水泥基渗透结晶T1型防水材料在水库放水洞除险加固工程中的应用

2010-04-28 06:01莫正涛董云德

水利建设与管理 2010年4期

莫正涛董云德

(山东省莒县小仕阳水库管理处 276526)

1 工程概况及防止水、漏水方案确定

莒县小仕阳水库位于莒县城东北28km处的沭河支流袁公河中游，控制流域面积281km2，总库容1.364亿m3，兴利库容0.6863亿m3，是一座以防洪灌溉为主，结合发电、养殖、供水等综合利用的大（2）型水库，枢纽工程由主坝、副坝、溢洪闸、放水洞、水电站等部分组成。

小仕阳水库放水洞除险加固前设计为砌石廊道内衬钢管，拆除重建后放水洞改为1.9m×1.9m钢筋混凝土方涵，进口底高程138.60m，平面闸门控制，洞长104m，壁厚0.6m，设计流量27.97m3/s，放水洞出口处由钢筋混凝土方涵渐变接洞径1.9m钢筋混凝土电站叉管，由于是新老钢筋混凝土结合，处理不好易导致接缝处漏水、渗水，加之该放水洞承担下游村镇生活用水任务，处理不当易危及坝体及人畜安全，经和设计单位研究，决定采用现浇混凝土加橡胶止水结合内涂水泥基渗透结晶T1型防水材料对放水洞新老混凝土结合处的缝隙止水、防漏水进行处理。

2 水泥基渗透结晶T1型防水材料的特性

水泥基渗透结晶T1型防水材料由硅酸盐水泥、特殊的活性化合物、石英砂和石灰等原材料配制而成，是一种含有活性化合物的水泥基粉状防水材料，适用于需要永久防水的各种混凝土结构的内外表面的防水与修补。该材料主要有以下特性：

a.阻止水分在混凝土内部的迁移。该材料中的活性化合物可从表面渗入到混凝土内部，发生化学反应后生成水化晶体，使混凝土结构致密。

b.该材料化学反应生成的水化晶体，可深入到混凝土内层，即使涂层受到磨损，也不影响其防水效果。

c.当遇到混凝土微细裂缝时，该材料可有效填充混凝土内部的孔隙和微裂缝，出现裂缝后能够自行修复。

d.该材料无毒、无害，可安全用于供生活用水的混凝土结构等工程。

e.该材料可防止混凝土内钢筋锈蚀，起到保护钢筋的作用。

f.该结晶型材料施工方便，可用于混凝土结构迎水面和背水面的防水。

g.使用该材料处理过的混凝土可耐受很大的静水压力，防水性能随时间增长而增强。

h.该材料具有防紫外线、抗冻融，耐高温、低温等性能。

3 水泥基渗透结晶T1型防水材料的主要防水机理

放水洞新老涵洞接口施工示意图

水泥基渗透结晶T1型防水材料中的活性化合物是混凝土防水处理的关键。防水材料活性化合物与混凝土接触后，在混凝土表面形成高离子浓度，浓度梯度为渗透创造了条件，其离子从高浓度处向低浓度处迁移，随着离子的迁移，活性化合物及其胶凝成分也迁移到水泥表面的孔隙中，该活性化合物还能通过渗水或混凝土正常的毛细作用进入混凝土内部，施工时涂刷在混凝土表面或内掺在混凝土中，起到永久防水的作用。在有水存在的条件下，活性化合物向混凝土内部渗透，并在孔隙和裂缝中形成不溶于水的长链状结晶，填充和封堵渗水的孔隙、裂缝，保持混凝土处于饱和水状态，有助于晶体向混凝土内部生长，提高混凝土的防水抗渗能力。混凝土干燥时，该活性化合物处于休眠状态；有水渗入时，该物质继续水化生成新的结晶自动修补，从而达到永久防水作用。

4 新老涵洞混凝土结合处止水及水泥基渗透结晶T1型防水材料的施工工艺

a.将老放水洞圆管凿出30cm长的主筋，在30cm范围内增加3根直径12的箍筋，将651橡胶止水安装在原放水洞涵管的中间部位，止水接口放在涵洞顶部，搭接长度为20cm，搭接处保证密封。

b.将老放水洞圆管上游端外侧30cm凿毛并清洗干净，浇筑钢筋混凝土环，浇筑混凝土与基岩紧密连接（详见上图），混凝土环内做一层钢筋网，顶板及边墙采用50cm长直径16钢筋49根，3.2m长直径12的钢筋15根。

c.浇筑的C25混凝土中加入REA膨胀剂，浇筑后的接头部位为内圆外方型式，如上图所示，接头处混凝土浇筑完成后再浇筑方变圆段混凝土涵洞。

d.为确保新老混凝土涵洞结合处不渗水、漏水，将新老涵洞混凝土结合处内壁清洗干净、处理平滑，如果干燥，需润湿无明水，然后用毛刷涂刷两层水泥基渗透结晶T1型防水材料，处理宽度为0.6m。施工要求：待处理的混凝土基面应当平整、清洁，无油脂、沥青、浮浆等污染物。施工时，以5份粉料加2份水，调制成浆体，均匀涂刷或喷涂在处理好的混凝土表面上，涂层在7天内避免浸水。施工完毕后，潮湿养护是保证水泥基渗透结晶T1型防水材料充分、有效发挥作用的重要环节。养护以喷洒为主，涂层凝固后养护就可以开始，每天至少3次。天气炎热干燥时，喷洒水的次数应相应增加，并采取遮荫或用潮湿的土工布覆盖等保护措施，养护时间不少于72h。

5 结语