環氧砂漿作為一種混凝土結構修補加固材料，具有粘結強度高、干縮變形小、抗壓模量低和抗侵蝕能力強的特點，在水利工程中得到廣泛應用。通過H123水性環氧砂漿在白馬湖穿運洞閘墩修補中的應用，分析閘墩病害產生的原因，介紹H123水性環氧砂漿的特性及在修補過程中的施工工藝。 馬樹齊（江蘇省灌溉總渠管理處，江蘇淮安223200） 關鍵詞：白馬湖穿運洞；閘墩；環氧砂漿；修補；應用 中圖分類號：TV46文獻標識碼：B文章編號：1007-7839（2014）02-0024-02 0·引言 水工混凝土結構除要求具有設計的強度，以滿足安全承受荷載外，還應在周圍的自然環境和使用條件下具有耐久性。水工混凝土結構經長期使用，會因外部環境影響和材料內部缺陷出現碳化、剝落、裂縫等侵蝕和破壞現象，為保證結構強度和耐久性，經常需要對水工混凝土結構進行修補，以消除工程運行的安全隱患。環氧砂漿作為一種混凝土結構修補加固材料，具有粘結強度高、干縮變形小、抗壓模量低和抗侵蝕能力強的特點，在水利工程中得到廣泛應用。筆者結合白馬湖穿運洞工程維修實例，分析混凝土結構破壞的原因，闡述H123水性環氧砂漿如何應用于水工混凝土結構修補。 1·工程概況 白馬湖穿運洞位于江蘇省淮安市淮安區平橋鎮，上游為白馬湖，下游為里下河，工程主要功能是在不影響里下河地區排澇的情況下，排除新河以東灌溉總渠以南白馬湖以北地區的雨澇。工程建成于1960年，設計流量50m3/s，共2孔，每孔凈寬3.0m，凈高3.3m，洞身總長355m。洞身、工作橋、消力池為鋼筋混凝土結構，上下游翼墻為漿砌塊石結構。白馬湖穿運洞常年開閘排除上游雨澇，近年來年均排澇2.6億m3。工程經過半個多世紀的運行，下洞首閘墩、胸墻混凝土出現碳化、剝蝕等病害現象。 2·病害情況及原因分析 2.1病害情況 白馬湖穿運洞下洞首閘墩、胸墻常年處于水位變動區運行，閘墩及胸墻表面出現碳化、剝蝕現象。經檢測，測點最小碳化深度為9.5mm，最大為58mm，碳化深度檢測結果詳見表1。
下洞首閘墩、胸墻水位變動區混凝土剝蝕露子嚴重，經現場量測，剝蝕深度最大達16mm，剝蝕范圍近40m2。 2.2原因分析 2.2.1碳化原因 混凝土的碳化是因大氣中的CO2滲透進混凝土內部的孔隙，并溶解于毛細孔的水分中，與水泥發生十分復雜的多相物理化學連續反應過程。混凝土產生碳化的原因包括內在因素和外在因素。內在因素有：不同的水泥其礦物組成、混合材料等不同，直接影響著水泥的活性和混凝土的堿度，因而對碳化有著重要影響；不同的集料品種和級配其內部孔隙結構差別較大，直接影響著混凝土的密實度。酸性氣體（如CO2）、水分等是混凝土碳化的外在因素。白馬湖穿運洞下洞首位于平橋鎮大運河東堤外坡腳，穿運洞常年排水，下洞首處空氣潮濕，而運河堤上茂密樹林因光合作用夜間釋放CO2，對混凝土碳化形成有利的外在因素。隨著工程運行年久和有利的外在因素，其混凝土碳化速度較快，由檢測數據可見一斑。 2.2.2剝蝕原因 白馬湖穿運洞下洞首混凝土表面剝蝕，主要集中于閘墩、胸墻浸水飽和區和水位變動區。由于汛期和枯水期水位變化，以及夏、冬季溫度變化，混凝土內部孔隙水凍結膨脹和融解松弛交替，造成了較大面積的混凝土表面剝落。又因混凝土碳化鋼筋保護層厚度不足導致鋼筋產生銹脹，進一步加劇了混凝土的開裂和剝落。 3·H123水性環氧砂漿的應用 白馬湖穿運洞工程尚未加固改造前，為改善水工混凝土結構性能，保證工程安全運行，管理單位采用了H123水性環氧砂漿對其混凝土結構進行修補。 3.1材料比選 環氧砂漿是目前最多用于混凝土結構修補的材料之一，由環氧樹脂、固化劑、促進劑及填料按一定比例配制而成。環氧砂漿有廠家配制的成品，也有使用單位購得環氧樹脂和固化劑后自行制備。環氧樹脂有水性環氧樹脂和油性環氧樹脂之分，前者以水為介質，后者以溶劑（促進劑）為介質；前者對潮濕環境下混凝土有較好的覆蓋性，后者則要求修補的混凝土處于非常干燥狀態；前者環保，后者使用會產生甲醛，危害人體健康和污染環境。白馬湖穿運洞水工混凝土修補選用H123水性環氧砂漿，主要是綜合考慮了施工方便、環保、價格等因素。材料比選對比詳見表2。
3.2材料特性 H123水性環氧砂漿是由水性環氧樹脂H123A、水性環氧固化劑H123B、水泥、砂等按一定比例配置而成。通過水性環氧的交聯固化及水泥的水化作用，形成具有空間網狀結構的高性能的有機—無機復合材料體系，能起到增強、抗滲和抗化學品腐蝕的作用，且可在潮濕界面和環境下快速固化，不會產生龜裂，適用于水利等建筑物的缺陷修補粘結。主要有以下特點：以水作為分散介質，環保；熱膨脹系數與混凝土接近，具有良好的粘結性；可在干燥、低溫、潮濕等環境中固化，潮濕面粘結性能優；和易性好，操作施工簡便。其技術指標詳見表3。
3.3施工工藝 在白馬湖穿運洞閘墩混凝土結構修補中，對H123水性環氧砂漿按照產品使用說明規定的比例進行配制，且經過現場試配，并保證了足夠的攪拌時間和適用時間。修補施工工序：基面處理—表面清理—涂刷基液—環氧砂漿涂抹—養護。 （1）基面處理：用電動風鎬鑿除閘墩表面約1.5cm厚的碳化層，清除混凝土表面剝蝕層等松散物質，以暴露出新鮮的混凝土層面。 （2）表面清理：對處理過的混凝土面用電動鋼絲刷進行清理，清理表面的沙粒粉塵。 （3）涂刷基液：在處理好的混凝土基面上用毛刷均勻地涂刷一薄層底層基液，做到薄而均勻、不流淌、不漏刷。 （4）環氧砂漿涂抹：待基液初凝（表面不流動，連續3次指觸絲至1cm斷開）時，開始涂抹環氧砂漿。用抹刀涂抹環氧砂漿，涂抹時要邊壓實邊抹光，應同方向連續攤料并注意對銜接處要壓實排氣。環氧砂漿可以一次抹夠1.0cm（超過1.0cm需分層涂抹），但要求進行多次拍打、壓實，使其與混凝土基面粘結牢固。壓實提漿后，視現場溫度間隔30～60min再次抹光，并保證表面不得有連續接縫和下滑現象。 （5）養護：工程水性環氧砂漿修補后選擇自然養護，在固化期內避免閘門啟閉振動、硬物撞擊、刮擦，涵洞上下游填筑圍堰斷流無明水沖刷，養護達48h以上。 4·結語 白馬湖穿運洞閘墩混凝土結構經H123水性環氧砂漿修補處理后，外觀質量得到較大改善，更重要的是增強了建筑物的安全性，提高了混凝土抗老化和防碳化能力，為建筑物結構安全和耐久性提供了保證。H123水性環氧砂漿在工程修補中的應用，能起到防治混凝土病害、延長建筑物使用壽命的作用，值得在類似工程中推廣使用。 聲明：此文內容源于互聯網，微編輯后分享，如有侵權請及時聯系，我們將在24小時內刪除   更多行業信息 新型砂漿網：http://www.www.azcospm.cn/ 保溫工程網：http://www.bwgcw.com/ |
