【摘   要】文章闡述了丙乳砂漿的設計配合、配合比的調整,及其改性機理和丙乳砂漿的施工方法、施工后的外觀效果及檢測結果。

  【關鍵詞】丙乳砂漿;配合比;改性機理;施工要點
 
      一、工程簡介
  湛江市鶴地水庫位于廣東省湛江市九洲江中游,攔截九洲江干流蓄水成庫,現(xiàn)壩址位于廉江市河唇鎮(zhèn),距湛江市約60公里。本次加固工程位于鶴地水庫第一溢洪道閘室底板、護坦。第一溢洪道建于1958年,閘室部分長31.1m,寬50.0m,護坦部分長30m,寬58m,總加固面積3650m2。
  經(jīng)過多年運行,溢洪道閘室底板、護坦混凝土出現(xiàn)嚴重破損現(xiàn)象:溢洪道護坦東北角嚴重下沉,致使護坦混凝土出現(xiàn)多條脈狀裂縫,裂縫累計長度250m;混凝土表面剝蝕現(xiàn)象嚴重;混凝土嚴重碳化。
  二、丙乳砂漿簡介
 。ㄒ唬┍樯皾{的構成
  丙乳砂漿是丙烯酸酯共聚乳液水泥砂漿的簡稱。丙烯酸酯共聚乳液是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸共聚制成的水溶性乳液,在丙烯酸酯共聚乳液中加入農乳600號穩(wěn)定劑和284P有機硅乳液后的混合液,可以與水、水泥和砂拌制成丙烯酸酯共聚乳液水泥砂漿。
  丙乳砂漿的基本配合比見表1:
表1:丙烯酸酯共聚乳液水泥砂漿配合比(重量比)
未命名.jpg
 
經(jīng)過現(xiàn)場試驗,按表1配合比拌制的丙乳砂漿濃度過稀,砂漿終凝時間過長(約24小時),其原因是砂含量偏低。
  經(jīng)研究砂漿配合比需要進行調整。由于溢洪道護坦混凝土基礎差,砼有繼續(xù)下沉的趨勢,在丙乳膠乳水泥砂漿中添加PP改性聚丙烯纖維以增強砂漿的抗拉性能。
  調整后配合比如表2所示:
表2:丙烯酸酯共聚乳液水泥砂漿調整后配合比(重量比)
未命名.jpg
 
經(jīng)過現(xiàn)場試驗,按表2拌制的丙乳砂漿終凝時間約4小時。
 。ǘ┍樯皾{的性能
  丙乳砂漿是相同條件下普通水泥砂漿抗壓強度的75%,抗拉強度的1.05倍,其比舊水泥砂漿的粘結強度提高1.4~4.0倍左右,極限引伸率提高3.5倍,吸水率降低30%,抗碳化能力增強5倍左右,抗海水氯離子滲透能力增強9倍左右,抗拉彈模的50%左右,收縮變形的60%,抗磨性能的1.35倍,且具有抗老化的良好性能。
 。ㄈ└男詸C理
  丙乳砂漿性能的改善不僅是由于顯著地減少了用水量,而且由于聚合物乳液在水泥水化時失水形成聚合物膜,與水泥漿體呈連續(xù)相,改善了硬化水泥砂漿的物理組織結構與結構內應力,大大減少了微裂縫出現(xiàn)的可能性,同時聚合物纖維越過裂縫,起到了架橋和填充作用,限制了裂縫的蔓延,切斷其與外界的通道,填充了空隙,從而使丙乳膠乳水泥砂漿抗裂性、粘結強度、抗碳化、抗?jié)B、抗氯離子滲透能力均得到極大提高。
  三、施工要點
 。ㄒ唬┦┕し椒
  丙乳砂漿施工可采用JB—12型擠壓式砂漿泵或人工涂刷的方法進行。
  采用擠壓式砂漿泵操作時要注意通過調整風嘴、噴槍口徑、噴槍口與工作面的距離以及工作壓力,要求噴出的砂漿充分分散、回彈少、不阻管、無流淌。為防止大面積噴涂造成收縮裂縫,一般要求分層噴涂,并控制好間隔時間。
  采用人工涂刷時,為保證質量,需采用丙乳膠乳凈漿打底和罩面。此次加固工程采用人工涂刷施工。
 。ǘ┦┕み^程
  1.丙乳砂漿鋪筑施工工藝流程如下圖所示:
未命名.jpg
 
丙乳砂漿鋪筑施工工藝流程圖
      2.施工過程。施工前需將舊混凝土剝蝕層鑿除,鑿除厚度為3cm,在鑿毛的舊混凝土表面(簡稱基面)用高壓水沖洗干凈,待基面無積水呈潮濕狀時,先于基面涂刷一層丙乳膠乳凈漿,要求凈漿涂布均勻,無漏涂。凈漿涂刷后立即攤鋪攪拌均勻的丙乳膠乳水泥砂漿,砂漿采用砂漿拌和機拌制,砂漿連續(xù)拌和4~5分鐘,停頓1分鐘,在拌和機內再拌和1分鐘后才能入倉。
  為防止大面積施工造成收縮裂縫,施工前將板面劃分成26個單元,每個單元再劃分成3m×6m小塊,各小塊四周鋪設纖維板條作為工作面模板及層面整平導軌,層面整平用3.5m長直尺刮平,纖維板條高程即為整個加固板面設計高程。
  丙乳砂漿要分層攤鋪,每層厚度1.5cm,第一層為整平層,第二層為加強罩面層,每層均需用木抹子拍實抹平,加強罩面層用鐵抹子抹光。為增加整平層和基底的粘結強度,施工人員穿膠靴在攤鋪好的砂漿層上踩踏一遍,然后再用木抹子拍實抹平。
  抹光操作半小時后,砂漿表面成膜,立即用塑料薄膜覆蓋。待砂漿終凝后(約4小時),即進行噴霧養(yǎng)護并覆蓋塑料薄膜,養(yǎng)護時間為3天;之后進行灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間為7天;7天后自然干燥養(yǎng)護。
  施工縫保持原有舊混凝土施工縫位置,各小塊之間不設施工縫。為避免舊混凝土施工縫開合變形引起砂漿開裂,在舊砼施工縫處鋪設18目鋼絲網(wǎng)以增強該部分的砂漿抗拉強度。整個板面鋪筑完成后,用切割機鋸縫并澆灌瀝青的方式制作伸縮縫。
  整個板面加固施工自2004年2月25日起,至2004年4月24日止,歷時60天。
  3.質量檢查。施工完成90天后進行取樣檢測,其平均抗壓強度不小于30MPa,抗折強度不小于10MPa。
  四、成果分析
 。ㄒ唬⿵姸葯z驗
  此次丙乳砂漿加固工程共取樣26組,養(yǎng)護90天后送實驗室檢驗,抗壓強度見表3:
表3:丙乳膠乳水泥砂漿抗壓強度統(tǒng)計表
未命名.jpg
 
26組砂漿試塊90天養(yǎng)護平均抗壓強度為31.31,均方差S=1.25MPa,離差系數(shù)Cv為0.04。
 。ǘ┩庥^質量
  自砂漿鋪筑施工完成至今,溢洪道閘室底板、護坦加固表面完好,無剝離、剝落現(xiàn)象。護坦部分存在1條規(guī)則細小裂縫,主要是由于護坦混凝土基礎泥層經(jīng)過汛期的膨脹收縮,原護坦砼裂縫開合變化所致。
  (三)成果分析
  通過實地檢驗,用丙乳砂漿加固修補鶴地水庫第一溢洪道閘室底板、護坦是成功的。并證明丙乳膠乳水泥砂漿性能優(yōu)良、施工簡便、易于掌握,是一種優(yōu)良的薄層修補材料,可用于混凝土的表面密封防護防碳化防氯離子侵入處理、混凝土建筑物防滲漏處理、大壩溢流面或其他建筑物的破壞修補。