水泥基丙乳砂漿在水利工程加固修復(fù)中的應(yīng)用

陳崢雄，方國甫，從厚樣

(湖北山江偉業(yè)建設(shè)工程有限公司，湖北 武漢 430070)

傳統(tǒng)的加固修復(fù)水利工程的方法主要是利用環(huán)氧砂漿修補(bǔ)或者水泥漿體進(jìn)行修補(bǔ)，但是這兩種加固修復(fù)方法的效果不盡人意。為此，急需一種新型的加固維修方法，即利用水泥基丙乳砂漿對水利工程進(jìn)行加固修復(fù)，以此來使水利工程更好的運(yùn)行[1]。但是并不是所有的水利工程都可以利用水泥基丙乳砂漿來進(jìn)行加固修復(fù)，水泥基丙乳砂漿只適用于對各種構(gòu)筑物、混凝土結(jié)構(gòu)物面層碳化、剝落的處理[2]。水泥基丙乳砂漿在加固修復(fù)水利工程時具有其自身所特有的工法特點(diǎn)，首先利用此工法加固修復(fù)水利工程不僅僅施工成本低，并且施工的功效還較高；其次，由于在施工時能夠在丙乳砂漿里面摻加一定的減水劑，它能夠有效的減少了單位用水量，進(jìn)而使單位體積的砂漿重量減輕，從而有效的降低工人施工的勞動強(qiáng)度；除此以外，此工法還可以大面積的使用，從而幫助企業(yè)節(jié)省建筑材料[3]。

丙乳自發(fā)明以來便一直被應(yīng)用到水工建筑物上面，但是由于受到一些制約因素的影響一直沒有被推廣大面積使用。如果將丙乳進(jìn)行大面積的使用，那么則會大大增加丙乳的施工時間，致使施工工人的勞動強(qiáng)度增強(qiáng)[4]。本公司通過多次試驗研究，最終發(fā)現(xiàn)在攪拌丙乳砂漿時如果適當(dāng)?shù)膿饺胍恍└咝p水劑則能夠有效的改善砂漿自身的和易性，以此來延長其凝固時間，除此以外，還可以對已經(jīng)凝固了的砂漿進(jìn)行二次攪拌，這大大減少了原料、材料的浪費(fèi)[5]。

1 水泥基丙乳砂漿的主要性能

水泥基丙乳砂漿屬于一種新型的、復(fù)合的水泥材料。把適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)聚合物摻入到水泥砂漿里面，此時，聚合物乳液就能夠在水泥水化的過程中逐漸失水并最終形成一種聚合物膜。將這種水泥基丙乳砂漿應(yīng)用到水利工程的加工修復(fù)工作當(dāng)中具有重要的效益[6]。其效益主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)效益和社會效益兩方面。

其中經(jīng)濟(jì)效益主要表現(xiàn)在三方面，第一，大面積丙乳砂漿修復(fù)混凝土表層，采用了摻加減水劑的丙乳砂漿修復(fù)表層混凝土省時、省力，提高了施工工效，縮短了施工工期，減少了人工費(fèi)用與各項管理費(fèi)用。第二，采用了摻加減水劑的丙乳砂漿修復(fù)混凝土表層，由于砂漿初凝時間延長，可以大面積施工，且稍干硬的砂漿經(jīng)二次攪拌后，可繼續(xù)利用，不影響砂漿性能，減少了材料浪費(fèi)，節(jié)省了建筑材料。原丙乳砂漿沒有摻加高效減水劑，每次拌合的砂漿只能用一小泥桶，約5公斤；而摻加了減水劑后，每次拌合量可以達(dá)到30公斤，工效增加了5倍，施工時間大幅縮短。第三，本工法應(yīng)用于襄陽市引丹灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造項目，共節(jié)省資金30萬元，若在更大面積的混凝土面層修復(fù)，節(jié)省的資金會更多[7]。

而社會效益與環(huán)保效益主要表現(xiàn)在由于本工法中的丙乳砂漿可以二次攪拌使用，避免了浪費(fèi)，節(jié)約了水泥、砂、丙乳等，在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時，帶來了社會效益與環(huán)保效益。

2 水泥基丙乳砂漿在水利工程加固修復(fù)中的應(yīng)用

2.1 水泥基丙乳砂漿配制

丙乳砂漿拌制的配合比按以下表的數(shù)據(jù)配制，其拌制過程大概需要3～5min，并且在拌制的過程中還需要密切的去關(guān)注砂漿的粘稠度。其中拌合用水采用潔凈的即可，且應(yīng)符合SL 677—2014規(guī)定；水泥建議采用42.5MPa普通硅酸鹽水泥；砂采用含泥量小于2%的中細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)2.0～2.5；丙乳，化學(xué)名稱為丙烯酸防水乳液。首先將水泥與沙子干拌直至均勻為止，然后在循序漸進(jìn)的倒入乳液，同時還要加入適當(dāng)?shù)乃綌嚢琛Ｔ跀嚢柰戤呉院筮m當(dāng)?shù)姆乓恍┥皾{，水泥基丙乳砂漿配制也就配制完成，這些砂漿應(yīng)該在30min內(nèi)使用完畢。

2.2 水泥基丙乳砂漿噴涂施工工藝

水泥基丙乳砂漿噴漆設(shè)備是由0.8m3空壓機(jī)、高壓管以及噴槍組合而成的。其自身噴漆厚度一般都會控制在5mm以內(nèi)，襄陽市引丹灌區(qū)水利工程的構(gòu)件噴漆厚度大概在7～9mm之間，因此其施工氣溫最好控制在5～35℃之間。并且雨天不宜施工。除此以外，其噴漆方式主要采取仰噴和立噴方式，以此噴漆的厚度大概為3～4mm，并且還有進(jìn)行分層施工。首先用乳灰按照1∶0.6比例的凈漿涂刷打底，待20min后在開始噴涂，首先噴涂第一層，等到第一次觸干之后在進(jìn)行第二層噴涂。施工人員在噴涂時要與噴涂層面保持大概30cm的距離，并且其噴涂壓力也要控制在5～12kg/cm2之間。胸墻噴漆還要依據(jù)其潮位來進(jìn)行，如果潮位適合才可以進(jìn)行噴漆，其噴漆方式主要采取立噴方式，由上到下依次進(jìn)行。

2.3 養(yǎng)護(hù)

在對水泥基丙乳砂漿進(jìn)行抹面收光以后，還要繼續(xù)提高其修補(bǔ)質(zhì)量。當(dāng)噴漆表面快要觸干的時候要及時覆蓋塑料薄膜或者進(jìn)行噴霧養(yǎng)護(hù)亦或者利用草袋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在之后在進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)。在潮濕養(yǎng)護(hù)期間如果恰逢雨天或者寒潮，要及時進(jìn)行加濕覆蓋，及時保護(hù)修復(fù)。除此以外，在對閘板進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時，要對噴漆后的閘板及時懸吊曬干，經(jīng)過72h之后才可以運(yùn)行使用，放入水中。如果當(dāng)天氣溫較高，還應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行噴霧，噴霧實踐大概為2～3h一次以此來進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，待等到72h以后方可放入水中運(yùn)行[8]。

2.4 質(zhì)量控制與管理

為了能夠確保水泥基丙乳砂漿的施工效率和施工質(zhì)量，首先要用熟練的技術(shù)工人，全程參與到配料、材料的選擇和操作當(dāng)中，并且在水泥基丙乳砂漿施工以前還要讓技術(shù)工人進(jìn)行試噴與試拌的練習(xí)。除此以外，噴漆的水泥基丙乳砂漿面層還應(yīng)該是完好無損的，它與基層也應(yīng)該是無空殼聲、粘結(jié)牢固的。在施工的過程中，每臺班都要做好的施工記錄，比如質(zhì)量、配合比、砂漿、原材料品種、氣溫和地點(diǎn)等[9]。

2.5 運(yùn)行情況

大面積采用丙乳砂漿修復(fù)混凝土面層工法在襄陽市引丹灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造工程2015年度項目中的得到應(yīng)用。

(1)工程概況

襄陽市引丹灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造工程2015年度項目涉及使用大面積丙乳砂漿修復(fù)混凝土面層工法的施工區(qū)域為總干渠排子河渡槽(44+736—49+056)、馬張河渡槽(59+557—60+397)；四干渠河里吳渡槽(3+465—3+615)；涉及渡槽全長5310m，渡槽底寬3m，渡槽墻身高2.8m，實際施工面積為44604m3，歷時55天。

(2)施工情況

在首次使用大面積丙乳砂漿修復(fù)混凝土面層工法的施工中，對有關(guān)各崗位操作人員進(jìn)行培訓(xùn)、技術(shù)交底，有關(guān)施工人員很快掌握該施工工法[10]。

在渡槽內(nèi)壁混凝土面層修復(fù)時，采用了摻加減水劑的丙乳砂漿，效果較為明顯，主要體現(xiàn)在：一是節(jié)省了較多的建筑材料原計劃水泥、砂、丙乳用量分別2230、3345，446t，實際用量分別1372.5、1842.2，256.8t節(jié)省材料30%多；二是施工工效較快，原計劃180天完工的渡槽內(nèi)壁混凝土面層修復(fù)，結(jié)果僅55天完成。

(3)施工效果及評價結(jié)果

經(jīng)過對比試驗，不摻加減水劑的丙乳砂漿拉拔試驗后的粘結(jié)強(qiáng)度為1.2MPa，而摻加了減水劑的丙乳砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度平均為2.73MPa；對比組的粘結(jié)強(qiáng)度為1.62MPa。工程施工質(zhì)量控制到位，質(zhì)量評定情況良好，工程質(zhì)量滿足業(yè)主及設(shè)計要求。

3 結(jié)語

綜上所述，將水泥基丙乳砂漿運(yùn)用到水利工程加固修復(fù)中采用了摻加減水劑的丙乳砂漿修復(fù)表層混凝土省時、省力，大大提高了施工工效，同時又縮短了施工工期，也減少了人工費(fèi)用與各項管理費(fèi)用；利用摻加減水劑的丙乳砂漿修復(fù)混凝土表層，砂漿初凝時間的延長，因此可以大面積施工，且稍干硬的砂漿經(jīng)二次攪拌后，仍可繼續(xù)利用，不影響砂漿性能，減少了材料浪費(fèi)，節(jié)省了建筑材料。目前，它已成功在襄陽市引丹灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造工程2015年度項目和襄陽市引丹灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造工程2017年度項目這兩個項目中得到應(yīng)用。因此，此工法值得推廣和使用。