浅谈TB高性能涂料在混凝土结构加固处理中的应用

□ 田海军 刘希泽

针对北排河挡潮闸工程现状、环境因素和存在的问题，通过采用TB系列新材料对混凝土结构裂缝、表面剥落、伸缩缝等进行修补加固，对整个枢纽混凝土表面进行防腐防碳化处理，确保工程安全运行，延长工程使用寿命。

1.工程概况

北排河挡潮闸位于天津市大港区新马棚口村南，北排河入海口处。由老档潮闸、新挡潮闸及津歧公路桥组成，为三级建筑物。修建的目的是平时闭闸挡潮，防止海水倒灌，汛期启闸泄洪排泄，枯水期蓄淡灌溉。

北排河挡潮闸已运行40多年，工程严重老化，混凝土剥蚀，钢筋裸露，表面严重碳化，影响了工程的正常运行，通过加固处理，提高混凝土结构的耐久性，延长工程的寿命，确保工程正常运行。

2.TB高性能涂料

根据混凝土碳化剥蚀破坏的机理和片状修补的特性，修补材料必须满足结构的相容性，使之与基底老混凝土性能相匹配，保证结构安全，同时产生良好的装饰效果。

2.1 TB高性能涂料分类

TB-系列产品是一种水泥基高分子聚合物的水分散体，具有较高的粘结、抗冻、抗冲刷、防渗、防腐、抗氯离子渗透、耐磨、耐老化等特性。TB-高性能涂料分为 TB-Ⅰ、TB-Ⅱ和 TB-Ⅲ 3种型号，TB-Ⅰ型分为底料和面料两种，底料为双组份材料，面料为单组份材料。

2.2 TB高性能涂料特点

一是良好的粘结强度与粘结能力，显示出极佳的物理机械性能，可涂刷在多种建筑材料表面。二是抵抗大气侵蚀，抗紫外线照射、耐磨损，正常使用条件下，使用寿命可以达20年以上。三是优良的柔韧性，既可封闭微细裂缝的进一步扩展，又可抵抗由于混凝土基体膨胀、收缩而引起的新的开裂的产生，阻止水份进入混凝土内部。四是具有良好的防水和密封性能，抗冻和抗渗性能高，防止外界雨水对结构的侵蚀。五是良好的抗有害气体，如二氧化碳、氧气、盐雾等的渗透性能，防止混凝土中性化，又耐轻度化学腐蚀，阻止氯离子及酸、碱、盐物质渗入混凝土内部，防止钢筋锈蚀。六是为水性涂料，无毒、无味、无污染。

3.TB高性能涂料在混凝土结构加固处理过程中的应用

针对混凝土结构不同的破坏情况，分别采取不同的加固处理方案，选择相应的TB材料。

3.1 混凝土裂缝处理

对混凝土构件上存在的表面裂缝，须在基层清理后进行防渗密封层，首先在缝表面以缝为中心，用TB-Ⅰ水工高性能涂料（底料）刮抹结合层，表干不粘手后，涂刷第1遍TB-Ⅰ水工高性能涂料（面料），表干后，再涂刷第2遍面料，并随着边涂刷边铺加筋布，同时布上也涂刷一层面料，涂料和加筋布形成均匀一体，涂层1布3涂，总厚度不小于3mm。涂料终凝后，自然养护至少3d。施工完成后形成的是平缝，有利于工程输水减糙。

3.2 混凝土表面剥蚀修补

为减缓环境水对混凝土的腐蚀性，增加耐久性。对所有混凝土结构面的冻融剥蚀、老化破损、露筋、碳化、蜂窝麻面、腐蚀部位进行凿除，基面处理合格，待钢筋除锈后，先在基面和钢筋上均匀涂刷2遍TB-Ⅱ水工高性能涂料 （胶体），在分层刮抹TB-Ⅲ水工高性能涂料，与原混凝土基面找平。最后一遍完工后，密封湿养护3d，干湿交替养护5d达到实干即可。

3.3 混凝土结构缝止水处理

一是基面处理。首先将结构缝的原有止水材料清除干净；然后用角磨机、切割机将缝内和缝两侧各25cm宽的混凝土，彻底打磨并清除疏松薄弱层，露出混凝土的新基面，保证基面干净、平整、坚实、顺直；再将缝肩部位打磨成圆弧角状且基面坚实。

二是工艺流程。在结构缝内先填充背衬材料闭孔聚酯泡沫板，填充密实，缝上口预留宽2cm×1.5cm的槽，嵌填TB-Ⅲ水工高性能涂料 （配套使用TB-Ⅱ型），并与结构缝上口齐平；然后再结构缝表面，以缝为中心均匀涂刷25cm宽TB-Ⅰ底料，2h后，24h内，再进行涂层1布3涂，最后在均匀涂刷1遍TB-Ⅰ面料，使涂层总厚度不小于4mm。

3.4 表面防碳化处理

为提高混凝土构件的整体耐久性能，延长使用寿命，混凝土表面需进行防碳化处理。首先先打磨清理基面，使用高压吹风机除尘，然后均匀涂刷1遍TB-Ⅰ底料，待涂层不粘手后，均匀涂刮第1遍TB-Ⅰ面料，表层干后再分层涂刮第2遍，涂层厚度不小于1mm，终凝后自然养护至少2d。

3.5 施工技术要求

一是清基处理。基层用电动打磨机打磨干净，去掉混凝土表面的软弱层及凸出物，使基层露出新茬，平整、坚固、无起砂。用高压水枪将浮尘油污等物质冲洗掉，并充分湿润基面，达到水饱和。凹陷处按要求切割并剔凿齿墙。干净、无浮尘、无油污、无杂物，无明水。

二是配料。应严格按照产品生产厂家提供的配合比进行配制。每次配制量应随配随用，以免硬结，控制在3h内用完为宜。

三是深层修补及找平处理。边涂刷TB-Ⅱ，边刮抹TB-Ⅲ型，施工厚度≤2cm厚/遍，最终与结构基面齐平。建议用料量：涂刷TB-Ⅱ1遍用量约0.7-1kg/m2；刮抹TB-Ⅲ型2cm厚用量约40-45kg/m2；根据现场结构表面粗糙程度，用量相应增加。5℃～35℃温度条件下施工，预计24h内降水或大风扬尘气候不能施工。未干时防止雨淋，养护一定要及时、有效，需进行不少于5d的自然养护，在此期间严禁对涂层重压、冲击及在水中浸泡。

四是表面防碳化处理。底料刮涂完第一遍后，手触不沾手（2～4h），即可进行下一遍刮抹；第二遍底料刮抹完后4h才可以滚涂面料。面料第一遍与第二遍涂刷需间隔4h。最终涂层厚度不小于2mm。建议用料量：底料2遍刮抹2～2.5kg/m2； 面料 2 遍刷涂 0.25kg/m2，根据现场结构表面粗糙程度用量相应增加。5℃～35℃温度条件下施工，预计24h内降水或大风扬尘气候不能施工。未干时防止雨淋，养护一定要及时、有效，需进行不少于5天的自然养护，在此期间严禁对涂层重压、冲击及在水中浸泡。粘有涂料的施工工具，应及时进行清洗。

4.结论

新材料TB高性能涂料通过在北排河挡潮闸除险加固工程中的应用，表明TB高性能涂料在处理各种混凝土结构破坏形式效果显著，应用广泛。有效提高了混凝土结构的耐久性能，延长了混凝土结构的使用寿命。特别是沿海地区混凝土建筑物可有效防护海洋环境的侵蚀破坏，具有明显的技术经济和社会效益。□