無機硅保護材料在船閘工程中的應用

符業曉

（中交四航局第四工程有限公司，四川樂山 614400）

1 船閘大體積混凝土保護材料應用理念

岷江犍為航電樞紐船閘建址于四川樂山（岷江中下游流域），地處常年雨水豐沛、氣候潮濕、紫外線強、晝夜溫差大等惡劣的自然環境中，混凝土表面難免出現雨水、污垢侵蝕現象，影響混凝土的耐久性和外觀質量。加上船閘大體積混凝土表面拆模后難免會存在氣泡及細孔，當混凝土表面經受風吹、日曬、雨淋，空氣中的水分會滲透進孔洞形態的混凝土中，在混凝土內部形成氫氧化鈣。

長時間的水分滲透會導致混凝土出現不同程度的老化，嚴重影響混凝土質量和外觀，同時混凝土表面也會因失去堿性環境的保護而產生脫落，導致混凝土內部鋼筋因水中的氯離子腐蝕而產生銹蝕，從而影響整個建筑的穩定性和牢固性。為防止或延緩外界因素對船閘大體積混凝土的侵蝕，提升大體積混凝土的耐久性和整體美觀，因此岷江犍為船閘將參照三峽水電站表層混凝土保護材料施工工藝，對船閘基層混凝土涂裝保護材料，避免混凝土免受外界侵蝕，減輕危害，增強審美效果[1]。

2 船閘混凝土缺陷原因分析

岷江犍為船閘現已處于運營階段，但船閘整體外觀效果不佳，混凝土外表面存在蜂窩氣泡，部分縱向分層施工縫位置存在錯臺，新舊混凝土之間存在色差。雖然在施工過程中對以上外觀質量已進行修補整改，但依然存在色差、鼓包等外觀質量缺陷，造成混凝土存在上述問題闡述如下：

（1）施工期間由于因業主提供粉煤灰和水泥廠家不固定，導致拌合站提供的混凝土拆模后存在色差。

（2）閘室、閘首層與層之間因場地、道路受限及節點工期等因素導致澆筑時間跨度大，且受環境影響，存在新舊混凝土色差。

（3）局部墻面混凝土由于施工過程中施工人員操作原因，模板安裝施工質量差，導致出現錯臺、鼓包等質量缺陷。

（4）混凝土振搗過程中振搗不足或者振搗時間過長導致外墻出現氣泡。

（5）因模板安裝工藝原因，外墻每倉施工縫存在臺型螺母孔，但拆模后對臺型螺母孔修補質量差、存在色差、脫落、開裂等外觀質量缺陷。

3 船閘混凝土缺陷處理和有色保護涂裝工法

3.1 船閘混凝土基層處理

（1）對蜂窩比較集中的地方，采用經過調配后的膩子修補，顏色與混凝土表面顏色一致。

（2）混凝土表面直徑＞4mm 以上的蜂窩孔洞和寬度＞0.3mm的裂縫采用環氧樹脂砂漿進行充填修補，對于＜4mm 的孔洞、＜0.3mm的裂縫不做處理。

（3）錯模部位的高度差：①采用手持小型砂輪機進行打磨成一定斜度；②用細砂紙再進行細磨，若錯臺超過1cm，現采用鏨刀鏟平；③重復上述步驟進行打磨；④統一采用環氧樹脂砂漿修補平整。

3.2 無機硅納米陶瓷涂料有色保護涂裝工法

（1）涂刷滲透底涂：使用底涂時現開現用，并保證15min 以上的攪拌時間，現場采用噴涂工藝進行涂刷，施工時溫度控制在5～35℃之間，涂刷過程均勻，無遺漏，涂刷后墻體顏色稍稍加深，底涂干燥后可通過墻體表面防水測試達到不滲水效果。

（2）顏色調整：采用專用色卡，按比例調整涂料（因混凝土墻面缺陷修補后造成的色差和澆筑時導致的施工色差，如施工接縫、脫模劑殘留、澆筑污染等），統一調差，保證施工后的混凝土面無明顯色差、光潔，保留部分混凝土自然的機理和質感。

表1 無機硅納米陶瓷樹脂主要性能指標

（3）涂刷中涂：用批刮方式進行1 次涂刷，涂層的整體顏色由淺到深，并與表面混凝土顏色一致。

（4）涂刷耐候性面涂：噴涂兩遍耐候性（防止混凝土黃變、粉化的發生）面涂，涂刷均勻，無遺漏，噴涂后墻體表形成穩定均勻的保護膜，干燥后通過墻體表面防水測試達到不滲水，用水潑到墻面，顏色無任何變化，不變深，不變濕。

（5）涂刷防污罩面：整體噴涂一遍防污透明罩面，噴涂后的墻面會更加柔和，更接近混凝土的顏色，且在混凝土表面形成保護膜，更大程度上防止大自然對混凝土的侵蝕污染。

3.3 無機硅混凝土保護材料技術參數

無機硅納米陶瓷涂料是一種新型小分子及納米結構材料，可穿透到混凝土表面，滲透到混凝土內部，與酸性或堿性環境中的空氣及基底中的水分子發生化學反應，形成一層2～4mm 厚的防水防腐網絡，從而抑制水分子及氯離子進入到混凝土中去。

無機硅納米陶瓷涂料能防水、防氯離子、抗紫外線、耐高低溫、抗凍融而且具備透氣性。可有效防止混凝土因滲水、日照、酸雨和海水的腐蝕，導致混凝土及內部鋼筋結構的腐蝕、疏松、霉變而引發的病變，延長混凝土結構的使用壽命，其主要性能指標如表1 所示。

4 無機硅混凝土保護材料的質量控制

涂料均需在一定的溫度條件下才能形成連續膜，因此它對施工環境要求較高，適宜的溫度有利于涂料的干燥、成膜。如果施工時環境溫度過低或過高，均會降低涂料的技術指標，造成涂料的成膜不良，以致于無法做到表面均勻而產生涂膜龜裂、粉化、遇水脫落，嚴重影響建筑物外觀和飾面的壽命[2]。因此，應嚴格掌握涂料允許的最低施工溫度及濕度，涂料工程的施工環境宜選溫度為5～35℃，且通風良好，這既能加快結膜過程，又對操作人員的健康有益。

采用噴涂施工時，噴槍壓力宜控制在0.8～1MPa，噴涂時噴槍與墻面應保持垂直，距離宜在300mm 左右，勻速平行移動。兩行重疊寬度宜控制在噴涂寬度的1/3，不得有漏噴、虛噴或出漿掛流。檢查混凝土的含水率和pH，噴涂清水保護涂料是混凝土的含水率應≤10%。pH 必須＜10。在無可靠儀器測定混凝土的含水率時，可以根據抹灰層的完成時間來判斷，在常溫下一般抹灰層20d 以上，混凝土基層40d 以上才能達到以上指標。如果混凝土的養護時間太短，會嚴重影響清水保護材料的施工質量。

5 結束語

采用無機硅納米陶瓷涂料對大體積混凝土進行保護，提升了大體積混凝土的耐久性和整體美觀，隨著水利工程質量標準的提高和無機硅納米陶瓷涂料優異的性能在市場應用中不斷獲得肯定，無機硅材料陶瓷涂料將在更多水利水電工程中應用。