環(huán)氧樹脂砂漿在混凝土表面補(bǔ)強(qiáng)加固中的應(yīng)用

時(shí)間：2020-08-21作者：上海固湘建筑科技有限公司瀏覽：241

１、簡述
水工混凝土建筑物除要求具有設(shè)計(jì)的強(qiáng)度，以保證建筑物能安全承受荷載外，還應(yīng)在周圍的自然環(huán)境及使用條件下，具有耐久性能。耐久性主要包括抗?jié)B性、抗凍性、抗磨性和抗侵蝕性。現(xiàn)有些混凝土建筑物耐久性不良。主要表現(xiàn)在：①混凝土碳化和裂縫問題普遍存在；②鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受侵蝕引起的鋼筋銹蝕嚴(yán)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(jī)械磨損、磨蝕破壞以及化學(xué)侵蝕；⑤堿骨料反應(yīng)破壞等。這些問題嚴(yán)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(yùn)行和安全。為了延長建筑物的使用壽命，能較好的為生產(chǎn)服務(wù)，對其耐久性不良的建筑物進(jìn)行環(huán)氧樹脂砂漿補(bǔ)強(qiáng)。經(jīng)過運(yùn)行建筑物檢測，沒有發(fā)現(xiàn)脫落和出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，說明環(huán)氧樹脂砂漿補(bǔ)強(qiáng)是一種好的修補(bǔ)材料。
    ２、環(huán)氧樹脂砂漿的主要性能及適用范圍
環(huán)氧樹脂砂漿是一種混凝土表面修補(bǔ)材料，是以環(huán)氧樹脂為主要成分，加入一些輔助材料，制成環(huán)氧材料。
（1）環(huán)氧樹脂
環(huán)氧樹脂是含有環(huán)氧基的合成樹脂，常用的是二酚基丙烷環(huán)氧樹脂。為黃色粘性液體，具有吸水性小，耐熱性好，能經(jīng)受一般溶劑的侵蝕，熱膨脹系數(shù)與體積收縮率小，耐震，不易老化，粘結(jié)力強(qiáng)等特點(diǎn)。
（2）輔助材料
輔助材料有硬化劑、增塑劑、稀釋劑及填料等。
①硬化劑：環(huán)氧樹脂為分子量不很高的線型高分子化合物，不能直接使用，加入硬化劑后，能夠使其成為體形結(jié)構(gòu)，具有不熔的熱固性，我們采用的硬化劑是乙二胺，乙二胺為無色液體，有刺激臭味，其與環(huán)氧樹脂混合后反應(yīng)快，放熱量大。
②增塑劑：硬化后的環(huán)氧樹脂。強(qiáng)度雖然很高，但性質(zhì)較脆，在低溫條件下，抗沖擊能力差，加入增塑劑能增加環(huán)氧的韌性，提高其抗彎及抗沖擊性能。增塑劑采用的是鄰苯二甲酸二丁脂，為淡黃色低粘度液體。其與環(huán)氧樹脂混溶硬化后，由于日久可能揮發(fā)，使環(huán)氧樹脂強(qiáng)度降低。
③稀釋劑：環(huán)氧樹脂混加入硬化劑后，粘度增加，不便與施工，要加入稀釋劑降低環(huán)氧樹脂粘度。
④填料：使用填料的的目的是為了減少樹脂用量，降低成本，降低熱膨脹系數(shù)及收縮率，增加導(dǎo)熱系數(shù)及粘結(jié)力。環(huán)氧焦油砂漿填料有水泥、砂、煤焦油、石棉泥等。煤焦油具有憎水作用，再加上外加的壓漿荷載，使得環(huán)氧材料與混凝土之間的水層被排擠出去。
由于環(huán)氧樹脂及輔助材料的摻入，提高了砂漿的粘結(jié)、抗裂、抗?jié)B及抗腐蝕等耐久性能。。
３、環(huán)氧砂漿施工及質(zhì)量控制
環(huán)氧砂漿進(jìn)行修補(bǔ)加固處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)氣候條件、工程特點(diǎn)及施工進(jìn)度合理組織施工。施工流程為：舊混凝土鑿毛或鑿除→噴砂(或用鋼刷)除銹(污)→涂刷鋼筋防銹劑→用清水沖洗飽和→基面涂刷環(huán)氧基液→環(huán)氧砂漿補(bǔ)強(qiáng)→養(yǎng)護(hù)。
   （1）基底處理
①鑿毛。為確保環(huán)養(yǎng)砂漿與基底混凝土具有良好的粘結(jié)，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(yán)重，應(yīng)采用人工鑿毛方法，鑿掉破損的混凝土，使基底露出堅(jiān)硬、牢固的混凝土面，鑿毛必須徹底全面，按照設(shè)計(jì)深度鑿除，也不必要過大，以免破壞了損破的混凝土。如果鋼筋銹蝕外露，還應(yīng)對鋼筋表面進(jìn)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(xù)、均勻地噴灑，使表層混凝土達(dá)到飽和狀態(tài)，且表面無明水。
   （2）砂漿的配制
一般的工程環(huán)氧砂漿補(bǔ)強(qiáng)量不大，根據(jù)選用的原材料、設(shè)計(jì)技術(shù)現(xiàn)場可現(xiàn)場配制，其各組分的配比用量必須嚴(yán)格控制。
環(huán)氧焦油砂漿配制程序如下：
環(huán)氧樹脂     在60～65℃拌勻、降溫至50℃
煤 焦 油                            拌勻降溫至30℃
二 丁 脂                                         拌勻
乙 二 胺                                        環(huán)氧基液   拌勻  環(huán)    氧
填    料                                                     焦油砂漿                                                    
（3）施工
以矩形輸水洞伸縮縫進(jìn)行環(huán)氧焦油砂漿補(bǔ)強(qiáng)為例，說明其施工工藝。
澆筑環(huán)氧焦油砂漿之前，在工作基面上涂刷環(huán)氧基液，涂刷時(shí)應(yīng)均勻，不得有漏涂、流淌；待基液用手摸感到似粘非粘時(shí)，應(yīng)立即澆筑砂漿；應(yīng)分層施工時(shí)，層與層之間應(yīng)間隔４ｈ。
含有橡皮止水時(shí)，應(yīng)將橡皮銼毛，或放入比重為1.84的濃硫酸中浸泡1～2分鐘，以提高橡皮與砂漿的粘結(jié)力。橡皮取出后要沖洗干凈晾干。
輸水洞伸縮縫環(huán)氧焦油砂漿補(bǔ)強(qiáng)分為三個(gè)部位進(jìn)行施工，即底平面、側(cè)立面和**平面。下面分別說明其施工方法：
①施工斷面示意圖              舊混凝土
石棉繩
環(huán)氧焦油砂漿
橡皮止水
原伸縮縫
②底平面環(huán)氧焦油砂漿施工方法
    將拌合好的環(huán)氧焦油砂漿直接澆筑在施工部位，按照**層設(shè)計(jì)厚度灘平，對準(zhǔn)原混凝土伸縮縫鑲?cè)胧蘩K，使得環(huán)氧焦油砂漿斷開，鋪上橡皮，再加模板壓緊，待環(huán)氧焦油砂漿固化后，澆筑*二層，*二層澆筑時(shí)，也先準(zhǔn)確放置石棉繩，斷開環(huán)氧焦油砂漿，再澆筑。
③側(cè)立面環(huán)氧焦油砂漿施工方法
    側(cè)立面環(huán)氧焦油砂漿施工主要是立模法，分兩次立模澆筑，**層含橡皮止水和石棉繩立一次，*二層立一次。模板制作成U形，防止環(huán)氧焦油砂漿順模板邊緣流淌；模板表面貼一層聚氯乙烯薄膜，防止模板與環(huán)氧材料粘結(jié)。
立模時(shí)先將與底面相連的石棉繩及橡皮止水抻直，位置放準(zhǔn)確，靠緊大面模板。模板固定好后，利用空隙灌筑環(huán)氧焦油砂漿，人工搗固或在模板外側(cè)振擊，使之密實(shí)。立*二層模板時(shí)，采用平面模板，直接在原墻壁上固定，灌筑。灌筑時(shí)，固定好外側(cè)石棉繩位置。每次模板支立高度，以施工方便和保證質(zhì)量為宜。
④**平面環(huán)氧焦油砂漿施工方法
    施工方法也是采用立模法。分兩次立模澆筑，**層含橡皮止水和石棉繩立一次，*二層封頂立一次。在**面的橡皮止水和石棉繩與側(cè)面的橡皮止水和石棉繩搭接，橡皮止水與橡皮止水利用膠粘接，粘接位置在側(cè)面上部，粘接長度要符合設(shè)計(jì)要求。
立**層模板時(shí)，將模板平放穩(wěn)定，先將橡皮止水平鋪于模板上，橡皮止水要長出模板兩端，長出部分為搭接粘貼長度。在模板、橡皮止水上鋪筑環(huán)氧焦油砂漿，再在環(huán)氧焦油砂漿、橡皮止水中間鑲?cè)胧蘩K，橡皮止水粘接處涂抹上膠，準(zhǔn)備粘接。環(huán)氧焦油砂漿數(shù)量應(yīng)稍多于施工部位需要量。完畢，人工抬起，進(jìn)行環(huán)氧焦油砂漿封**，支撐、固定模板，多余環(huán)氧焦油砂漿溢出，同時(shí)橡皮止水搭界接處進(jìn)行粘接。
**層固化后，拆除模板，鑿掉溢出的不合格的環(huán)氧焦油砂漿，準(zhǔn)備*二層環(huán)氧焦油砂漿澆筑。
方法是將模板平放穩(wěn)定，在模板上鋪筑環(huán)氧焦油砂漿，再在環(huán)氧焦油砂漿鑲?cè)胧蘩K，環(huán)氧焦油砂漿數(shù)量應(yīng)符合施工部位需要量。完畢，人工抬起，進(jìn)行環(huán)氧焦油砂漿封**，支撐、固定模板。
（4）養(yǎng)護(hù)  
環(huán)氧焦油砂漿澆筑完成固化拆除模板后應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù)，避免砂漿產(chǎn)生干縮裂縫。養(yǎng)護(hù)溫度不**15～25℃，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。   
（5）施工質(zhì)量控制
①為保證環(huán)氧焦油砂漿的施工質(zhì)量，必須建立、健全質(zhì)量保證體系。施工人員應(yīng)嚴(yán)格按操作程序，對各道工序進(jìn)行檢查驗(yàn)收。
②環(huán)氧焦油砂漿砂漿層外觀平整，層面與基底結(jié)合牢靠。
③在施工過程中按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行現(xiàn)場抽樣檢驗(yàn)，必要時(shí)可現(xiàn)場進(jìn)行鉆孔取芯試驗(yàn)，以檢查其效果。
    ４、施工注意事項(xiàng)
（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。
（2）澆筑環(huán)氧焦油砂漿前２小時(shí)，用水沖洗待修補(bǔ)部位，使混凝土表面處于飽和狀態(tài)，但表面不能有明水。
（3）環(huán)氧材料要隨配隨用。
（4）配料要選用易于散熱的器皿。
（5）環(huán)氧焦油砂漿要及時(shí)養(yǎng)護(hù)
（6）環(huán)氧焦油砂漿施工時(shí)要注意人身安全。
     ５、結(jié)語
環(huán)氧砂漿是一種質(zhì)量可靠、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(xù)擴(kuò)大，對新建混凝土工程采取預(yù)防性措施。砂漿具有粘結(jié)強(qiáng)度高，干縮變形小，抗壓模量低，抗侵蝕能力強(qiáng)的特點(diǎn)，而且可顯著提高護(hù)筋阻銹能力，還具有一定的補(bǔ)償收縮性能。采用砂漿進(jìn)行修補(bǔ)加固處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、工程特點(diǎn)及施工進(jìn)度合理組織施工。

 


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