丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强方面的应用

李 成

(江西省水利水电建设有限公司，南昌 330025)



推广应用

丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强方面的应用

李 成

(江西省水利水电建设有限公司，南昌 330025)

混凝土施工技术是水利工程施工方面较为重要的技术之一，虽然我国混凝土施工技术起步比较早，但是发展程度比较滞后。随着我国科学技术的发展，丙乳砂浆技术被开发出来。丙乳砂浆具有极强的物理性能和黏结强度，并且还具有抗裂、防渗、防老化、抗腐蚀的优点，并在混凝土修补补强过程中有非常重要的作用，所以被广泛应用在水利工程混凝土修补补强的过程中。文章通过多年的工作经验和相关文献的参考，从丙乳砂浆的特点、工艺等方面为入手点，分析了丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强方面的应用。

丙乳砂浆；水利工程；混凝土修补；施工工艺；质量控制

0 引 言

水利工程对我社会经济发展有非常重要的作用，水利工程具有发电、抗洪、灌溉等方面的作用，所以在提高国民生活质量有至关重要的作用，但是我国幅员辽阔，每个地区的地质、水文条件都不尽相同。所以在施工建设过程中不能选择同样的施工技术和施工方案。目前我国很多的水利工程都是通过钢筋混凝土材料施工完成的，混凝土虽然有很强的硬度，能够达到水利工程的质量要求，但是在施工过程中容易产生裂缝、麻面、坍落等现象。这就需要通过科学合理的方式对水利工程的混凝土进行修补补强。丙乳砂浆是最近几年被开发出来的新技术，在水利工程混凝土修补补强方面具有独特的优势。所以被广泛的应用在混凝土修补补强中。本文结合具体实际的案例，就丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强方面的应用进行深入的分析，希望对相关单位有一定帮助。

1 工程概况

该工程结合了农田灌溉、发电、抗洪泄洪功能为一体，在2005年修建完成，年饮水量超过20 亿 m3,对周围的居民的生活生产提供了很大的便利条件。虽然到目前为止只经过了10a的时间，但是在坝面和泄洪洞等关键部位出现了渗水和坍塌的现象，尤其是混凝土表面混凝土的剥落比较严重，在有些地方已经出来露筋的现象，当地政府为了消除该水利工程造成的安全隐患，延长使用寿命，在2016年3月份开始对该水利工程修复[1]。

2 修复施工方案的选择

混凝土具有较强的硬度，当混凝土被破坏以后就需要对其混凝土进行科学合理的修补，否则就影响水利工程的使用和性能，甚至会对下游的居民造成严重的安全威胁。一旦混凝土被破坏以后，通过普通的修补方式很难完成，在修补过程中解决新旧混凝土黏结性的问题，还要清除旧混凝土的残渣。既消耗非常大的费用和材料，而且修复的效果非常差，最主要的问题是如果采用普通的混凝土进行修复，仍然存在被破坏的风险，使得之前的修复失去应有的效果。在以前水利工程混凝土修复时选择涂抹或者喷射泥浆砂的方式进行混凝土修复，但是修复效果非常差，水库中的水会顺着新旧混凝土的连接缝进入，混凝土内部，从而使得修复的混凝土发生脱落，还会继续侵蚀旧的混凝土，没有从根本上解决问题。

丙乳砂浆和传统修补补强方式相比，丙乳砂浆配置的方法和工艺比较简单，而且在修补操作流程比较简单，而且成本比较低。在丙乳砂浆混凝土修补过程中，加入了丙烯酸酯共聚物大大完善混凝土的原有结构，在通过情况下丙乳砂浆的乳液会聚合成网膜，能有效的进入旧混凝土的内部，改善旧混凝土的物理结构，对水利工程混凝土修补有非常重要的作用。而且丙乳砂浆具有非常高的密实性，修补以后能很大程度上增加其混凝土的抗冲击力、抗渗性。因为丙乳砂浆能提高混凝土的硬度，具有很强的抗裂性能，从而使得修补后的混凝土具有和原混凝土具有相同的性能。同时丙乳砂浆具有很强的减少性能，能够减少40%-50%的用水量，除此之外，丙乳砂浆具有很强的强度、抗折度、抗拉强度。能够很多的和旧的混凝土进行黏结。所以在水利工程混凝土修补补强方面选择丙乳砂浆进行修补，具有很强的经济性和实用性[2]。

3 丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强过程中的施工工艺

丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强过程中的施工工艺流程图如图1所示。

从图1中可以看出，丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强过程中的施工分为：清凿除(凿毛、清除)→冲洗(净水)→涂抹基液→丙乳砂浆压抹→养护。其中凿毛就是，凿毛完毕后清除混凝土等杂物。冲洗就是，涂抹面是否清洗干净，直接影响砂浆与原混凝土的黏结强度，是关系处理方法成败的关键环节，必须严格控制。待涂抹面必须用高压风水枪冲洗或动力钢丝刷清理，坑洼处不得残留混凝土碎屑、泥粉、污水等；填补砂浆前，修补表面应多次洒水湿润，使混凝土达到面干饱和状态，且离区域至少15cm范围内都应湿润，以防止附近混凝土区域从新填补的混凝土中吸收水分；清洗完毕后表面不得有积水，同时通知质检人员验收，确认合格后才能进行下一步施工。涂抹基液：少拌勤拌、随拌随用。丙乳砂浆压抹：将拌合好的砂浆抹在面干饱和的原混凝土上，抹面时用力紧压，直到表面泛浆为止。为保证质量，每次铺填压抹厚度控制在10mm左右，要求铺填密实，修补厚度>10mm的部位，应分层压抹，层间保持糙面，最终外露表面形成光面。第2次压抹要待第一次压抹的砂浆凝固后进行，但间隔时间不可太长。砂浆初凝前应将修补表面压光，待砂浆终凝前后再压实抹光一次。养护：砂浆终凝后，应立即进行养护，先潮湿养护7d，再进行自然养护，潮湿养护时表面不得有积水，养护期达到28d后方可使用[3]。

4 丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强过程中的施工质量控制措施

4.1 原材料选定

材料是保证丙乳砂浆发挥性能的关键所在，所以在一定要控制好原材料的选择，从原材料的购选时进行控制。在选购原材料过程中要遵循“物美价廉”、“货比三家”的原则。选择具有国家生产许可证的厂家，从要源头上控制丙乳砂浆的质量。

图1 丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强过程中的施工工艺流程图

4.2 配合比的确定

丙乳砂浆是通过很多原材料配置而成的混凝土修补材料，配置的原材料要保证在丙乳砂浆和普通砂浆性能的区别见表1。

表1 普通砂浆和丙乳砂浆之间的性能对比

在配比过程中要保证采用≥525#的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，拌制时严格按配合比进行拌制。在该水利工程丙乳砂浆的配置过程中选择丙乳和水泥之间的比例是1∶1.5.水灰比是0.25，丙乳砂浆配置750 kg/m3的水泥，其中丙烯酸脂共聚乳液180kg，水70kg，砂石1200kg。把丙乳砂浆的黏稠度控制在25-35mm。丙乳砂浆的密度大约是2 200 kg/m3。

4.3 其他质量控制措施

丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强过程中要尽量保证，下雨时不应进行露天施工。同时要避免乳液被太阳直射。砂浆拌制时，先将水泥和砂干拌均匀，再倒入聚丙烯酸酯乳液和水，充分拌合均匀。一次施工面积不宜过大，应分条或分块，条宽≤1m，每块面积≤10m2，错开施工的间隔时间≥24h，分层留缝位置错开。摊铺后立即进行压抹，一次抹平，不宜反复抹压，遇气泡时应刺破压紧，表面应密实。立面的面层厚度>10mm时，应分层施工，每层抹面厚度5-10mm，前一层触干时方可进行下一层施工。施工后12-24h内，面层再刷一层聚合物水泥浆封闭表面空隙。水泥砂浆抹面后，表面触干即应进行喷雾养护并覆盖薄膜或麻袋，塑料薄膜四周应封严。

5 丙乳砂浆的应用

5.1 丙乳砂浆的技术性能

丙乳的全称是丙烯酸酯共聚乳液，一种新型修补材料。丙乳是一种高分子聚合物的水分散体，加入水泥砂浆后为聚合物水泥砂浆。水泥砂浆中掺入丙乳乳液后，在与水泥水化的过程中新生晶体，凝聚结构的刚性空间骨架中聚集了丙乳的有机聚合物，使刚性无机物之间被兼顾有弹性和黏附性的有机聚合物点或网式膜连接，形成整体网络结构，专业既提高了混凝土密实性、黏结性，有效降低了混凝土的脆性，且与了混凝土的热膨胀系数相近。国外已广泛用作混凝土修补、防水、防腐及黏结材料。相关的技术指标如表2所示。

表2 丙乳砂浆的技术指标

5.2 丙乳砂浆配合比的确定

为了保证丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强方面起到更加好的效果，在该水利工程混凝土修补时，设计了两种配合比：①是预应力混凝土修复设计，其丙乳砂浆配合比如表3所示；②是非预应力混凝土设计指标，其丙乳砂浆配合比如表4所示。

表3 预应力混凝土丙乳砂浆配合比

表4 非预应力混凝土丙乳砂浆配合比

无论是预应力混凝土丙乳砂浆配合比，还是非预应力混凝土丙乳砂浆配合比在修补过程中丙乳砂浆必须分两次进行抹压，第1层为整平层，第2层为加强罩面层，每层均用木抹子拍实抹平，加强罩面层用铁抹子抹光。砂浆铺筑到位后，用力压实，随后就抹面。丙乳砂浆表面略干后，采用喷雾器喷雾养护。闸墩圆弧段及侧墙凹凸不平偏差较大部位，在涂抹丙乳砂浆之前，在混凝土表面布设锚筋，挂钢丝网，再涂抹丙乳砂浆。丙乳砂浆配合比由实验室试验确定。

6 结 语

综上所述，通过对某水利工程混凝土修补补强的具体分析，丙乳砂浆具有很好的黏结性、抗压力、抗渗性、抗腐蚀性，能够很好的保证新旧混凝土之间的相互黏结。希望通过本文的分析使得丙乳砂浆在水利工程混凝土修补过程中能得到广泛的使用。随着我国科技的发展，丙乳砂浆技术越来越成熟，性价比越来越高，希望在水利工程混凝土修补过程中得到广泛的使用。

[1]张同颖,雷冬梅.丙乳砂浆在混凝土修复中的应用[J].水科学与工程技术,2005(05):57-59.

[2]刘建军.丙乳砂浆在混凝土缺陷修补中的应用[J].山西水利,2010(05):45，47.

[3]章学明.丙乳砂浆在城西水库溢洪道除险加固中的应用[J].滁州职业技术学院学报,2010(02):70-71.

[4]孔祥春,高岩,姜伟民.丙乳砂浆在压力隧洞混凝土表面缺陷处理中的应用[J].东北水利水电,2010(11):17-19.

[5]刘卫东,张东芹,李红艳.喷射聚合物砂浆在混凝土构件修补中的应用研究[J].工业建筑,2000(12):42-44.

Application of Acrylic Emulsion Mortar in Water Conservancy Project Rehabilitation with Concrete

LI Cheng

(Jiangxi Provincial Water Conservancy & Hydropower Construction Limited Company, Nanchang 330025, China)

Concrete construction technology is one of important technology in the water conservancy project construction. The concrete construction technology begins earlier in China, but its development is relatively backward. With the development of scientific technology in China, the technology of acrylic emulsion mortar is developed. Acrylic emulsion mortar is strong of physical property and bond strength, also has the advantages of crake resistance, seepage protection, anti-aging and erosion resistance,taking important roles during the process of concrete rehabilitation, and used widely in the concrete rehabilitation for water conservancy project. According to over-years working experiments and related references, this paper analyzed the application of acrylic emulsion mortar in concrete rehabilitation of water conservancy project, hoping to a certain references for concrete rehabilitation of water conservancy project.

acrylic emulsion mortar；water conservancy project; rehabilitation with concrete

1007-7596(2016)10-0085-04

2016-09-26

李成(1987- )，男，湖南祁东人，助理工程师，研究方向为水利施工。

TV544

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