鋼筋銹蝕嚴重；護欄鋼筋銹漲、損毀；閘室上部工作橋、排架砼碳化嚴重，鋼筋銹蝕；鋼筋砼梁板式閘門止水橡皮老化嚴重，壓鐵件銹蝕嚴重、起殼、門體漏水；啟閉機及電氣控制設備零部件陳舊、老化，動作可靠性較差，不能保證工程安全運行。阜陽市水務局于2008-11月組織專家對該閘進行了安全鑒定，認定該中型閘安全類別為三類病險閘，經省水利廳批準于2013-11月對工程進行除險加固。其中閘室下部排架、閘墩、胸墻防碳化處理，是本工程除險加固的一項重要內容。

1　混凝土防碳化處理技術的應用

1.1混凝土碳化情況

九龍溝閘閘室下部閘墩、胸墻、排架、橋面板經過多年的運用，混凝土碳化嚴重，局部混凝土碳化脫落，已導致了內部鋼筋的銹蝕。經查閱相關設計圖紙及實地調查，該閘施工混凝土采用普通硅酸鹽水泥，該品種水泥，更易導致混凝土發生碳化，施工時局部混凝土振搗不密實，致使空氣中的CO2氣滲透到混凝土內，與其堿性物質起化學反應后生成碳酸鹽和水，使混凝土堿度降低，形成結構混凝土的碳化。混凝土碳化情況如圖1所示。

圖1　混凝土碳化和鋼筋銹蝕

1.2混凝土防碳化處理方案選擇

當碳化超過混凝土的保護層時，在水與空氣的影響下，使混凝土失去對鋼筋的保護作用，致使鋼筋慢慢生銹，對于鋼筋混凝土來說，碳化會使混凝土的堿度降低，使混凝土對鋼筋的保護作用減弱。對于混凝土的碳化：一種是表面未有產生破壞的混凝土碳化處理，其處理方法一般是在混凝土表面做涂料，阻斷CO2向其內部侵蝕擴散，達到表面保護作用，涂料采用的有環氧厚漿涂料、氯磺化聚乙烯、水泥基類材料、高標號水泥砂漿、聚合物水泥漿等。另一種是針對已產生碳化破壞的混凝土碳化處理，如露筋開裂、混凝土崩落和鋼筋銹蝕等，其處理方法是先進行鋼筋除銹，刷防銹劑，清理混凝土表面，用粘結性強的防碳化涂料涂刷整個鋼筋混凝土結構，達到全面封閉的效果，以防止進一步被侵蝕。對碳化超過混凝土保護層的采用局部修補和再結合全面防護的措施，對密實的覆蓋層進行局部修補和恢復其結構的整體外形，達到防護效果。九龍溝閘由于運行多年，現有的閘墩及胸墻碳化情況較嚴重，碳化沿鋼筋向混凝土內部發展，甚至有混凝土保護層完全破壞的情況，屬第2種情況，選擇第2種處理方案。

1.3混凝土防碳化處理材料的選定

本工程中對防碳化材料的選擇：一是要有良好的絕緣性，能防止CO2、水汽和氧氣的滲透；二是要有足夠的粘結強度，保證涂料與混凝土結合牢固；三是覆蓋材料的固化時間(即表干時間)滿足施工要求。根據安徽省內多座大型水閘防碳化處理的成功案例，結合本工程特點和資金供應情況，九龍溝閘閘墩及胸墻防碳化處理采用環氧厚漿涂料，該涂料是一種新型防腐材料,防腐效果好,造價適中,適用范圍廣,施工工藝也不復雜，其在安徽省諸多大型水閘工程混凝土防碳化處理中已經成功應用。

1.4混凝土防碳化處理質量控制

工程所需主要材料為環氧厚漿涂料，主要特點是高粘合性、固化收縮率小、耐化學介質穩定性、電絕緣性優良、工藝性能良好等，根據環氧厚漿涂料本身的特點，施工階段加強質量控制。施工前首先檢查混凝土表面鋼筋銹蝕縫、破損等情況。將需處理部位的表面清洗干凈，除去混凝土表面的浮塵、粗糙不平的混凝土等；對混凝土表面上的坑窩、麻面、裂縫要用膩子找平補齊，裸露的鋼筋進行除銹，對面積較大的混凝土脫落部分采用高標號混凝土修補，并使其保持干燥和清潔。環氧厚漿涂料分甲乙2包，配制比例為甲：乙=7:1，若在冬季施工且溫度較低時，在環氧厚漿涂料配置時要增加固化劑的用量，已清理后的混凝土表面要涂刷3遍涂料。第1遍刷環氧基液，等40min左右時用手觸碰有拉絲現象，再涂抹環氧砂漿；第2遍將配好的環氧砂漿用抹刀按厚度2mm～4mm涂抹到已刷好的基面上，每次涂抹時要連續同一個方向涂刷，銜接處要壓實好，注意表面提漿。2h后抹光；第3遍環氧漿液與銀粉要按比例配制好再涂抹，這樣可提高防碳化強度和外觀顏色效果。每道工序必須嚴格按要求操作，合格后方可進行下一步，以確保質量。環氧涂料進行完后，要按時養護28天，以保證處理的效果和質量。涂刷涂料時要注意安全，遠離煙火。

2　結束語

九龍溝閘除險加固工程于2014-06月完成， 2014-12月通過竣工驗收。除險加固后，工程運行已近2年，經多次對防碳化處理部位進行現場觀察和檢驗，用環氧厚漿涂料處理后的閘墩和胸墻表面(水位變化區除外)色澤均勻一致，無剝落、松脫、起鼓現象。水位變化區因水中有機物、漂浮物的污染等原因，顏色出現較大變化，但無剝落、起鼓現象，未發現現有的混凝土繼續碳化情況，此次防碳化處理效果明顯。現除險加固后的工程運行狀況良好，工程面貌也得以有效保護和提升，達到了除險加固的預期效果。

[1]張映霓.涵閘除險加固過程的分析[J].科技資訊 2013，(15)：53.

[2]劉越，劉義明.淺談涵閘的除險加固[J].江西水利科技 2002，(3)：157.

[3]張衛國.混凝土碳化機理及處理措施[J].技術創新，2007，(11)：411-412.

(責任編輯胡進)

The use of carbonization technology in Jiulong ditch brake reinforcement engineering

WANG Cheng-min

(Fuyang City Yingzhou Canal Management Bureau,Fayang 236000,China)

This paper introduces the application of carbonization technology used in Jiulong ditch brake reinforcement engineering ,and the treatment was given.

Jiulong ditch brake;stabilization for danger release;anti-carbonization treatment

2016-04-28；

2016-05-10

王承敏(1970-)，女，安徽阜陽人，工程師，主要從事水利工程管理工作。

10.3969/j.issn.1671-6221.2016.03.013

TV62

A

1671-6221(2016)03-0041-02