卓燕文 沈瑞海 高玉香 张 凯
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随着社会进步,近年来,钢筋混凝土建筑物的耐久性越来越得到社会的广泛重视,混凝土耐久性包括抗碳化性能、抗冻性能、抗渗性能、抗氯离子渗透性能、抗化学侵蚀性能等,其中混凝土构件表面碳化是影响混凝土结构耐久性的重要因素。混凝土表面封闭性涂层处理是在改善混凝土密实性、增加保护层厚度等常规手段的基础上,为进一步提高混凝土耐久性所采取的耐久性附加措施,对水工建筑物加固具有普遍适用性。环氧厚浆涂料是一种银灰色的高效防腐、防锈涂料,对水工、港工、公路、铁路等钢结构和钢筋混凝土结构均有良好的保护效果,具有稳定性好、物理机械性能优良、施工方便、保护周期长、适用范围广的优点。笔者通过黄墩湖滞洪区调整与建设工程新邳洪河闸加固混凝土表面封闭性涂层防护环氧厚浆施工进行总结研究,对今后在类似老闸加固的混凝土表面封闭防护方案的选择、编制和审核起到一定的借鉴作用。
新邳洪河闸建成于1986年,设计最大过闸流量310m3/s,主要功能为防洪、排涝、灌溉引水。闸室分8孔,分三块底板布置,底板高程14.50m,闸孔净宽6.60m,闸室总宽度67.70m。经江苏省水利厅组织安全鉴定,新邳洪河闸安全类别评定为三类,需对其进行加固改造,确保工程安全运行。
此次加固改造主要内容为:保留闸室底板(14.50m)以及闸室顶板;非通航孔22.30m(通航孔顶板23.8m)高程以下闸室和涵洞洞身及墩墙,上游侧14.5m长度范围内的涵洞洞身及墩墙,并对保留部分进行环氧厚浆封闭处理;其余部位的墩墙、检修便桥、排架柱、工作桥、消力池、海漫、防冲槽等均予以拆除后按新的设计工况及标准进行加固。
该工程加固保留闸室底板、墩墙、箱涵洞身侧墙及顶板、上游隔水墙、以及翼墙外露混凝土均采用H-S型环氧厚浆涂料进行封闭性防护,总防护面积约7000m2。H-S型环氧厚浆涂料是一种淡灰色的高效防腐、防锈涂料,具有稳定性好、物理机械性能优良、施工方便、保护周期长、适用范围广的优点。对水工、港工、公路、铁路等钢结构和钢筋混凝土结构均有良好的保护效果。
该工程环氧厚浆涂料选用H-S型环氧厚浆,材料种类、型号等符合设计和规范要求,每批到货的材料附有质量证明书、使用说明书和检测试验报告。其分为甲(环氧树脂)、乙(固化剂)两组份,掺兑比例为甲∶乙=1∶0.1左右,涂料搅拌后呈均匀状态,淡灰色粘稠体,粘度为70~100Pa·s,表干时间2h左右,附着力良好,各项检测指标均满足技术标准要求。
混凝土表面处理按要求除掉混凝土上的污迹、浮物。表面处理后,对于混凝土上显露出来的裂缝、蜂窝、麻面等缺陷要先进行修补,并刮胶泥腻子,再进行涂装。混凝土表面处理后待完全干燥才能进行涂装。
对闸墩及上游隔水墙局部剥落露筋处,安排人工剔除松动的石子和贝壳,清除表面浮渣和污物后,对裸露的钢筋用钢丝刷除锈,冲洗干净后采用M20砂浆修补处理。混凝土表面首先由人工采用钢丝刷在混凝土上打磨拉刷,直至除掉混凝土表面的污迹,再用高压水枪在混凝土表面自上而下螺旋式冲洗,直至清除掉混凝土表面的污迹、贝壳、浮物等。晾干1~2h后,对于混凝土上显露出来的裂缝、蜂窝、麻面等缺陷要先进行修补抹平,对原混凝土表面模板缝、错台等采用手动砂轮机抹平,并刮胶泥腻子,晾干后再进行涂装。混凝土表面处理修补后,平整度不大于3mm,目测无污垢、松散物和其他缺陷。
待混凝土表面清洗干净,局部缺陷修补完成并有一定的强度后,采用水泥、901胶机械搅拌后的胶泥腻子对整体混凝土表面进行修整、刮平,保证混凝土表面平整。胶泥腻子涂抹层数根据混凝土表面平整度确定,整体1层,局部2层,每层施工后,采用砂纸进行打磨,消除刀印,增加粗糙度,加强基面与环氧厚浆涂料的粘结。
混凝土表面大面积的环氧厚浆涂装采用F350型电动高压无气喷涂机,对局部喷涂机难以施工的地方采用人工涂刷。喷涂前检查喷涂机能否正常运行,用高压软管将喷涂机与喷枪连接就绪后,启动高压泵,打开喷枪喷射检查喷嘴是否畅通,确保机械运行正常、导管无泄漏后进行正式施工。
环氧厚浆在道路吸料桶前必须进行过滤,先在原料桶中用手持式电动搅拌器搅拌3~5min,消除沉淀,再用60目钢丝布过滤,清除杂质。吸料器(头上扎80目的铜丝布)浸入料斗,喷涂时应选择大小适当的喷嘴,待喷涂机压力表值达到2.2MPa时,开启喷枪。环氧厚浆涂装分两层施工,第一遍喷涂厚度达到50~80μm,干燥(3~6h)后喷涂第二层环氧厚浆,第二遍喷涂厚度控制在150μm。涂装时喷枪与受喷面保持垂直,枪口距离墙面稳定在30~50cm之间,喷枪移动速度位置在0.5~1.0m/s范围内,喷涂过程尽量保持连续、均匀,避免出现流坠、色差现象,确保涂层均匀、密实,无气孔、无漏喷、无流挂等。
通过对黄墩湖滞洪区调整与建设工程新邳洪河闸加固混凝土表面封闭性涂层防护环氧厚浆施工及其效果的分析,环氧厚浆涂层对加固工程混凝土耐久性有较好的防护效果,有效地保证了工程质量,且产品性价比较好,节约了成本,可作为老闸加固工程中混凝土以及金属结构防护的主要手段,也可作为新建工程改善混凝土结构密实性、增加保护层厚度等提高混凝土结构耐久性的常规手段,为进一步提高混凝土耐久性所采取的耐久性附加措施。
在环氧厚浆封闭防护施工过程中应注意以下几方面问题:
(1)处理后喷涂前,混凝土表面应干燥无水,新浇筑混凝土需自然养护28d以上,基础含水率低于8%。
(2)施工时,涂料宜少配快用,一般在40min内用完;涂刷时环境温度在10℃~30℃之间,当温度过高或过低时,应适当调整固化剂掺入量,以调整固化时间满足施工需要。
(3)喷涂时应选择大小适当的喷嘴;喷嘴堵塞时严禁用硬物挑剔,应用丙酮清洗或用压缩空气吹去杂质。
(4)喷涂时保持压力稳定,防止中途停电。
(5)喷涂结束后应立即把吸料器放入丙酮中进行清洗,直至洗液干净无杂质,避免清洗不到位造成机器堵塞■