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            K聚合物砂漿在混凝土表面修補加固中的應用
            來源:    點擊次數:1249    發布時間: 2016-05-22
            概況
            1999年12月~2000年4月,筆者對淮海農場混凝土建筑物進行了全面調查,并用回彈儀測驗了建筑物的混凝土強度,用酸酞試液測驗了碳化深度。通過調查發現,現有混凝土建筑物耐久性不良。主要表現在:①混凝土碳化和裂縫問題普遍存在;②沿海地區鋼筋混凝土結構受氯離子侵蝕引起的鋼筋銹蝕嚴重;③臨水混凝土表面凍融松散剝落破壞;④混凝土表面沖磨破壞、機械磨損、磨蝕破壞以及化學侵蝕;⑤堿骨料反應破壞等。這些問題嚴重影響混凝土建筑物壽命和外觀,甚至危及混凝土建筑物的正常運行和安全。為了提高混凝土建筑物的耐久性,延長建筑物的使用壽命,其后我們對淮海農場內的3座大梁混凝土剝落且有露筋現象的公路橋、15座出現大面積混凝土碳化且鋼筋銹蝕嚴重的農田排灌泵站的工作橋、5座出現大面積混凝土剝落、碳化和鋼筋銹蝕嚴重的節制閘機架橋等工程采用TK聚合物砂漿(由水利部天津水利水電勘測設計研究院科學研究所研制)進行修補加固,總面積達3050m2,防碳化噴涂面積約3400m2。經過現場檢查驗收,沒有發現因材料或施工原因而出現裂縫現象,防碳化涂層沒有發現脫落起皮現象。在施工中,我們曾對只有3d齡期修補砂漿進行鑿除檢查,結果鑿除的砂漿普遍能粘下老混凝土面。經過2a的多次運行,沒有發現脫落和出現裂縫現象,這說明TK聚合物砂漿是一種理想的修補材料。
            2。裕司酆衔锷皾{的主要性能及適用范圍
            TK聚合物砂漿是一種新型的混凝土表面修補材料,是以少量水溶性聚合物改性劑,再摻入一定量的活性成分、膨脹成分而配制成的TK聚合物防滲、防碳化、防腐砂漿。由于聚合物及活性成分的摻入,改善了聚合物水泥砂漿的物理、力學及耐久性能。主要體現在:
            (1)活性作用。聚合物乳液中有表面活性劑,能夠起減水作用。同時對水泥顆粒有分散作用,改善砂漿和易性,降低用水量,從而減少水泥的毛細孔等有害孔,提高砂漿的密實性和抗滲透能力。
            (2)橋鍵作用。聚合物分子中的活性基因與水泥水化中游離的Ca2+、Al3+、Fe2+等離子進行交換,形成特殊的橋鍵,在水泥顆料周圍發生物理、化學吸附,成連續相,具有高度均一性,降低了整體的彈性模量,改善了水泥漿物理的組織結構及內部應力狀態,使得承受變形能力增加,產生微隙的可能性大大減少。即使產生微裂隙,由于聚合物的橋鍵作用,也可限制裂縫的發展。
            (3)充填作用。聚合物乳液迅速凝結,形成堅韌、致密的薄膜,填充于水泥顆粒之間,與水泥水化產物形成連續相填充空隙,隔斷了與外界聯系的通道。
            總之,TK聚合物的活性作用、橋鍵作用、充填作用改善了硬化水泥漿體的物理結構及內應力,降低了整體的彈性模量、減少用水量、改善了硬化水泥漿體內部毛細孔等有害孔,從而大大提高了砂漿的粘結、抗裂、抗滲及抗腐蝕等性能。TK聚合物砂漿性能指標如表1所示。
            從表1可以看出,與普通砂漿相比,TK聚合物砂漿具有抗拉強度高、拉壓彈性模量低、干縮變形小、抗凍、抗滲、抗沖耐磨,與混凝土粘結強度高,具有一定的彈性,抗裂性能高。與環氧砂漿相比,還具有施工工藝簡單、操作方便、無毒、成本低(是環氧砂漿的1/3~1/5)等優點。適用于水工、港工、公路、交通及地下工程的混凝土建筑物因碳化、空蝕、凍融破壞及化學侵蝕而引起的混凝土表層開裂、剝蝕等混凝土表面薄層修補,可直接用于防滲、防腐、防碳化工程,也可用于建筑瓷磚粘貼和衛生間防滲。
            3。裕司酆衔锷皾{施工及質量控制
            采用TK聚合物砂漿進行修補加固處理時,應根據當地的氣候條件、工程特點及施工進度合理組織施工。施工流程為:舊混凝土鑿毛→噴砂(或用鋼刷)除銹(污)→涂刷鋼筋防銹劑→用清水沖洗飽和→基面涂刷TK界面劑→抹TK聚合物砂漿→養護→涂防碳化劑。
            3.1 基底處理
            (1)鑿毛。為確保TK聚合物砂漿與基底混凝土具有良好的粘結,一般用鋼絲刷或噴砂方法清除表面浮層污物(有油漆或油脂污染部位用丙酮洗刷)。如基面松動嚴重,應采用人工鑿毛方法,鑿掉破損的混凝土,使基底露出堅硬、牢固的混凝土面,鑿毛必須徹底全面,但也不宜深度過大,以免破壞了未碳化和損破的混凝土。如果鋼筋銹蝕外露,還應對鋼筋表面進行除銹,并涂刷鋼筋防銹劑。
            (2)飽和。對鑿除的混凝土表面,采用高壓水槍(采用飲用水)將碎屑、灰塵沖洗干凈,并連續、均勻地噴灑,使表層混凝土達到飽和狀態,且表面無明水。
            3.2 砂漿的配制
            根據選用的原材料、設計技術及施工和易性要求事先進行試拌,F場可用砂漿攪拌機拌和或人工拌和,其各組分的配比用量必須嚴格控制。
            先將稱好的水泥、砂攪拌均勻,再將稱好的TK改性乳液、活性劑及其他外加劑和水混合后加入,充分攪拌均勻即可。各組分配比必須嚴格控制。若人工拌和,宜在鐵皮板上進行,以防止拌和水流失,造成因砂漿水灰比改變而影響砂漿的和易性,拌和水應采用飲用水。
            每次拌和砂漿的方法應根據砂漿施工的進度確定。拌和成的砂漿存放的時間不宜超過45min。若拌成砂漿未及時使用而出現干硬現象,不能再加水重新拌和,應舍棄不用。
            3.3 施工
            (1)TK界面劑的涂刷。抹砂漿之前,在工作基面上涂刷聚合物界面改性劑,涂刷時應均勻,不得有漏涂、流淌。
            (2)TK砂漿抹面施工。待TK界面劑用手摸感到似粘非粘時,應立即抹砂漿,可采用機械噴涂或人工壓抹,操作速度要快,且朝一個方向,一次用力抹平,避免反復抹。
            (3)如修補厚度超過3cm時,應分層施工。層與層之間應間隔4h;對于破壞較深的部位(大于5cm),可先采用TK聚合物混凝土進行修補,養護3~5d后,再抹TK砂漿。
            TK砂漿適宜在5~30℃的環境溫度下進行施工。如環境溫度超出此范圍,應根據實際情況對材料及配比進行調整。
            3.4 養護 
             用TK砂漿抹面后,應及時采用人工灑水并用塑料布或濕麻袋覆蓋養護,避免砂漿產生干縮裂縫,潮濕養護48h后,再涂刷TK防碳化劑,自然潮濕養護5d。
            3.5 施工控制
            (1)為保證TK砂漿的施工質量,必須建立、健全質量保證體系。施工人員應嚴格按操作程序,對各道工序進行檢查驗收。
            (2)TK砂漿層外觀平整,層面與基底結合牢靠。
            (3)在施工過程中按設計要求進行現場抽樣檢驗,必要時可現場進行鉆孔取芯試驗,以檢查其效果。
            4 施工注意事項
            4.1 清理基面,鑿除破損、松動的混凝土,噴砂(或用鋼刷)除銹和油污,使外露鋼筋表面無銹蝕,且混凝土表面粗糙。
            4.2 抹砂漿前2h,用飲用水沖洗待修補部位,使混凝土表面處于飽和狀態,但表面不能有明水。
            4.3 人工修補時,無論采用機械噴涂還是人工抹砂漿,應朝一個方向使用抹刀,并且盡量一次抹完,避免來回抹。如修補厚度超過3cm時,應分層抹,層與層之間應間隔3~4h,每層厚度不超過2cm。
            4.4 修補砂漿養護48h后再涂混凝土防碳化劑。
            5 結語
            TK聚合物砂漿是一種質量可靠、價格低廉、施工方便,而且無毒環保性修補材料,可以提高混凝土的耐久性,延長建筑物的使用壽命,可以防止混凝土病害的繼續擴大,對新建混凝土工程采取預防性措施。TK聚合物砂漿具有粘結強度高,干縮變形小,抗壓模量低,抗氯離子和硫酸鹽離子侵蝕能力強的特點,而且可顯著提高護筋阻銹能力,還具有一定的補償收縮性能。采用TK聚合物砂漿進行修補加固處理時,應根據當地的氣候條件、工程特點及施工進度合理組織施工。

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