談丙乳砂漿在混凝土表面加固工程中的應(yīng)用
2006-07-26 00:00
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【摘要】文章闡述了丙乳砂漿的設(shè)計(jì)配合、配合比的調(diào)整，及其改性機(jī)理和丙乳砂漿的施工方法、施工后的外觀效果及檢測(cè)結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】丙乳砂漿；配合比；改性機(jī)理；施工要點(diǎn)
一、工程簡(jiǎn)介
湛江市鶴地水庫位于廣東省湛江市九洲江中游，攔截九洲江干流蓄水成庫，現(xiàn)壩址位于廉江市河唇鎮(zhèn)，距湛江市約60公里。本次加固工程位于鶴地水庫第一溢洪道閘室底板、護(hù)坦。第一溢洪道建于1958年，閘室部分長(zhǎng)31.1 m，寬50.0m，護(hù)坦部分長(zhǎng)30m，寬58m，總加固面積3650m2。
經(jīng)過多年運(yùn)行。溢洪道閘室底板、護(hù)坦混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重破損現(xiàn)象：溢洪道護(hù)坦東北角嚴(yán)重下沉，致使護(hù)坦混凝土出現(xiàn)多條脈狀裂縫，裂縫累計(jì)長(zhǎng)度250m；混凝土表面剝蝕現(xiàn)象嚴(yán)重；混凝土嚴(yán)重碳化。
二、丙乳砂漿簡(jiǎn)介
（一）丙乳砂漿的構(gòu)成
丙乳砂漿是丙烯酸酯共聚乳液水泥砂漿的簡(jiǎn)稱。丙烯酸酯共聚乳液是南甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸共聚制成的水溶性乳液，在丙烯酸酯共聚乳液中加入農(nóng)乳600號(hào)穩(wěn)定劑和284P有機(jī)硅乳液后的混合液，可以與水、水泥和砂拌制成丙烯酸酯共聚乳液水泥砂漿。
丙乳砂漿的基本配合比見表1：
 經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，按表1配合比拌制的丙乳砂漿濃度過稀，砂漿終凝時(shí)間過長(zhǎng)（約24小時(shí)），其原因是砂含量偏低。
經(jīng)研究砂漿配合比需要進(jìn)行調(diào)整。由于溢洪道護(hù)坦混凝土基礎(chǔ)差，砼有繼續(xù)下沉的趨勢(shì)，在丙乳膠乳水泥砂漿中添加PP改性聚丙烯纖維以增強(qiáng)砂漿的抗拉性能。
調(diào)整后配合比如表2所示：
 經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。按表2拌制的丙乳砂漿終凝時(shí)問約4小時(shí)。
（二）丙乳砂漿的性能
丙乳砂漿是相同條件下普通水泥砂漿抗壓強(qiáng)度的75% ，抗拉強(qiáng)度的1。05倍，其比舊水泥砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度提高1.4—4.0倍左右，極限引伸率提高3.5倍，吸水率降低30% ，抗碳化能力增強(qiáng)5倍左右，抗海水氯離子滲透能力增強(qiáng)9倍左右，抗拉彈模的50%左右，收縮變形的60% ，抗磨性能的135倍，且具有抗老化的良好性能。
（三）改性機(jī)理
丙乳砂漿性能的改善不僅是由于顯著地減少了用水量，而且由于聚合物乳液在水泥水化時(shí)失水形成聚合物膜，與水泥漿體呈連續(xù)相，改善了硬化水泥砂漿的物理組織結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力，大大減少了微裂縫出現(xiàn)的可能性， 時(shí)聚合物纖維越過裂縫，起到了架橋和填充作用，限制了裂縫的蔓延，切斷其與外界的通道，填充了空隙，從而使丙乳膠乳水泥砂漿抗裂性、粘結(jié)強(qiáng)度、抗碳化、抗?jié)B、抗氯離子滲透能力均得到極大提高。
三、施工要點(diǎn)
（一）施工方法
丙乳砂漿施工可采用JB— l2型擠壓式砂漿泵或人工涂刷的方法進(jìn)行。
采用擠壓式砂漿泵操作時(shí)要注意通過調(diào)整風(fēng)嘴、噴槍幾徑、噴槍口與工作面的距離以及工作壓力，要求噴出的砂漿充分分散、回彈少、不阻管、無流淌。為防止大面積噴涂造成收縮裂縫，一般要求分層噴涂，并控制好間隔時(shí)間。
采用人工涂刷時(shí)。為保證質(zhì)量，需采用丙乳膠軋凈漿打底和罩面。此次加固工程采用人工涂刷施工。
（二）施工過程
1.丙軋砂漿鋪筑施工工藝流程如下圖所示：
 2.施工過程。施工前需將舊混凝土剝蝕層鑿除，鑿除厚度為3cm，在鑿毛的舊混凝土表面（簡(jiǎn)稱基面）用高壓水沖洗干凈，待基面無積水呈潮濕狀時(shí)，先于基面涂刷一層丙乳膠乳凈漿，要求凈漿涂布均勻，無漏涂。凈漿涂刷后立即攤鋪攪拌均勻的丙乳膠乳水泥砂漿，砂漿采用砂漿拌和機(jī)拌制，砂漿連續(xù)拌和4 -5分鐘，停頓1分鐘，在拌和機(jī)內(nèi)再拌和1分鐘后才能入倉(cāng)。
為防止大面積施工造成收縮裂縫，施工前將板面劃分成26個(gè)單元，每個(gè)單元再劃分成3m*6m小塊，各小塊四周鋪設(shè)纖維板條作為工作面模板及層面整平導(dǎo)軌，層面整平用3.5m長(zhǎng)直尺刮平。纖維板條高程即為整個(gè)加固板面設(shè)計(jì)高程。
丙乳砂漿要分層攤鋪，每層厚度1.5cm，第一層為整平層，第二層為加強(qiáng)罩面層，每層均需用木抹子拍實(shí)抹平，加強(qiáng)罩面層用鐵抹于抹光。為增加整平層和基底的粘結(jié)強(qiáng)度，施工人員穿膠靴在攤鋪好的砂漿層上踩踏一遍，然后再用木抹子拍實(shí)抹平。
抹光操作半小時(shí)后，砂漿表面成膜，立即用塑料薄膜覆蓋。待砂漿終凝后（約4小時(shí)）。即進(jìn)行噴霧養(yǎng)護(hù)并覆蓋塑料薄膜，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3天；之后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7天；7天后自然干燥養(yǎng)護(hù)。
施工縫保持原有舊混凝土施工縫位置，各小塊之間不設(shè)施工縫。為避免舊混凝土施工縫開合變形引起砂漿開裂，在舊砼施上縫處鋪設(shè)18目鋼絲網(wǎng)以增強(qiáng)該部分的砂漿抗拉強(qiáng)度。整個(gè)板面鋪筑完成后，用切割機(jī)鋸縫并澆灌瀝青的方式制作伸縮縫。
整個(gè)板面加固施工自2004年2月25日起，至2004年4月24日止。歷時(shí)60天。
3.質(zhì)量檢查。施工完成90天后進(jìn)行取樣檢測(cè)，其平均抗壓強(qiáng)度不小于30MPa，抗折強(qiáng)度不小于10MPa。
四、成果分析
（一）強(qiáng)度檢驗(yàn)
此次丙乳砂漿加固工程共取樣26組。養(yǎng)護(hù)90天后送實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)?？箟簭?qiáng)度見表3：
 26組砂漿試塊90天養(yǎng)護(hù)平均抗壓強(qiáng)度為31.31，均方差S=1.25MPa，離差系數(shù)Cv為0.04。
（二）外觀質(zhì)量
自砂漿鋪筑施工完成至今，溢洪道閘室底板、護(hù)坦加固表面完好，無剝離、剝落現(xiàn)象。護(hù)坦部分存在1條規(guī)則細(xì)小裂縫，主要是由于護(hù)坦混凝土基礎(chǔ)泥層經(jīng)過汛期的膨脹收縮，原護(hù)坦砼裂縫開合變化所致。
（三）成果分析
通過實(shí)地檢驗(yàn)。用丙乳砂漿加固修補(bǔ)鶴地水庫第一溢洪道閘室底板、護(hù)坦是成功的。并證明丙乳膠乳水泥砂漿性能優(yōu)良、施工簡(jiǎn)便、易于掌握，是一種優(yōu)良的薄層修補(bǔ)材料，可用于混凝土的表面密封防護(hù)防碳化防氯離子侵入處理、混凝土建筑物防滲漏處理、大壩溢流面或其他建筑物的破壞修補(bǔ)。 |
| 原作者： 劉超 |
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