化学灌浆在修复混凝土坝裂缝中的应用.pdf

工程施工 东北水利水电 2 0 1 0年第 1 期 文章编号 1 0 0 2 -0 6 2 4 ( 2 0 1 0) 0 1 一o 0 3 4 一o 2 化学灌浆在修复混凝土坝裂缝中的应用 张炳芳 ( 中国水 电第四工程局有限公司基础分局 ， 青海贵德 8 1 1 7 0 0 ) 摘 要化学灌浆在修复加固混凝土裂缝施工中有着明显的优势， 采用此法可以恢复开裂混 凝土的完整性， 同时具有施工便捷、 宜于操作、 施工期短、 修复效果好等优点。文章就化学灌浆 对混凝土裂缝的修复 方法进行 了详 细介绍 。 关键词混凝土裂缝； 化学灌浆； 修复 中图分类号T V5 4 3 + 2 文献标识码 A 几乎所有的大坝混凝土工程均存在不同程度 的裂缝 ， 只是存在的部位 、 程度 、 大小 、 范 围不同而 已 ， 对大坝安全运行埋下 了隐患。 因此 ， 必须对其 进行修复处理 以保证大坝 的安全运行 1 处理方法一 1 1 裂缝分类及处理方法 首先 ，在处理裂缝之前 ，先要对裂缝进行普 查、 统计 ， 按其裂缝的宽度进行分 类。统计 内容包 括部位 、 类别 、 缝宽 、 缝 长 、 裂缝位 置及 走 向示意 图 ， 根据普查结 果 ， 按 照裂缝宽度 不大于 0 2 mm 和缝宽大于 0 2 m A T l 逐块分类 其次 。 按照裂缝 宽度不 大 于 0 2 I T L T I 、 缝 宽大 于 0 2 ml n选取典型的裂缝 ， 分别进行现场试验。 最 后 ， 根 据试验 结果 ， 选择 合理 的处理 参数 ， 指导后期的裂缝处理。 裂缝宽度不大于 0 2 I n I 1 1 的处理方法较多 常 见的方法为裂缝两侧混凝 土的凿 除一清理刷环氧 树脂( 或涂底胶) 一粘贴土工布( 或粘贴 G B三元 乙丙复合板) 一封边处理( 粘贴土工布可不进行封 边处理) 。 裂缝宽度大于 0 2 r r L n l 处理。常见的处理方 法 ：清理裂缝表面一裂缝处打孑 L 一镶嵌灌浆管一 34 水泥砂浆抹面一化学灌浆一水泥砂浆抹平。 1 2 施 工 工艺 ( 1 ) 凿槽 。 沿裂缝抠一深 1 0 c m、 宽 1 0 c m 的 v 型槽 。要求 v型槽长度两端各超 出裂缝末端 1 0 - 1 5 c m， 抠槽时遇 到钢筋处将钢筋保 留 ， 用钢丝刷 等工具清除裂缝表面的浮土 、 附渣及 污物等 ， 然后 再用刷子沾上酒精 、 甲苯等溶液清 洗混凝土表面 ， 使之保持清洁 、 干燥 。 ( 2 ) 嵌 P V C半圆管。将 I P VC塑料管剖成两 半 ， 将裂缝按其裂缝大小( 一般按 2 m) 进行分段 ， 将 I P V C半 圆管骑缝压在裂缝上 并用堵漏王进 行压 紧 、 固定 ， 半圆管两端插入 6 进 回浆 P V C管 ， 并用堵漏王进行封堵及固定。 ( 3 ) M3 o干硬 性水泥砂浆抹面 。用 M3 0干硬 性水泥砂浆( 掺加速凝剂、 锚 固剂 、 堵 漏王 ) 分次将 裂缝填满、 抹平 ， 每次间隔时间 3 6 h 。 ( 4 ) 化学灌浆。水泥砂浆抹面后待凝 3 5 d即 可进行化学灌浆 ： 配浆。根据缝面漏水量的大小， 在施工现场配 置所需的L W 水溶性聚胺脂化学浆材，存放在施 工现场留待灌浆。 压丙 酮。灌浆 开始前须向缝内压入 一定量的 丙酮 ， 压 力为 0 3 MP a ， 待 回浆管溢 出丙酮后将 回 2 0 1 0 年第 1 期 东北水利水电 工程施工 浆管扎住 ， 保 持设计压 力不变 ， 向缝 内压丙酮。 结束条件 ： 达到设计压力后。 缝内注入丙酮注入率为 0 L mi n时 ， 持续 3 0 rai n结束。 未达到设计压力， 丙酮注入量已达 5 O L时， 即可结束 。 灌浆。压丙酮结束后 ， 即可 向缝 内注入 L X V水 溶性聚胺脂化学浆材 将配好 的浆材 中加入 固化 剂( 水) ， 然后立即进行灌浆， 从 6 进浆管压浆， 待 回浆管溢 出浆材后扎住 回浆 管 ，保持 设计 灌浆压 力 0 5 MP a ， 进行压浆 。 结束条件 ： 达到设计压力， 缝内浆液注入率为 0 L m i n ， 持 续 1 h后结束。 未达到设计压力， 缝内累计注入量达到 5 O L 时 ， 即可结束 灌浆。 2 处理 方法二 聚氨 脂 灌浆 补 缝 的施 工 工 艺 ：裂缝 部 位 凿 槽一预埋灌浆管一通水洗缝一配浆及灌浆_封闭 待凝一拆除灌浆管一砂浆补平。 ( 1 ) 凿槽。 沿裂缝人工凿成深 6 0 - 8 0 mm、 宽 5 O ram _ 的梯形 槽 ，凿成后 用清水 洗净 ，汽油 喷灯烘 干。注意不要在缝面上留下油污 、 烟尘 。每隔 0 8 1 5 m设一根灌浆管，视裂缝宽度， 若缝较宽， 则可设 稀一点 ， 反之则需加密。填 埋预缩砂浆时 ， 先涂一 层环氧基 液 预缩砂 浆要逐 层夯实 ， 为加速施工进 度 。 可在砂浆 中掺加少许 水玻璃。待凝后 ， 在灌浆 管上连接软管， 通水洗缝 ， 水压 0 1 0 3 MP a 。 通水 的 目的 ： 一是检查裂缝砂 浆密封情况 二是 中洗缝 内淤泥 ，三是润湿裂缝 ，提供聚胺脂 胶凝所需的 水。若发现某些部位漏水， 可重新进行砂浆密封， 确保灌浆顺利进行。 ( 2 ) 干硬性沙浆分层夯实。干硬性预缩砂浆配 比方法为：水泥为普硅 4 2 5级 ，砂 的细度模数为 1 6 - 1 8 ， 水灰比 0 3 2 - 0 3 4 ， 灰砂比 1 ： 2 - 1 ：2 5 ， 引气 剂 0 2 万 ， 木钙掺量 0 2 5 。预缩砂浆 的水灰 比很 重要 ， 一般在气温 1 0 - 1 5 C 左右情况下 ， 砂浆拌好 后应静置 1 1 2 h后方可使 用， 目的是让砂浆 充分 收缩 避免产生干缩裂缝。预缩砂浆每层 2 c m 厚 ， 分层夯实 ， 外部 用泥板 收平 ， 用 4 2 5级普硅水泥拌 制的预缩砂浆的抗压强度可达 5 0 6 0 MP a ，粘接 力好， 可承 受超过 1 MP a 灌浆压 力不崩裂。 ( 3 ) 注浆 。浆液主 剂为 Hw ， L w 水 溶性 聚胺 脂， 暂定混合物配合比为 3 ： 7 。水溶性聚胺脂材料 为含有过 量异氰酸根基 团的高 分子化合物 ，该材 料注入裂缝后 ， 以水为胶联 剂立即进行化学反应 ， 放 出 CO。 ， 逆 水而 上 ， 进行 扩散 ， 并 与 周围的砂 、 石、 泥土等 固结成弹性 的固结体 最终达到止水 目 的 。采 用 单 液 法 注 浆 ，注 浆 设 备 为 - I 系 列 计 量泵 。 灌注时控制注浆压力在 0 3 - 0 5 MP a 范围内， 若邻管串浆 则应堵塞 ， 根据缝宽 、 缝深 以及 灌浆管 间距确定每 管注入 量，当注入 量达到预定值或进 浆量很小 时 ，换一 管灌注 ，灌后将灌浆管封堵严 实。 灌浆完毕后待凝 1 2 d ， 割除外露的灌浆管 ， 用 砂浆抹平。 水溶性 聚胺 脂 初始 膨胀 率能够 达 到 1 0 0 以 上 ， 形成胶凝体 以后 ， 第 一次膨胀消 失 ， 但具有很 好的弹性 ， 成为稳定的类似 止水橡皮的弹性体 。一 般来讲 ，水 溶性聚胺脂 灌浆技术适用于处理稳定 型 ( 非活 动型 ) 裂缝 的防渗工程 ， 并在 裂缝 开展最 宽的时机 为当地最低气温下施工效果最好。 当 水溶性聚胺脂灌浆材料在压力作 用下进入裂缝 ， 与裂缝中存留的水或水汽一水溶性聚胺脂催化媒 介结合 ， 即刻产生化学反应并膨胀 ， 在很短的时间 内形成密实的弹性胶凝体 ， 堵塞裂缝 ， 达到防渗 的 目的。由于水溶性 聚胺脂灌浆材料成胶时间很短 ， 对于大体积混凝土来讲 ， 不可能充满裂缝。水溶性 聚胺 脂 灌浆材 料 进入 裂缝 的深度 与裂 缝宽 度相 关： 裂缝越宽， 浆液流速越大， 进入裂缝就越深， 灌 浆效果越好 。 参 考 文 献 1 龚召熊 水工混凝土的控制与防裂 M 北京 ： 中国水 利水 电出版社 ， 1 9 9 9 【 收稿日期】 2 o 0 9 0 9 1 0 作者简介 张炳芳( 1 9 7 5 - ) 。 女 ， 青海湟中人， 工程师， 从事水利 水 电建设工作 。 3 5