丙乳砂浆在混凝土缺陷修补中的应用.pdf

山 西 水 利旨 鲁 技术与应用 2 0 1 0年第 5期 丙乳砂 浆 在混凝 土缺 陷修 中的应用 刘建军 ( 山西省水利水电勘 测设 计研 究院监理公 司 ， 山西 太原0 3 0 0 0 1 ) 摘要 丙乳砂浆具有优异的物理性能和粘结强度高、 抗裂、 无毒 、 防渗、 防老化、 防渗蚀等优点， 在水利水电 工程的缺陷修补 中有很好的应用前景， 是 目前各方面都较 勾成熟的修补材料。 关键词 混凝土缺陷； 丙乳砂浆； 粘接强度； 质量控制； 养护 中图分类号 T V 4 3 2 文献标识码 c 文章编号 1 0 0 4 7 042 ( 2 0 1 0 ) 0 5 0 0 4 5 一 叭 1 工程简介 南水北调西四环暗涵采用圆型双管输水方案 ， 暗 涵过流断面采用 2孑 L p 4 0 m的输水方式。暗挖段涵 管为复合式衬砌结构 ， 采用浅埋暗挖法修建 ， 初支为 厚度 3 O c m格栅钢架加钢筋网喷射混凝土 ， 二衬为厚 度 3 0 c m模筑钢筋混凝土 ， 初支和二衬之间铺设连续 防水板。穿越立交桥基础段采用全断面小导管注浆 ， 其余洞段均采用上半拱 1 8 0 d x 导管注浆。 在二衬混凝 土浇筑拆模后发现 了一些混凝土质量缺 陷， 下 面对缺 陷处理方法进行介绍。 2 原 因分析及材料选择 2 1 缺 陷产生原 因 在二衬混凝土施工 中产生 了蜂窝 、 麻 面 、 孔洞等 质量通病 ， 严重影响了混凝土外观质量。 蜂窝及孔洞产生的原因有：配合比计量不准， 砂 石级配不好 ； 搅拌不匀； 模板漏浆 ； 振捣不实或漏振； 一 次浇捣混凝土太厚 ， 分层不清 ， 混凝土交接不清 ， 振 捣质量无法控制； 自由倾落高度超过规定 ， 混凝土离 析 、 石子赶堆 ； 振捣器损坏 ， 或间隔断电造 成漏振 ； 振 捣时间不充分 ， 气泡未排除。 麻面产生的原因有 ： 配合 比计量不准 ， 砂石级配 不好 ； 模板清理不干净 ， 或拆模过早 ， 模板粘连 ； 脱模 剂涂刷不匀或漏刷 ； 振捣时间不充分 ， 气泡未排除。 2 2 材料的选择 丙乳砂浆具有优异 的抗冻性。 薄层可修补 ，使用 寿命 同普通水泥砂浆 克服了环氧砂浆因其膨胀系数 大于基底混凝土而易开裂脱落 的缺点 ； 丙乳砂浆 的抗 折强度与粘结强度都随聚合物掺量的增加而增加 ， 丙 乳砂浆与老混凝土面的粘结强度超过了老混凝土自 身的强度； 丙乳砂浆的抗渗性能远远大于普通水泥砂 浆 ； 丙乳砂浆具有 良好 的抗冻性。 结合 丙乳砂浆 的优异特性及 以往施 工中对混凝 土质量缺陷修补的经验， 对上述混凝土质量缺陷决定 采用丙乳砂浆作为修补材料。 3 施工工艺 修补时混凝土基 面处理要求 ： 对不符合要求的混 凝土应彻底凿除 ， 清除松动碎块 、 残碴 ， 凿成斜坡 ， 再 用高压风水冲洗干净 ， 视缺陷深度和类别分别确定打 磨深度及坡度 ， 原则磨至母体密实面。 首先， 先将要修补的部位凿除 2 3 m m， 对疏散的 蜂窝 、 麻 面凿打毛 ， 再用钢丝刷清洗干净 ， 修补面积较 大时 ， 可隔块跳开分段施工。 其次， 打毛好的混凝土表面潮湿 ， 施工前应使待 施工 面处于饱和状态 ( 不能有积水 ) ， 基底表面先用丙 乳：水泥比为 1 ： 2 的丙乳净浆打底。 涂刷时力求薄而均 匀， 初凝( 不流动但粘手) 后抹平即可摊铺丙乳砂浆。 丙乳砂浆摊铺完毕后要立 即压抹 ，要求操作速度快 ， 一 次用力压实后抹平， 避免反复抹面造成浆体在凝聚 过程中形成 的聚合物膜被拉裂 ，如遇气泡要挑破 压 紧 ， 保证混凝土表面光滑 ， 内部密实。 第三， 涂抹沿缺陷部位向外围延伸抹压， 呈中部 厚周围薄， 与混凝土面平顺相接 ， 对迎水面尤其要注 意抹面平顺光滑 ， 一般涂抹半径在 2 m左右。 第 四 ，立 面或仰 面施工时 ，当涂层厚度不小于 l 0 m m时必须分层施工 ， 分层间隔时间视施工季节 而 定 ， 一般 为室 内 3 2 4 h ， 室外 2 6 h ( 前一层触 干时进 行下一层施工) 。 丙乳砂浆抹面收光后， 表面触干后立 即喷雾养护或覆盖塑料薄膜、 草袋进行潮湿养护 7 d ， 然后要进行自然养护 2 1 d 。丙乳砂浆养护结束后， 涂 刷 一层丙乳净浆 。 ( 下转第 4 7页) 塑 ! 生 圆 山西 水 利害 鲁 为方便施工， 结合处理宽度， 夯点采用正方形布置， 间 距 4 m， 点夯完成且平整场地后 ， 采用轻锤或重锤低落 距满夯一遍， 锤印彼此搭接 2 O 3 0 c m， 使地基表层得 以加 固。经检验 ， 强夯后的地基承载力及土的干密度 、 湿陷系数等指标均达到设计要求。P C C P管道 自上水 试运行至今 ， 管道基础完好 ， 未发现地基沉陷等问题 ， 运行状况 良好 。 3 桩基础法 桩基础是将上部荷载传递给桩侧和桩底端以下 的土( 或岩) 层。但设置在湿陷性黄土场地上的桩基础 桩周土受水浸湿后 ， 桩侧阻力大幅减小 ， 甚至消失 ， 当 桩周土产生 自重湿陷时 ， 桩侧 的正摩 阻力迅速转化为 负摩阻力 。因此 ， 在湿陷性 黄土场地上不允许采用摩 擦型桩 。 夹马 口北扩工程渡槽工程 的地基处理采用 钢筋 混凝土灌注桩处理。该渡槽设计流量 1 2 0 m 3 s ，总长 1 8 3 0 m， 单跨长 l 5 m， 共 1 2 1 跨， 纵坡 1 1 3 0 0 。 槽身为 C 3 0钢筋混凝土 u型结构 ， 半径 1 8 m， 深 2 5 5 m， 排 架高度 1 5 9 5 m不等。由于工程 区位于秦岭东西向 复杂构造带北缘 ，该场地地表 2 0 m范围内的地基土 层为第 四系上更新统粉土 ， 地层 分布较稳定 ， 地震动 峰值加速度为 0 1 5 g ， 地震基本烈度为度。 场地为 级 ( 严重 )自重湿陷性黄土 ，湿 陷深度在地面 以下 1 7 5 m， 因此渡槽 工程的湿陷性地基处理尤为重要 。 经过设计专家的论证和 比较 ， 对渡槽工程的湿 陷 性黄土地基采用了直径 8 0 c m的钢筋混凝土灌注桩。 ( 上接第 4 5页) 4 质量控制及验收 4 1 原材料及拌和物的控制 所有原材料应有合格证及质检报告 ， 配制丙乳砂 浆的称量原则上按有资质实验室的配合 比进行重量 称量。 拌制丙乳砂浆时， 水泥与砂先干拌均匀， 然后倒 人乳液和水拌和 ， 需在 3 5 mi n内完成 ， 尽快运送到施 工地点 ， 配好 的丙乳砂浆需在 3 0 4 5 mi n 用完 ， 因此一 次拌和量应视施工能力而定。 4 2 人 员及施 工工艺的控制 混凝土修补施工应 由专业人员或经专业培训合 格的人员施工， 以保证修补质量。 对有缺陷部位， 每道施工工艺过程都要有原始施 工记录， 修补前后及过程中都应有影像资料 ， 根据需 要对丙乳砂浆的抗压强度及粘接强度进行抽检试验 。 4 3验 收 应对修补全过程进行监控， 丙乳砂浆修补 7 d 后， 技 术与应用 2 0 1 0年第 5 期 根据地质 资料 ，桩 长设计为 2 5 4 m，桩下部 为直径 1 4 0 c m的放大桩头。 桩基施工主要采取在集中拌和站 集中拌料、 混凝土罐车运送 、 专人检测混凝土水灰比 等措施。 严格控制石子、 砂子、 水泥等原材料质量和钢 筋制作安装质量及混凝 土塌落度 、 配合 比 、 混凝土的 下料速度、 振捣时间等， 以保证钢筋混凝土灌注桩的 施工质量。在桩基完成后 ， 经过大应变 、 小应变试验 ， 灌注桩的各项指标均达到设计要求。渡槽工程完工 后 ， 经过对槽身沉降量的跟踪观测， 没有不均匀沉陷 现象发生 ， 因此用桩基础处理渡槽所处理的湿陷性黄 土地基达到了设计要求 ， 保证了建筑物的安全运行。 4 预浸水法 根据工程实际 ， 夹马 口北扩工程 的干渠工程在跨 沟大填方段及在进行渠道工程施工过程中对高填方 渠道及二级干渠渠道弧底部分采用了预浸水法。预浸 水法是在修建建筑物前预先对湿陷性黄土场地大面 积浸水 ， 使土体在饱和自重应力作用下发生湿陷产生 压密 ， 以消除全部黄土层 的自重湿陷性和深部 土层的 外荷湿陷性 。实际施工中 ， 浸水处理后 的渠道场地上 层土层仍呈中 高压缩性， 以中压缩性为主， 其承载力 标准值为 1 3 0 1 5 0 k P a 。另外 ， 预浸水后基础土层含水 量过高， 接近饱和状态， 使后续工作无法正常进行 ， 可 能会影响工期。 作者简介 陈建智( 1 9 7 7 一 ) ， 男， 1 9 9 6年毕业于山西省水 利学校水利工程专业 ， 工程 师。 收稿 日期 2 0 1 0 0 3 2 4 ； 修回日期 2 0 1 0 0 4 2 6 一+ +-十一+一+一+- -+一+一+一 +一 +- + 用小锤轻击砂浆表面， 声音清脆为合格， 声音发哑者 应凿开重补。对于修补完毕的部位应组织业主 、 设计 、 质检等各方进行联合验收。 5 结 语 本工程混凝土缺陷修补后经过通水检查 ， 结果表 明， 修补的混凝土缺陷部位基本没有脱落、 开裂等现 象发生，对改变混凝土外观质量起到了良好的作用 ， 同时有效防止 了渗水 ， 阻止 了因保护层不够导致部位 渗水引起的钢筋锈蚀的产生， 从而对整个建筑物的结 构起到 了很好的作用 。实践证明 ， 丙乳砂浆在混凝土 缺陷修补中具有很好的应用前景 ， 是 目前各方面运用 较为成熟 、 性价比较高的修补材料， 建议在水利水电 工程中广泛推广使用。 【 作者简介 刘建军( 1 9 7 5 一) ， 男， 2 0 0 2年毕业于华北水利 水 电学院水利工程 专业 ， 工程师。 收稿日期 2 0 1 0 0 3 04； 修回日期 2 0 1 0 04 1 0 垫 ! 璺 旦 圆