三盛公水利枢纽除险加固工程混凝土碳化处理浅析.pdf

三盛公水利枢纽除险加固工程混凝土碳化处理浅析 白建旺等 1 2 7 【 施 工 技术 】 三盛公水利枢纽除险加固工程混凝土碳化处理浅析 白建旺， 李花密 ( 内蒙古绰勒水利水电有限责任公司， 内蒙古 呼和浩特 0 1 0 0 2 0 ) 摘要 文章阐述了三盛公水利枢纽工程在运行过程中混凝土结构的破坏形式， 分析环氧材料及 S P C聚合物水泥砂浆在修补 受损混凝土 中的应 用， 证明 S P C聚合物水泥砂浆有更大的推广价值。 ( 关键词 混凝土； 养护； 分析 中图分类号 ： T V 4 3 1 文章标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 2 ) 0 6 0 1 2 70 2 0 前言 为了保证工程的正常安全运行 ， 延长结构 的使用 年限 ， 1 9 9 9年 9月对三盛公 枢纽工程进行安全鉴定 ， 混凝土存在两种形式 的破坏 ： 碳化和冻融剥蚀 。根据 现场检测结果 ， 混凝土结构的碳化深度大 、 范围广 ， 进 一 步发展必将引起钢筋锈蚀 ， 危及工程安全 。 自2 0世纪 8 0年代 以来 ， 水工混凝土工程 的老化 病害破坏就引起水利部门的重视。混凝土的碳化处理 在 国内还是个新课题 ， 处于研究和开发阶段 。 混凝土的碳化破坏机理 ： 混凝 土的表 面与空气 中 的 C O ： 和水分作用 ， 使混凝土 中的水泥水化生成物 C a ( O H ) 发生化学反应生成 C a C O ， ， 并使混凝土空隙溶 液的 P H值降低 。而防止钢筋产生锈蚀的表面钝化模 只能在碱性 的环境下才能稳定 的存在 ， 当混凝土空隙 溶液碱度降低时， 钝化模也随之瓦解 ， 失去了对钢筋的 屏障作用 ， 在 电化学反应的作用下 ， 钢筋表层生成 F e ( O H) ， 钢筋发生锈蚀膨胀 ， 破坏表层混凝土 。可见碳 化引起钢筋发生锈蚀 的先决条件是碳化深度超过保护 层 的厚度 。 三盛公水利工程运行 4 0多年 ， 需要处理 的一级建 筑物有拦河闸、 进水闸。2个水 闸的闸墩混凝土用 5 的酚酞试液检测碳化深度为 6 4 5 m m。 修补原则 ： 凿旧补新 ， 将遭受破坏 的混凝土全部凿 除 ， 回填能满足耐久性要求的修补材料。 2 0 0 2年冬季施工进水闸， 采用传统的环氧材料进 行碳化处理。闸室水面以下部分混凝土采用环氧砂浆 涂抹。指标 ： 厚 1 c m， 适用温度为 一1 0 以上 。 2 0 0 3年施工拦河闸， 根据进水 闸使用环氧材料 出 现 了剥落现象 ， 设计 、 建设 、 监理 、 施工 四方外出调研 ， 与同类产品的施工经验 、 成本价格 、 气候适应性等诸方 面因素对 比考虑 ， 选定 聚合物材料。水 面以下混凝土 部分采用 S P C聚合物水泥砂浆 ， 厚 1 c m， 具体的指标 为： 抗压强度 3 5 MP a ， 抗拉强度 t4 MP a ， 抗折 强度 t8 MP a ， 粘接强度 I 2 MP a ， 抗渗等级 W8 ， 抗冻等级 F 3 00 1 环氧材料在进水 闸的应 用 1 1 操作工艺 施工程序 ： 基面处理一拌制 、 涂刷基液一拌制 、 涂 抹砂浆一压实抹平一养护。 基面处理 ： 首先采用人工凿毛的方式进行基面糙 化处理。 环氧基液的拌制和涂刷 ： A、 B组份的 比例为 4 ： 1 。用搅拌器搅拌 3 m i n ， 用毛刷均匀地涂刷在基面上 。 涂刷基液和涂抹砂浆交叉进行施工。 环氧 砂 浆 的拌 制 和 涂 抹 ： A、 B 组 份 的 比例 为 1 6 8 6 ：1 ， 搅拌机内搅拌 3 m i n 。刷完基液后手触有拉 丝现象开始抹环氧砂浆 。用铁抹子涂抹到基液面上， 边抹边揉压找平 ， 表面提浆。涂层压实提浆后 ， 间隔 2 h左右 ， 再次抹光 。每次拌好的基液和砂浆在 4 0 m i n 内用完 ， 避免材料浪费。 环氧砂浆的养护 ： 养 护期为 1 4 d ， 养护温度 在 一 1 0 C以上。养护期 间的砂浆面避 免受硬物摩擦 和撞 击 。施工好的砂浆面 3 d内避免水浸。 1 2质 量控 制 最小厚度满足 1 c m。 拉拨试验 ： 对抹过环氧材料面 ， 按每侧墩面随机抽