
一、混凝土表面缺陷修补
(一)修补要求
混凝土表面缺陷包括蜂窝、麻面、凸凹错台、外形走样、风化开裂、表面磨损、空蚀(亦称气蚀)坑洞等。
1)选用的修补材料,除了满足建筑物运行的各项要求外,其本身的强度、耐久性、与老混凝土的粘结强度等,均不得低于老混凝土的标准;
2)当修补区位于空蚀敏感区,混凝土表面的不平整度应符合防止空蚀的要求,参见附录1中“三、抗空蚀耐磨损混凝土施工”部分;
3)当修补区位于有观瞻要求的部位,修补材料应有与老混凝土相一致的外观;
4)修补时应将不符合要求的混凝土彻底凿除,清除松动碎块、残渣,凿成陡坡,再用高压风水冲洗干净;
5)对渗水、漏水的部位,应采用速凝材料堵漏(如快凝水泥、丙凝、水泥—水玻璃、快燥精等)和将外漏部位埋管集中引出再快速封堵。漏水堵住后,即进行修补。
(二)修补方法
首先分析产生缺陷的主要原因,根据混凝土表面的工作要求、施工技术条件,选择修补方法。常用的修补方法参见表1。
(三)修补工艺
1、干硬性水泥预缩砂浆
1)施工程序:凿毛冲洗并清洗表面积水→拌预缩砂浆→涂水泥素浆(水灰比0.4~0.5)→分层铺料、捣实→抹面→养护
2)材料要求及配合比:水泥宜选用与原砼(C20)同品种的高标号新鲜水泥;选用质地坚硬的、并经过2.5mm孔径筛过的砂,其细度模数控制在1.8~2.2;水灰比为0.3~0.4,灰砂比为1:2~1:2.6;为提高砂浆强度,改善和易性,可加入适量的外加剂(如木质素磺酸钙、高效能减水剂)。砂浆配合比参见表2。
3)施工方法:材料称量后进行拌和(合适的加水量拌出的砂浆以手握成团,手上有湿痕而无水膜),用塑料布遮盖,存放0.5~1h;然后按施工程序分层(每层厚4~5cm)铺料和捣实(捣实后的层厚2~3cm),每层捣实到表面出现少量浆液为度,顶层用抹刀反复抹压至平整光滑;最后,覆盖养护6~8h。
4)质量鉴定:修补后砂浆强度达50kgf/cm2(施工时抽样成型决定强度),用小锤敲击表面,声音清脆者合格,声音发哑者凿除重修。
5)工效及材料消耗:按层厚10cm计,工效约1。25m3/工日;砂浆耗量为计算体积的1.1倍;水泥素浆的水泥耗量约3.6kg/m3。
2、氯偏砂浆 在干硬性水泥砂浆中加入氯乙烯—偏氯乙烯共聚乳液(LP乳液)可得到一种快凝、早强和抗水的材料,特别适用于在潮湿基面上涂抹并很快浸水的修补工程(抹面后1.0~2.0h即可浸水。
(1)施工程序:基面清理→刷氯偏浆液→铺氯偏砂浆→压实→抹面压光→浸水养护。
(2)材料要求及配合比:见表3所列。
(3)拌和工艺:1。使用前,应将氯偏乳液用10%磷酸钠中和至pH值为7~8。
(4)施工要求:基面清理,冲洗干净;拌好砂浆,停放时间不超过半小时;先涂基液,后填砂浆,压实后表面抹压光滑。
3、环氧砂浆 环氧材料具有优良的力学性能和抗渗、抗冻、耐磨、耐腐蚀性能;但价格昂贵,且从配料到养护,对施工工艺要求严格;具有毒性,以及对温度变化敏感,易老化,与混凝土的变形性能不一致,颜色不协调等缺点。以环氧数脂为主剂,由不同辅助材料配制成的有环氧基液、胶泥、砂浆和混凝土。
(1)施工程序:基面清理→刷基液→涂抹环氧砂浆(或环氧混凝土)→反复压抹→养护→质量鉴定。
表1 混凝土表面缺陷常用修补方法
| 修补方法 | 干硬性水泥 预缩砂浆 | 氯偏砂浆 | 环氧砂浆 | 细骨料混凝土 | 水泥喷浆 | |
| 材料性能 | 抗压强度 (kgf/cm2) | 400~500 | 500~700 | 800~1000 | 500~600 | 350~600 |
| 粘结强度 (kgf/cm2) | 20左右 | 30左右 | 30~50 | 20~30 | 10~20 | |
| 抗冲耐磨性 | 良 | 良 | 优 | 良 | 一般 | |
| 适用条件 | 流速(m/s) | <30 | <30 | <45 | <30 | <20 |
| 一般厚度(cm) | 2.5~10 | 1~5 | 1~5 | 20~40 | 1~12 | |
| 适用范围 | 高流速区,平面、立面局部修补 | 高流速区,平面、立面局部修补、修补后浸水和水中养护工程 | 高流速区,检修条件困难的表面修补 | 表面孔洞、坑塘及高流速区的大面积底板修补 | 高流速区,立面、顶面修补及结构补强 | |
| 序 号 | 水灰比 | 灰砂比 | 水泥 (kg) | 水 (kg) | 砂 (kg) | 木钙 (%) | 备 注 |
| 1 | 0.40 | 1:2.6 | 550 | 220 | 1430 | 采用525#普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥 | |
| 2 | 0.36 | 1:2.5 | 575 | 207 | 1440 | 0.2 | 采用525#普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥 |
表3 氯偏砂浆材料要求及配合比
| 材料名称 | 代 号 | 规 格 与 要 求 | 配 合 比 | 备 注 | |
| 砂 浆 | 基 液 | ||||
| 水泥 | C | 525#普通硅酸盐水泥或硅酸演大坝水泥,过0.5mm筛 | 100 | 100 | |
| 砂 | S | 细度模数1.8~2.4,过5mm筛 | 200 | ||
| 水灰比 | W/C | 0.24± | 0.3± | ||
| 减水剂 | FDN | 工业品 | 0.75 | 0.72 | 黄石建材厂产 |
| 氯偏乳液 | LP | 含固量45% | 10~15 | 15 | 上海燎原化工厂产 |
| 乳化剂 | OP-10 | 工业品 | 0.3± | 上海助剂厂产 | |
| 促进剂 | 正硅酸乙脂、化学剂 | 0.45 | 0.45 | ||
| 消泡剂 | 284P | 0.05~0.07 | 0.05~0.07 | ||
2. LP、FDN、OP及284P称量精度为±0.5ml,其他材料称量精度为±1g;
3.OP-10、正硅酸乙脂、284P的掺量,按LP乳剂重量计;其中正硅酸乙脂掺量,按气温高低而减少或增加;
4.FDN掺量按水泥重量计。
表4 不同部位要求的环氧材料配方
| 材 料 名 称 | 配 方 编 号 | 备 注 | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||||
| 适用干燥部位 | 适用潮湿部位 | 适用水下部位 | |||||||
| 主剂 | 618环氧树脂 6101 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
| 固化剂 | 590#(改性间苯二胺) 593(改性乙二胺) 酮亚胺 苯二甲胺 810# MA | " 18 | 16 | " 5 25 | 32~25 | " 10 | 590#液体可直接掺用,无须加温溶解,是间苯二胺的改性剂,毒性减小 | ||
| 增塑剂 | 聚硫橡胶 650# 304# 二丁酯 煤焦油 | " 15 | 50~100 | " 10 | " 80 40 10 | " 40 | 20 | 650#或651#系聚酰胺树脂 304#系不饱和聚脂树脂,活性增塑剂 二丁脂系邻苯二甲酸二丁脂,非活性增塑剂 | |
| 稀释剂 | 501# 661# | " 15 | 20 | 501#系环氧丙烷丁基醚,活性稀释剂 661#系丁基多缩水甘油醚 | |||||
| 偶联剂 | KH—560 南大—42 | " 2.5 | 2 | KH—560系Y-缩水甘油氧化丙基三甲氧基硅烷 南大—42系苯胺甲基三乙氧基硅烷 | |||||
| 促进剂 | DMP-30 | 1~3 | |||||||
| 填料 | 水泥 石英粉 砂子 生石灰 铸石粉 石棉绒或玻璃纤维 | " 488 212 | 150 700 | 适量 200 | " 70 75 10 | 140~200 420~600 20~30 | 500~700 | ||
1)清理基面松动砂师,冲洗干净,并使基面表面干燥(采用水下环氧配方除外);
2)均匀涂刷薄层基掖(厚度约0.2mm),刷后待其发粘再涂抹砂浆;
3)分层涂抹砂浆,每层厚5~10mm,压抹密实;
4)大面积的涂抹应分块施工,分块尺寸1.5mx3.0m,相邻块间隔时间不少于48h;
5)施工与养护温度控制在20℃左右为宜。冬季施工时,需搭设暖棚,以保持温度稳定;
6)一般配方的养护时间,冬季不少于7d;夏季不少于3d。涂抹后24h内严禁浸水(水下环氧除外);
7)做好劳动保护。
氯偏乳液+乳化剂
浆液
砂浆
消泡剂
水
泥
消泡剂
砂
水
减水剂
(预先配成10%浓度溶液)
图1 氯偏砂浆拌制工艺流程
(3)配方:由于低毒、高效能材料不断发展,环氧材料的配方也随之改变,见表4中列出常用的几种配方参考。
(4)环氧材料的拌制工艺:每次拌和量不超过2kg,拌成成品后应摊开存放待运,拌制程序如图2。
(5)环氧砂浆拌制要求;
1)环氧树脂应隔水加热,加热温度视不同固化剂而定;间苯二胺70~80℃;乙二胺(二乙烯三胺或810等)40℃左右;
2)固化剂间苯二胺应预先隔水加热65℃溶解;
3)填料包括水泥、石棉绒及铸石粉等在内,可根据不同情况使用,其中砂、石要求干净,所有填料均应经过105℃烘烤4小时左右,冬季施工时预热至30~40℃。
(6)质量鉴定:环氧砂浆强度1d可达50%(施工时抽样成型试验),即可进行敲击检查。凡起泡、声音发哑的部位均应凿除重抹。
(7)工效及材料消耗:见表5。
4、细骨料混凝土
(1)插筋及钢筋网:在修补区可增加插筋和挂焊钢筋网,或采用补偿收缩混凝土,以防止新浇混凝土裂缝和新、老混凝土脱开。插筋及钢筋网的布置要求见图3所示。钢筋埋设牢固后,浇细骨料混凝土。
(2)细骨料混凝土的材料及配合比:水泥要求新鲜。水灰比用0.29---0.32。骨料要求质地坚硬,沙的细度模数2.4—2.6,细骨料采用0.5—2.0cm干净的卵石,必要时可选用特种骨料或另增钢纤维等。混凝土配合比可参考表6。
(3)功效及材料耗量:修补厚度按15cm计,功效为2.5工日/m2,水泥消耗80/kg
