从沣二干渠的改造施工浅谈影响混凝土质量缺陷的几个因素.pdf

1概述 从沣二干渠的改造施工 浅谈影响混凝土质量缺陷的几个因素 杨 艳 丽 ( 陕西省泾惠渠管理局 陕西 三原 7 1 3 8 0 0 ) 摘要结合沣惠渠灌区沣二干渠的施工改造， 简要阐述了在混凝土施工中常见的一些质量缺陷以及处 理所用材料及操作工艺． 并总结了所用材料， 如预缩砂浆、 环氧砂浆等的抗压强度、 劈拉强度、 新 老混凝土粘结强度不同对工程安全的影响。 关键词 混凝土； 质量缺陷； 预缩砂浆； 环氧砂浆 中图分类号： 1 、 ， 9 1 文献标识码： B 随着混凝土施工技术的发展，在混凝 土工程 中 ，混凝 土施 工质量 的优劣 直接影 响到工程结构的安全和使用寿命， 也直接关 系到人民生命财产的安全， 所以提高混凝土 结构工程质量， 消除质量通病， 对杜绝工程 质量事故有着重要的现实意义 。 沣惠渠灌区位于西安市西南、 西北郊。 沣二干渠从沣一干分水闸 ( 沣一干渠结束 处 ) 西 口起 北行经二府庄 、 沈家寨 、 三桥 镇 、 穿西兰公路和陇海铁路，在南皂河村北入 皂河。渠长 1 4 ． 3 6 k m， 设计流量 6 ． 5 m s ， 比 降 1 ／ 2 0 0 0 ，边坡 1：1 ． 5 ，渠深 2 ． O m，水深 1 ． 4 m， 渠底宽 3 ． O m。 本次改造沣惠渠灌区沣二干渠范围为 沣一千渠分水闸( 0 + o o o ) 至西宝南线公路 倒虹进口( 4 + 9 4 6 ) ， 对沣二干渠 4 ．9 4 6 k m ( 桩 号 0 + 0 0 0 ～ 4 + 9 严重老化渠道拆旧重建。 包括改造建筑物 2 座， 其中斗门 1 座， 量水 堰 1 座。 由于混凝土 的浇筑 、 振 捣方法不对 ， 或 因模板开裂跑浆等原 因发 生混凝土质量 事 故，混凝土中常见混凝土表面缺陷将影响 到渠道混 凝土防空蚀破坏能力 。进行混 凝 土表面缺陷处理能有效地提高建筑物质 量， 保证沣二干渠渠道工程的正常运行。 2混凝土表面缺陷类型 、分布及 处理原则 2 ． 1 混凝土表面缺陷类型及分布 根据混凝土结构物表面缺陷来看 ， 一 般常出现的质量缺陷类型主要有： ( 1 ) 麻面、 蜂窝； ( 2 ) 露筋 ； 范进行设计计算 。现浇 的方法 因 占用工期 长， 使用范围较受限制 ， 诸如需要在干渠 输水间隔期施工的工程一般都不宜采用。 3 ．2 预制混凝土防渗层的修复 预制混凝土渠道的砌筑缝 多采用水泥 砂浆缝，一般都存在不能与混凝土板紧密 结合， 施工挤压不实， 或是砂浆强度低等问 题。 部分渠道甚至在砌筑缝中长出了杂草， 衬砌完后首次试放水就发生垮渠破坏 ， 该 情况尤其常见于小型填方渠道 ，破坏后基 本 无法保持工程 的完好 。造成 放水 垮渠原 因 ， 除了常说 的土方渠道质量不好 外 ， 笔者 认 为衬砌 勾缝 部分 的漏水 也 是一 个 不可 忽视的原因。实际工程施工中， 最常见的 就是对已修建渠道 的防渗层砌筑缝进行 修复 ， 可采 取 的处 理措 施 为 ： 凿 除缝 内水 泥砂浆块 ， 冲刷干净缝壁 、 缝口， 用与混凝 土板相同标号的水泥砂浆填塞 ， 捣平抹平 后， 保湿养护 ， 养护周期不得少于 1 4天。 另外 ， 为了保证工程质量 ， 建议对混凝土 预制板改用 方形或长方形 。板块 的大小应 以便于施工为宜，厚度一般在 8 c m ～ l O o m， 板缝约 l O e m 一 1 5 c m， 用高标号砼填塞， 尽量 保证衬砌段的整体效应，使其基本达到现 浇的质量。 3 ． 3 现浇混凝土防渗层的裂缝修复 对于裂缝较大的情况 ， 建议采用填筑 伸缩缝的方法修复。 对于防渗层仍大致完 好 ， 无较大错位， 且仅有较小裂隙的情况 ， 则可在混凝土防渗层发生裂缝后采用过 氯乙烯胶液涂料粘贴玻璃丝布的方法进 行修 复。 个别大型渠道的裂缝确实严重发育 ， 渗水严重的， 可结合填塞与粘贴，加强处 理 。具体做法为 ： 首先 ， 保持裂 缝及其周 围 的清洁、 干燥。 即仔细清洗缝内、 缝壁及缝 口两边 的杂 物 、 泥土 ， 并 烘 干 ； 然后 用 冷 底子油仔细涂刷缝壁；继而再填压密实 ， 一 般使用煤焦油填料或焦油塑料胶泥作 为裂 缝填充 物质 ， 填 压后 以填料 表面 的平 整光滑为质量控制标准 ； 最后， 在填好裂 缝 1天 ～2天 后 ，沿 缝 口两边 涂 刷 一 层 5 c m宽的过氯乙烯涂料 ，随即沿缝口两边 粘贴 3 e m一 4 c m宽玻璃丝布一层，继而再 涂刷一层涂料，粘贴第二层玻璃丝布 ， 最 后涂刷一层涂料。 具体施工过程中需要确 保涂料涂刷均匀 ，玻璃丝布粘贴平整 ， 确 保没 有气泡 。 4结语 渠道防渗是传输节水的关键 ，是推行 节水灌溉的先决条件，推广应用优秀的防 渗形式及先进的防渗技术是非常必要的。 本文结合喀什地区的渠道渗漏状况，介绍 的不同结构形式的工程防渗技术 ，可因地 制宜、 灵活选择应用。璇孬 承 参考文献 【 1 】1 钟鸣． 地区混凝土渠道防渗维护及管理 技术浅论Ⅱ ] ． 中国水运， 2 0 0 7年 1 2期． [2 ] 许建民 水利工程中混凝土衬砌渠道渗漏分 析与研究0 】 ． 山西农业科学， 2 0 0 9 年0 5 期． 【 3 ] 许庆祯， 孙波． 混凝土渠道防渗冻害的成 因及 防治措施 Ⅱ 】 ． 农村 实用科技 信息， 2 0 0 9 年 O 2期． 【4 ]高升． 混凝土防渗渠道施工中应注意的 技术 问题Ⅱ ] ． 中国科技信息， 2 0 0 9 年 1 7期． [ 5 ]5 李天野． 浅谈渠道防渗工程技术措施Ⅱ 】 _ 黑龙江科技信息， 2 0 0 9 年2 3 期． ( 责任编辑 ： 黄 灵芝) o c ( ) c C ( 3 ) 错 台 、 挂帘； ( 4 ) 表面不平整， 如高低不平和错台、 陡 坎 、 缺棱掉角 、 局部突起等 ； ( 5 ) 表面残留物， 如拉杆、 铁件。 2 ． 2 混凝土表面缺陷处理原则 一 般质量缺陷处理主要采用表面抹浆修 补， 对数量不多的小蜂窝 、 麻面 、 气泡 、 露筋 、 露石等的混凝土表面，主要是保护钢筋和混 凝土不受侵蚀， 用水泥砂浆抹面修正。 对数量集中的蜂窝、 麻面、 露筋 、 露石等 的混凝土表面，采用干硬性预缩砂浆回填或 环氧砂浆修补。对蜂窝较严重或露筋较深以 及孔洞的修补，用比原强度等级高一级的细 石混凝土填补并仔细分层捣实。另外 ， 表面残 留物 及表面不平整 ( 主要指过流面 ) 的处理原 则是 “ 多磨少补、 宁磨不凿” ， 尽量不损坏建筑 物表 面混凝土 的完整性。 2 _ 3 混凝土表面缺陷处理方法 2 ． 3 ． 1 麻 面 、 蜂窝 的处理 对于流道及长期处于水下部位的顶部及侧 面、 立面， 凿除后清理干净采用环氧砂浆处理。 对于有外观要求 的外露面 ，凿除缺陷后 采用高强干硬 性预缩砂浆处理 ，砂浆颜色尽 可能调成与混凝土颜色相近 。 2 ． 3 ． 2露筋处理 用手提式 切割机割除外露露 筋一 磨光机 打磨至 与混凝 土表面齐平一外 露表面涂刷 防 锈漆或防腐剂。 2 - 3 I 3错台 、 挂帘及表 面不平整处理 对砂浆块 和砂 浆帘 等残 留物 的处理 ， 采 用钢丝刷等将砼表面的砂浆块等粘附物清除 干净 ， 施工时注意保护混凝土面不被破坏 。不 平整 处理根据平整度控 制标准 ，对于 表面不 平整度超过标准要求的， 先以风镐凿除， 预留 5 mm～1 0 m m保护层 ， 再 用手持 电动砂 轮研磨 平整， 其处理确保工程质量， 尽量不损坏建筑 物表 面混凝土 的完整性 。 3缺陷处理用材料性能及施工工艺 所 用 原材 料 必须 经检 验 合 格后 方 可使 用 ， 特别是砂 子的含泥量必 须严格控制 ， 否则 会影响与原混凝土的粘结强度 。 3 ． 1 M5 0级干硬性预缩砂浆 所谓干硬性预缩砂浆即按照一定的配合 比拌制后的水泥砂浆 ，其稠 度为 1 0 ram左右 ， 现场控制稠度 可用手捏成 团， 从高度 3 0 c m左 右处 自由落地后呈松散状。将拌制地砂浆使 用前码堆存放 1 ． 5 h ～ 2 h ， 目的为了使体积预先 收缩一部分， 减少修补后体积收缩， 避免与基 底脱开 。 在有外观要求的永久暴露面，为了使砂 浆的颜色与混凝土的颜色相近，在预缩砂浆 中分别掺人了不同掺量的门水泥。在和缺陷 表 1 预缩砂浆配合 比及力学性能 预缩 砂浆配 合 比 抗压 强度 ( M P a ) 劈拉 强度 ( MP a ) 7天粘结强 度 ( MP a ) ( 重量 比 ) 水 ： 水泥 ： re3 ,~ =0 2 6： 1 ： 2 3 5 3 ． 4～5 7 ． 6 3 ．4～4 ． 2 O ． 9～1 ． 2 表 2 环氧砂浆配合比及性能见 环氧砂浆配合 比( 重量比) 7天粘结 2 8 天抗冲 7天抗压 强度 MP a 强度 磨强 度 MP a h ／ ( k g ／ m ) 环氧树脂 增韧剂 固化剂 稀释剂 水泥 砂 1 o 0 2 0 1 2 1 3 1 6 3 4 8 9 8 0～ 8 3 4 ． 6 6． 8 处理部位相同条件的地方进行了试验，将拌 制好 的砂浆按不同白水泥的掺量分别做成 4 0 c m4 0 c m厚度 2 c m左右 的试验块 ， 经 过一 段试 件后 ，挑选砂浆颜色 和混 凝土最接 近进 行施工。预缩砂浆配合比及力学性能试验检 测结果见表 1 。 水泥 ： P ．0 4 2 ．5级水泥 ； 砂子 ： 生产用砂 ， 过 筛后粒径 < 2 ． 5 m m，细度模数 F ． M=1 ． 8 ～ 2 ． 0 ， 严格控制砂子的含泥量。 室内粘结强度试验根 据 《 水工混凝 土试 验规程》 ( D L ／T 5 1 5 0 — 2 0 0 1 ) “ 混凝土轴心抗拉 强度” 内容进行。即将到龄期成型混凝土试件 从中间断裂 ， 另一半装入干硬性预缩砂浆， 养 护 7天后进行拉伸试验。从试验结果看 ， 断裂 部位都在粘结处 以外的混凝土处 。粘结强度 在 0 ． 9 MP a～1 ． 2 MP a之 间 ， 抗 压 强 度 在 5 3 ． 4 MP a～5 7 ．6 MP a 之间 。 使用干硬性预缩砂浆施工时，应按照分 层铺料捣实、 分层填补的程序进行。 先对基础 面凿毛， 并将粘附物清除干净 ， 然后 冲洗干 净并保持湿润 ，使该部位处于饱和面干状 态 ，然后 刷涂 一薄 层浓 水泥浆作 为粘结剂 ， 水泥浆的水灰比为 0 ．4 ， 厚度在 i m m左右。 分 层 填补干硬性 预缩砂浆 每层厚度在 2 0 m m左 右 ， 用 自制木槌 拍打捣实至表 面泛浆 ， 再 进行 下 一层的填补 ，各修补 层间用钢丝刷 刷毛 以 利接合。施工完成后用湿草袋覆盖， 保温保湿 养 护 7天 。 在预缩砂浆填补完成 3 天后 ， 用锤轻击砂 浆 表面 ， 声音清脆 者为质量优 良； 如 果声音沙 哑或发出击鼓似 的声音 ，说明 内部存 在夹层 或与基础面结合不良，遇到这种现象应凿除 重新施工。 3 ． 2环氧砂浆 环氧砂浆是由环氧树脂加上适量的固化 剂 、 增韧剂 、 稀释剂及填料( 水泥、 石英砂) 组 成 的一种符 合材料。环 氧树脂 是含有环氧基 团的高分子聚合物，一般呈现黄色或青铜色 的黏性液体或固体 ， 易溶于有机溶剂中。由于 环氧树脂的吸水性小， 耐热性好 ， 能经受一般 溶剂的侵蚀 ， 热 膨胀系数与体 积收缩率小 ， 不 易老化和粘结力强 的优点 ， 在水 电工程的应用 越来越广。 环氧砂浆配合比在室内进行了试拌， 水泥 为 P ．0 4 2 ．5级 ， 砂 颗粒小 于 2 ． 5 mm， 环氧 树脂 为 6 1 0 1 #( E一4 _ 4 ) 。 环 氧砂浆 7天抗压强度不 低于 8 0 M P a ， 粘结强度试验《 水T混凝土试验 规程 》 ( D L ／ r 5 1 5 0—2 0 0 1 ) “ 混凝 土轴心抗 拉强 度” 内容进行。将 到龄期 成型混凝土轴心抗拉 试件从 中间断裂 ， 另一半 装入环氧砂浆 ， 养护 7 天后进行拉伸试验。 从试验结果看， 断裂部位 都在粘结处以外的混凝土处。抗冲磨试验根据 《 水工混凝土试验规程} ( D L r r 5 1 5 0 — 2 0 0 1 ) “ 混 凝土抗含砂水流 冲刷试验( 圆环法 ) ” 规定 内容 进行 。环氧砂浆配合 比及性能见表 2 。 采用环氧砂浆施工时 ， 先凿除缺陷部位松 散 的混凝土 ， 清除干净并应保持干燥。施工前 需 要先刷涂薄层 的环氧基液 ，再填 补环氧 砂 浆。环氧砂浆摊铺完毕后立即压抹， 压抹时应 注意顺一个方向用力抹平，避免来 回反复压 抹 ， 如果 遇到气泡应挑破压紧 ， 保持表面密实 。 环氧砂浆填补施工 3天后进行检查 ， 用锤 轻击砂浆 表面 ， 声音清脆 者为质量优 良 ； 如果 声音沙哑或发出有空洞似 的声音 ， 说 明内部存 在夹层或与基础面结合 不 良， 遇到这种现象应 凿除重新施工。 4结语 在沣惠 渠沣二 干渠工 程施 工期间， 我们严 格执行质量标准， 履行工程建设“ 四项制度” ， 从 而保证 了沣二干渠改造工程按期保质完成 ， 特别混凝土表面缺陷处理达到了预期的目的， 所用修补材料的抗压强度、 劈拉强度、 修补材 料与混凝土的粘结强度均满足了质量要求， 本 次工程的经验值得推广。陕西水利 ( 责任编辑 ： 黄灵芝 )