多功能胶粉在挡潮闸混凝土防碳化中的应用

李志杰,陈一然,王 军

(沧州水利勘测设计院,河北 沧州 061001)

1 多功能胶粉

多功能胶粉是以特种水泥为基料,以液态或固态的进口聚合物作为改性剂,并加添多种助剂、填料、运用高科技手段研制而成,以无机材料为主的复合材料。由于在水泥中加入了聚合物,在水泥脱水后毛细孔道间将形成聚合物互穿网络结构,大大提高了水泥的密实性、稳定的粘结性、抗渗性以及耐水性、耐腐蚀等性能,因此,多功能胶粉是一种优质高效、刚柔相济的混凝土防渗、补强加固材料。它适用于耐冲刷流速小于10 m/s不同情况下的混凝土蜂窝麻面、缺损露筋和碳化剥蚀的修复、防水抗渗以及机场路、混凝土路面抢修等工程。文中探讨多功能胶粉在挡潮闸防碳化中的应用。

2 工程概况

某河道挡潮闸结构型式为钢筋混凝土开敞式闸带桥结构,采用分离式底板灌注桩基础,设计流量为864 m3/s,校核流量为972 m3/s,属大型水闸。该建筑物位于入海河道末端,主要作用是节制潮水倒漾。由于长期受到强海风风蚀、盐雾瓢沫腐蚀及海潮冲击等影响,混凝土碳化严重,交通桥帽梁、闸墩、死闸门等出现多处混凝土保护层脱落、钢筋锈蚀等现象。

3 处理措施

针对挡潮闸混凝土碳化实际情况,对该闸处于常年最低水位以上部分的所有混凝土表面全部进行防碳化处理。对于混凝土保护层已脱落、钢筋外露、混凝土裂缝宽超过2 mm或混凝土剥落层深达2 cm的碳化严重部位,采取混凝土补强加固处理后,再进行处理。通过比较多功能胶粉的性能指标,混凝土表面防碳化材料选用HYF-101A多功能胶粉、HYF-101多功能胶粉和HYF界面剂。HYF-101多功能胶粉为混凝土表面防碳化的主要材料,其性能指标为：28 d抗压强度为13 MPa,抗折强度7 MPa,抗渗性1.5 MPa,与混凝土基层的粘结性能为 1.4 MPa,抗冻融循环次数无变化,有效期30 a。

3.1 混凝土表面防碳化处理

1)施工工艺流程。清理并冲洗、湿润基层→修补混凝土表面缺损部位→刮抹一遍 HYF-101多功能胶粉→涂刷 HYF界面剂→刮抹一遍 HYF-101A多功能胶粉(薄浆型)防碳化层。

2)主要施工方法。首先用电磨刷将原混凝土表面软弱层、角质层除掉,并用高压水枪将表面的灰尘冲洗掉,使基层坚实、平整、湿润;然后刮抹 HYF-101多功能胶粉一遍,等其实干后,再大面积均匀涂刷 HYF界面剂,待其表干的情况下,随着刮抹 HYF-101A多功能胶粉(薄浆型)一遍。值得注意的是,应从基层开始,层层找平找细,以使防碳化层表面平整度达到要求。

3.2 混凝土补强加固处理

1)施工工艺流程。对混凝土表面基层要进行彻底清理。首先剔凿、清除松散、软弱层部位,然后采用高压水枪冲洗除尘并湿润基面。对于露筋部位应对钢筋表面除锈并涂刷HYF界面剂做防腐处理。经验收合格后,在基层上均匀涂刷 HYF界面剂,然后分层抹压丙乳砂浆直至与基面找平。

2)主要施工方法。首先除掉原混凝土表面软弱层,使之露出坚实的混凝土新茬,再用电磨刷将已露出的钢筋表面除锈,将被氧化的钢结构锈层彻底除掉,吹风除尘,然后涂刷HYF界面剂。HYF界面剂的各组份须按重量比混合均匀,用电动搅拌器搅拌3～5 min,使浆料均匀、无粉团。随后用板刷涂刷,尤其是钢筋部位,必须涂严、涂全,以起到防腐作用。涂刷要均匀,无漏涂,无积料。

最后,本着先深后浅的施工顺序分层抹压丙乳砂浆,直至将缺损部位修补至与原完好混凝土基面齐平,使新旧混凝土表面结合为一体为止,并要求修补的混凝土与原混凝土达到同样的强度。

3.3 注意事项

1)HYF界面剂涂层未干时,就要进行下一道刮抹丙乳砂浆的工序。

2)刮抹丙乳砂浆时,应根据修补部位的深浅确定修补遍数,但每遍施工厚度不能大于2 cm。

3)刮抹丙乳砂浆时,表层已干即可涂刷HYF界面剂并刮抹下一遍丙乳砂浆。各层丙乳砂浆表面拉毛、不能压光,而最后一遍要压光找平。

4)拌好的浆料可停留时间为 30 min,因此,要专人拌料,少拌快用,避免浪费。

4 结语

利用新型化工材料用于水利工程防治混凝土碳化是最近几年引进的一项新型工艺,施工期间必须有产品厂家技术员亲临施工现场,对配料、施工工艺流程、施工方法等作全场指导。为确保混凝土防碳化工程的施工质量,应先做小范围混凝土补强和混凝土防碳化试验,试验合格后再进行大面积施工,同时应严格按相关施工规范及设计要求施工。实践表明,采用多功能胶粉对挡潮混凝土进行防碳化处理的效果好,具有应用推广价值。

[1]中国建筑科学研究院混凝土研究所.混凝土实用手册[M].北京：中国建筑工业出社,1986.