丙乳砂漿在水利工程混凝土修補補強方面的應用

李 成

(江西省水利水電建設有限公司，南昌 330025)

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推廣應用

丙乳砂漿在水利工程混凝土修補補強方面的應用

李 成

(江西省水利水電建設有限公司，南昌 330025)

混凝土施工技術是水利工程施工方面較為重要的技術之一，雖然我國混凝土施工技術起步比較早，但是發展程度比較滯后。隨著我國科學技術的發展，丙乳砂漿技術被開發出來。丙乳砂漿具有極強的物理性能和黏結強度，并且還具有抗裂、防滲、防老化、抗腐蝕的優點，并在混凝土修補補強過程中有非常重要的作用，所以被廣泛應用在水利工程混凝土修補補強的過程中。文章通過多年的工作經驗和相關文獻的參考，從丙乳砂漿的特點、工藝等方面為入手點，分析了丙乳砂漿在水利工程混凝土修補補強方面的應用。

丙乳砂漿；水利工程；混凝土修補；施工工藝；質量控制

0 引 言

水利工程對我社會經濟發展有非常重要的作用，水利工程具有發電、抗洪、灌溉等方面的作用，所以在提高國民生活質量有至關重要的作用，但是我國幅員遼闊，每個地區的地質、水文條件都不盡相同。所以在施工建設過程中不能選擇同樣的施工技術和施工方案。目前我國很多的水利工程都是通過鋼筋混凝土材料施工完成的，混凝土雖然有很強的硬度，能夠達到水利工程的質量要求，但是在施工過程中容易產生裂縫、麻面、坍落等現象。這就需要通過科學合理的方式對水利工程的混凝土進行修補補強。丙乳砂漿是最近幾年被開發出來的新技術，在水利工程混凝土修補補強方面具有獨特的優勢。所以被廣泛的應用在混凝土修補補強中。本文結合具體實際的案例，就丙乳砂漿在水利工程混凝土修補補強方面的應用進行深入的分析，希望對相關單位有一定幫助。

1 工程概況

該工程結合了農田灌溉、發電、抗洪泄洪功能為一體，在2005年修建完成，年飲水量超過20 億 m3,對周圍的居民的生活生產提供了很大的便利條件。雖然到目前為止只經過了10a的時間，但是在壩面和泄洪洞等關鍵部位出現了滲水和坍塌的現象，尤其是混凝土表面混凝土的剝落比較嚴重，在有些地方已經出來露筋的現象，當地政府為了消除該水利工程造成的安全隱患，延長使用壽命，在2016年3月份開始對該水利工程修復[1]。

2 修復施工方案的選擇

混凝土具有較強的硬度，當混凝土被破壞以后就需要對其混凝土進行科學合理的修補，否則就影響水利工程的使用和性能，甚至會對下游的居民造成嚴重的安全威脅。一旦混凝土被破壞以后，通過普通的修補方式很難完成，在修補過程中解決新舊混凝土黏結性的問題，還要清除舊混凝土的殘渣。既消耗非常大的費用和材料，而且修復的效果非常差，最主要的問題是如果采用普通的混凝土進行修復，仍然存在被破壞的風險，使得之前的修復失去應有的效果。在以前水利工程混凝土修復時選擇涂抹或者噴射泥漿砂的方式進行混凝土修復，但是修復效果非常差，水庫中的水會順著新舊混凝土的連接縫進入，混凝土內部，從而使得修復的混凝土發生脫落，還會繼續侵蝕舊的混凝土，沒有從根本上解決問題。

丙乳砂漿和傳統修補補強方式相比，丙乳砂漿配置的方法和工藝比較簡單，而且在修補操作流程比較簡單，而且成本比較低。在丙乳砂漿混凝土修補過程中，加入了丙烯酸酯共聚物大大完善混凝土的原有結構，在通過情況下丙乳砂漿的乳液會聚合成網膜，能有效的進入舊混凝土的內部，改善舊混凝土的物理結構，對水利工程混凝土修補有非常重要的作用。而且丙乳砂漿具有非常高的密實性，修補以后能很大程度上增加其混凝土的抗沖擊力、抗滲性。因為丙乳砂漿能提高混凝土的硬度，具有很強的抗裂性能，從而使得修補后的混凝土具有和原混凝土具有相同的性能。同時丙乳砂漿具有很強的減少性能，能夠減少40%-50%的用水量，除此之外，丙乳砂漿具有很強的強度、抗折度、抗拉強度。能夠很多的和舊的混凝土進行黏結。所以在水利工程混凝土修補補強方面選擇丙乳砂漿進行修補，具有很強的經濟性和實用性[2]。

3 丙乳砂漿在水利工程混凝土修補補強過程中的施工工藝

丙乳砂漿在水利工程混凝土修補補強過程中的施工工藝流程圖如圖1所示。

從圖1中可以看出，丙乳砂漿在水利工程混凝土修補補強過程中的施工分為：清鑿除(鑿毛、清除)→沖洗(凈水)→涂抹基液→丙乳砂漿壓抹→養護。其中鑿毛就是，鑿毛完畢后清除混凝土等雜物。沖洗就是，涂抹面是否清洗干凈，直接影響砂漿與原混凝土的黏結強度，是關系處理方法成敗的關鍵環節，必須嚴格控制。待涂抹面必須用高壓風水槍沖洗或動力鋼絲刷清理，坑洼處不得殘留混凝土碎屑、泥粉、污水等；填補砂漿前，修補表面應多次灑水濕潤，使混凝土達到面干飽和狀態，且離區域至少15cm范圍內都應濕潤，以防止附近混凝土區域從新填補的混凝土中吸收水分；清洗完畢后表面不得有積水，同時通知質檢人員驗收，確認合格后才能進行下一步施工。涂抹基液：少拌勤拌、隨拌隨用。丙乳砂漿壓抹：將拌合好的砂漿抹在面干飽和的原混凝土上，抹面時用力緊壓，直到表面泛漿為止。為保證質量，每次鋪填壓抹厚度控制在10mm左右，要求鋪填密實，修補厚度>10mm的部位，應分層壓抹，層間保持糙面，最終外露表面形成光面。第2次壓抹要待第一次壓抹的砂漿凝固后進行，但間隔時間不可太長。砂漿初凝前應將修補表面壓光，待砂漿終凝前后再壓實抹光一次。養護：砂漿終凝后，應立即進行養護，先潮濕養護7d，再進行自然養護，潮濕養護時表面不得有積水，養護期達到28d后方可使用[3]。

4 丙乳砂漿在水利工程混凝土修補補強過程中的施工質量控制措施

4.1 原材料選定

材料是保證丙乳砂漿發揮性能的關鍵所在，所以在一定要控制好原材料的選擇，從原材料的購選時進行控制。在選購原材料過程中要遵循“物美價廉”、“貨比三家”的原則。選擇具有國家生產許可證的廠家，從要源頭上控制丙乳砂漿的質量。

圖1 丙乳砂漿在水利工程混凝土修補補強過程中的施工工藝流程圖

4.2 配合比的確定

丙乳砂漿是通過很多原材料配置而成的混凝土修補材料，配置的原材料要保證在丙乳砂漿和普通砂漿性能的區別見表1。

表1 普通砂漿和丙乳砂漿之間的性能對比

在配比過程中要保證采用≥525#的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，拌制時嚴格按配合比進行拌制。在該水利工程丙乳砂漿的配置過程中選擇丙乳和水泥之間的比例是1∶1.5.水灰比是0.25，丙乳砂漿配置750 kg/m3的水泥，其中丙烯酸脂共聚乳液180kg，水70kg，砂石1200kg。把丙乳砂漿的黏稠度控制在25-35mm。丙乳砂漿的密度大約是2 200 kg/m3。

4.3 其他質量控制措施

丙乳砂漿在水利工程混凝土修補補強過程中要盡量保證，下雨時不應進行露天施工。同時要避免乳液被太陽直射。砂漿拌制時，先將水泥和砂干拌均勻，再倒入聚丙烯酸酯乳液和水，充分拌合均勻。一次施工面積不宜過大，應分條或分塊，條寬≤1m，每塊面積≤10m2，錯開施工的間隔時間≥24h，分層留縫位置錯開。攤鋪后立即進行壓抹，一次抹平，不宜反復抹壓，遇氣泡時應刺破壓緊，表面應密實。立面的面層厚度>10mm時，應分層施工，每層抹面厚度5-10mm，前一層觸干時方可進行下一層施工。施工后12-24h內，面層再刷一層聚合物水泥漿封閉表面空隙。水泥砂漿抹面后，表面觸干即應進行噴霧養護并覆蓋薄膜或麻袋，塑料薄膜四周應封嚴。

5 丙乳砂漿的應用

5.1 丙乳砂漿的技術性能

丙乳的全稱是丙烯酸酯共聚乳液，一種新型修補材料。丙乳是一種高分子聚合物的水分散體，加入水泥砂漿后為聚合物水泥砂漿。水泥砂漿中摻入丙乳乳液后，在與水泥水化的過程中新生晶體，凝聚結構的剛性空間骨架中聚集了丙乳的有機聚合物，使剛性無機物之間被兼顧有彈性和黏附性的有機聚合物點或網式膜連接，形成整體網絡結構，專業既提高了混凝土密實性、黏結性，有效降低了混凝土的脆性，且與了混凝土的熱膨脹系數相近。國外已廣泛用作混凝土修補、防水、防腐及黏結材料。相關的技術指標如表2所示。

表2 丙乳砂漿的技術指標

5.2 丙乳砂漿配合比的確定

為了保證丙乳砂漿在水利工程混凝土修補補強方面起到更加好的效果，在該水利工程混凝土修補時，設計了兩種配合比：①是預應力混凝土修復設計，其丙乳砂漿配合比如表3所示；②是非預應力混凝土設計指標，其丙乳砂漿配合比如表4所示。

表3 預應力混凝土丙乳砂漿配合比

表4 非預應力混凝土丙乳砂漿配合比

無論是預應力混凝土丙乳砂漿配合比，還是非預應力混凝土丙乳砂漿配合比在修補過程中丙乳砂漿必須分兩次進行抹壓，第1層為整平層，第2層為加強罩面層，每層均用木抹子拍實抹平，加強罩面層用鐵抹子抹光。砂漿鋪筑到位后，用力壓實，隨后就抹面。丙乳砂漿表面略干后，采用噴霧器噴霧養護。閘墩圓弧段及側墻凹凸不平偏差較大部位，在涂抹丙乳砂漿之前，在混凝土表面布設錨筋，掛鋼絲網，再涂抹丙乳砂漿。丙乳砂漿配合比由實驗室試驗確定。

6 結 語

綜上所述，通過對某水利工程混凝土修補補強的具體分析，丙乳砂漿具有很好的黏結性、抗壓力、抗滲性、抗腐蝕性，能夠很好的保證新舊混凝土之間的相互黏結。希望通過本文的分析使得丙乳砂漿在水利工程混凝土修補過程中能得到廣泛的使用。隨著我國科技的發展，丙乳砂漿技術越來越成熟，性價比越來越高，希望在水利工程混凝土修補過程中得到廣泛的使用。

[1]張同穎,雷冬梅.丙乳砂漿在混凝土修復中的應用[J].水科學與工程技術,2005(05):57-59.

[2]劉建軍.丙乳砂漿在混凝土缺陷修補中的應用[J].山西水利,2010(05):45，47.

[3]章學明.丙乳砂漿在城西水庫溢洪道除險加固中的應用[J].滁州職業技術學院學報,2010(02):70-71.

[4]孔祥春,高巖,姜偉民.丙乳砂漿在壓力隧洞混凝土表面缺陷處理中的應用[J].東北水利水電,2010(11):17-19.

[5]劉衛東,張東芹,李紅艷.噴射聚合物砂漿在混凝土構件修補中的應用研究[J].工業建筑,2000(12):42-44.

Application of Acrylic Emulsion Mortar in Water Conservancy Project Rehabilitation with Concrete

LI Cheng

(Jiangxi Provincial Water Conservancy & Hydropower Construction Limited Company, Nanchang 330025, China)

Concrete construction technology is one of important technology in the water conservancy project construction. The concrete construction technology begins earlier in China, but its development is relatively backward. With the development of scientific technology in China, the technology of acrylic emulsion mortar is developed. Acrylic emulsion mortar is strong of physical property and bond strength, also has the advantages of crake resistance, seepage protection, anti-aging and erosion resistance,taking important roles during the process of concrete rehabilitation, and used widely in the concrete rehabilitation for water conservancy project. According to over-years working experiments and related references, this paper analyzed the application of acrylic emulsion mortar in concrete rehabilitation of water conservancy project, hoping to a certain references for concrete rehabilitation of water conservancy project.

acrylic emulsion mortar；water conservancy project; rehabilitation with concrete

1007-7596(2016)10-0085-04

2016-09-26

李成(1987- )，男，湖南祁東人，助理工程師，研究方向為水利施工。

TV544

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