纤维修补砂浆在泥河水库修补中的应用

张 焕，张祥敏

(1.桦川县水利勘测设计队，黑龙江 桦川 154400;2.黑龙江省泥河水库管理处，黑龙江 兰西 151500)

0 前言

黑龙江省泥河水库位于呼兰河支流泥河下游，N46°17’，E126°36’，地处黑龙江省呼兰、兰西、绥化三市县交界处，距呼兰县城37 km、兰西县城30 km、绥化市65 km处。

该水库于1958年动工，1975年竣工，库区最大面积为44 km2，坝址以上集水面积1 515 km2，总库容1.13亿m3，兴利库容7 300万m3。设有一个泄洪闸，两个灌溉输水洞，是以防洪除涝、城镇供水为主，兼故灌溉、养鱼综合利用的年调节水库。

目前，泄洪闸工程的混凝土使用龄期已近40 余年，某些部位混凝土表面老化、剥蚀缺陷较为严重，最大剥蚀深度＞5.0 cm，这些部位的混凝土，已进入破坏发展期;为保证工程安全和延长工程使用寿命，应及时进行修复处理，2012年10月对闸墩处开始修补。

1 修补材料及工艺

主要包括2个部分:

1.1 修补材料

包括5个方面:

1.1.1 水泥

亚泰天鹅牌P·O42.5 普通硅酸盐水泥。

1.1.2 砂

中砂，细度模数2.66，含泥量0.8%。

1.1.3 水

泥河水库水。

1.1.4 外加剂

高效减水剂，聚合物乳液［1］等。聚合物乳液性能指标见表1。

表1 聚合物乳液性能指标

1.1.5 纤维采用聚丙烯纤维。

对剥蚀缺陷部位采用黑龙江省水利科学研究院研制的纤维修补砂浆填充补强，纤维修补砂浆具有防气蚀碳化、耐老化，适应变形能力强，强度高、抗渗及抗冻融性能优良等特点，抗冻指标可达F300以上。

表2 聚丙烯纤维参数及性能

1.2 修补工艺

具体包括6个方面:

1.2.1 剥蚀处理

脚手架—凿毛处理工程—钢筋除锈—基面清洗—喷涂增强剂、界面胶—置挂钢丝网—填充纤维修补砂浆补强。

1.2.2 凿毛处理

凿除表面起鼓、松动物，露出新鲜坚实、平整的混凝土基面。这道工序主要是考虑拆除破损混凝土防止产生夹心的现象和界面黏接不牢。

1.2.3 钢筋除锈

用钢丝刷清除钢筋表面锈蚀物，涂刷除锈剂并清洗2～3 遍，直至钢筋露出本色，锈蚀体全部溶掉，保证原锈蚀钢筋不在发生膨胀锈蚀，不会对新混凝土产生破坏。

1.2.4 基面清洗

采用高压水枪清洗表面浮灰和污渍，保证表面没有影响界面黏接的各种影响因素。

1.2.5 界面处理

涂刷或喷涂界面处理剂(界面胶)，以保证新、老界面黏接牢固。在涂刷的过程中采用饱和涂刷的方式，保证混凝土界面饱满、均匀的涂刷界面胶，使新老混凝土的黏接强度大幅提高，并通过界面胶的柔性克服新老混凝土在变形方面的不同步性。

1.2.6 置挂钢丝网

对剥蚀深度＞3.0 cm部位，置挂钢丝网，密度2.5 ×2.5 cm。置挂应平整牢固，以满足下一工序要求。

各种材料的配合比详见表3。

2 处理结果

我们对修补砂浆采用现场留样，室内试验的方式对修补砂浆进行了性能分析［2］，试验结果见表4。修补砂浆的力学指标均高于原混凝土各项性能，并且具有优良的耐久性能。其中抗冻融试验性能指标＞F300，抗渗指标＞W15，抗冲磨指标达到0.98。

表4 修补砂浆工程应用性能指标

3 结论

1)通过对溢洪道闸墩的修补工程，适当的采用新技术材料对寒区水工建筑物进行修复处理既能节约大量的维修费用，同时能够缩短工期，为度汛、灌溉等活动提供宝贵的时间。

2)纤维增强修补砂浆的性能优良，抗冻融指标超过了F300，抗渗指标超过了W15，别且具有很好的力学性能，满足寒冷地区水工建筑物补强加固的各项性能要求，是一种非常好的新型修补材料。

［1］申爱琴，李祝龙，王小明.聚合物乳液改性水泥混凝土的微观结构［J］.混凝土，2001(3):40－42.

［2］梅迎军，等.纤维增强聚合物水泥砂浆耐磨损及抗冲击性能的试验研究［J］.重庆交通学院学报，2006，25(05):54－57.