牟忠善,焦璀玲,侯彩云
(1.南水北調東線山東干線有限責任公司,山東 濟南 250109;2.山東創元水務有限公司,山東 濟南 250012)
CRETO系列產品可以分別用于混凝土、水泥磚、黏土磚、各種石材、瀝青等多種建筑材料,具有防水、防滲、抗腐、抗酸堿、防霉、防銹、防輻射、去油污、環保等功效。經考察工程現場和查詢有關文獻,目前在國內市場DPS、TS、RMO產品應用較多。結合山東創元水務有限公司40余項使用CRETO產品的水利、市政、建筑工程修復實踐,特別在山東省境內11項水利工程修復中的應用,對CRETO系列產品適用范圍、性能特點及施工方法有了初步認識。
1)濰坊市昌邑濰河下營擋潮閘于1992年建成,由于凍融碳化和海水侵蝕,閘墩、翼墻混凝土表層脫落、部分鋼筋裸露銹蝕,使用CRETO產品修復后,工程運行7年防凍融碳化和海水侵蝕效果良好,混凝土表面沒有出現海藻附著。
2)德州市李家岸灌區宮家渡槽年久失修,凍融損壞及滲水嚴重、混凝土表面脫皮、部分鋼筋裸露銹蝕,德州市水利勘測設計院編制的初設報告為拆除重建,在初設評審時專家建議改為使用CRETO產品的修復方案,與拆除重建比節省投資約40%,修復后工程運行4年效果良好。
3)山東膠東調水工程運行多年,部分混凝土襯砌板裂縫及橋(閘)墩凍融損壞比較嚴重,煙臺萊州段工程使用CRETO產品進行了修復,得到工程管理單位的高度認可,2020年計劃在其他渠段推廣應用。
4)南水北調二級壩泵站主副廠房外墻皮脫落及漏水,影響工程安全和美觀。副廠房地下室滲水嚴重、環境潮濕,對工程及設備安全形成危害。使用CRETO產品修復后,經歷雨季和高水位調水運行,效果良好。
5)使用CRETO產品對南水北調東線山東段濟平干渠平陰段混凝土襯砌板及閘墩翼墻凍融損壞維修,對南水北調聊城管理局節制閘防碳化維修及管理房滲水處理,經過3年工程運行,效果良好。
深層滲透結晶型抗滲防腐劑DeepPenetratingSealer簡稱DPS,DPS通過深度滲透與混凝土中的有關成份產生反應,將其固化為堅實、無孔隙的整體,形成整體結構的永久性內部密封,達到防腐、抗滲、加固和保護作用。因此,DPS可以廣泛使用混凝土防腐防滲處理和混凝土損壞的修復。根據DPS在混凝土防腐防滲處理和混凝土損壞修復工程中應用,結合實驗結果,DPS主要有以下性能特點。
1)抗滲性。DPS含有一種專利催化劑,能夠促使DPS原料滲透到混凝土中,與“游離”堿及氫氧化鈣發生反應,在混凝土孔隙及顆粒的表面形成硅膠,硅膠與混凝土中的堿發生進一步發生反應后,硅膠轉化為玻璃狀結構,玻璃狀結構層將覆蓋混凝土表面及孔隙,玻璃狀結構的硅膠體能夠起到屏障作用,外部水分無法進入混凝土內部。因此,使用DPS后的混凝土具有良好的抗滲性能。
2)防腐性。DPS在混凝土表面形成玻璃狀結構的硅膠體屏障,可以使酸、堿、硫酸根、氯離子、氧化物等腐蝕性溶液無法侵入到混凝土內部,增強了混凝土的防腐性能。DPS對2≤pH≤14的所有強酸強堿具有很好的防腐性,同時還具有耐臭氧腐蝕性能。
3)提高混凝土力學性能和耐久性。普通硅酸鹽水泥混凝土,由富含鈣的水化硅酸鈣及氧化鈣組成,鈣硅比大約為2。DPS反應生成的硅膠,進一步與混凝土中的堿發生反應,降低硅鈣比,當硅鈣比下降至0.7或更低時,混凝土由富含硅的水化硅酸鈣及硅膠組成。硅鈣比的降低,可提高混凝土的密度、硬度、抗壓、抗折等力學性能及耐久性。
4)降低收縮裂縫。DPS在反應過程中,水分將與水泥凝膠顆粒一樣保留在混凝土硅膠體中,提高了混凝土濕度,延緩了干燥過程,能有效降低混凝土收縮裂縫。
5)防止霉菌污染。由于混凝土及空氣中存在濕氣,極易引起藻類、霉菌、苔蘚生長。DPS在混凝土表面通過形成類似硅膠膜的屏障,能夠防止濕氣出現,消除混凝土表面“出汗”,保持混凝土表面干燥,徹底解決混凝土表面細菌問題。
6)降低混凝土灰塵(粉化)。十分微小的混凝土灰塵是鋒利的硅酸鹽,能夠進入地面、機器、設備及員工肺部,導致地板磨損、機械設備損壞及人員傷害。在混凝土表面涂刷DPS,與混凝土中的堿及石灰產生化學反應,使數以億計的獨立顆粒混凝土灰塵固化為一個整體,有效防止混凝土灰塵產生。
7)容易清除冰雪。DPS在混凝土表面形成玻璃體屏障,阻斷水汽滲入混凝土,因此,能更方便地清除覆蓋于混凝土表面的冰雪。
界面密封劑TopSeal簡稱TS。TS是無毒、不燃、滲透型的界面密封防腐劑。TS可用于古建筑及文物、石材、瀝青、混凝土、磚等各種材料的表面或底面密封、防腐、抗滲及保護,包括堿性及非堿性材料、多孔隙及無孔隙材料。
TS一次使用即可永久密封,被涂刷的基層表面干凈自然,不改變被涂刷基層的顏色、紋理及結構。TS保護密封后能有效防止水分、油脂、酸及鹽等的侵蝕。用TS保護涂刷的基層材料,不腐蝕、不發霉、不留痕、不起塵、容易清除冰雪。
柔性修補劑RepairMortarOverlar簡稱RMO。RMO是高性能濃縮型缺陷修補產品,與磚、石、混凝土等不同的基材具有極好的結合性能,廣泛使用破損混凝土表面修復,能有效延長混凝土使用壽命。
RMO可促進水泥的水化反應,在混凝土或水泥砂漿中形成膜層,填補內部缺陷,有效阻止外部的水分、侵蝕性介質等的侵入。經RMO改性后的水泥砂漿,與基材之間的黏結強度、韌性得到大幅度提高,其耐水性、抗滲性、抗凍性、抗碳化、抗化學侵蝕、抗干濕循環等性能會顯著提高。
RMO改性水泥基修補材料,還可以通過添加顏料或使用不同的模板,形成不同的裝飾效果,經處理過的補丁或涂層經久耐用,避免了普通修補材料易開裂現象。
通過工程修復實踐,CRETO系列產品對混凝土凍融、碳化、鹽堿損壞及裂縫處理取得了經驗,對混凝土、瀝青、磚、石材、木材防水防腐處理及清潔、防火保護作用顯著。總之,CRETO產品可以在類似水利、市政及房建工程損壞修復、抗腐防滲、防火保護、清潔處理中推廣應用。