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供水渠道混凝土缺陷修复施工方案
来源:  作者:admin  时间:2018-11-24 16:32:01
 一、工程概况
东深供水渠道经过几十年的运营,部分引水渠道内边墙混凝土出现裂缝和表面剥蚀、空蚀、钢筋锈蚀、混凝土孔洞等质量问题。该水工混凝土建筑物的主要任务是引水、输水,严重的裂缝和表面剥蚀及钢筋锈蚀不仅危害水工混凝土建筑物的整体性和稳定性,而且使建筑物的安全运行受到严重威胁,加速混凝土结构老化,缩短水工混凝土建筑物的使用寿命,造成东升供水渠道混凝土表面破损的原因分析如下:

高速水流在移动过程中对边墙表面进行磨损、切削和冲撞,随着磨损程度的增加、过流表面会出现凹凸不平的磨损坑。由于磨损坑的形成,使水流受到扰动,在过流表面形成各种类型的漩涡流,从而发展到空蚀破坏。而推移质带着很大的动能冲撞砸击脆质的混凝土上,在撞击接触区形成很高的局部应力,当这种应力超过混凝土的的内聚力时,就发生局中破坏。

现粤海水务公司准备对上浦进水闸的边墙和闸墩混凝土进行缺陷修复,共计825m²。我公司应约踏勘现场,根据业主对水渠缺陷修复技术要求以及在2015年司马水渠和2016年石山水渠的现场试验结果等制定施工方案。即采用中国核工业集团公司生产的中核丙烯酸高分子乳液和中核2000渗透结晶型防水防腐材料,结合中德新亚公司生产的抗冲磨防空蚀修复材料调配丙乳砂浆以及表面批刮环氧高强腻子来修复混凝土。

二、编制依据
1、《水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范》DL/T5027-2005
2、《修补砂浆》JC∕T 2381-2016 
3、《水工混凝土结构设计规范》SL191-2008
4、《水工混凝土施工规范》SL677-2014
5、《水利水电工程施工质量评定规程》SL176-2014
6、《水工混凝土建筑物修补加固技术规程》DL/T5315—2014
7、《水工混凝土结构缺陷检测技术规程》SL 713-2015
8、中核系列防水防腐材料技术规范
9、2015年和2016年东深供水渠道防水防腐样板实验结果

三、中核丙乳型防水防腐砂浆产品介绍

中核丙乳型防水防腐砂浆的改性机理是将少量有机高分子聚合物以乳液状掺入新拌制的水泥砂浆中与无机物水泥共为胶结料复合而成。这种复合物在水泥硬化过程中,水泥吸收高分子乳液中的水份水化而固结,而高分子乳液则失水凝集,干燥后成为具有粘结性的聚合物膜,两者牢固地结合在一起,且封闭了砂浆中的孔隙通道,从而改善了丙乳水泥砂浆的物理力学性能。砂浆的性能改善取决于乳液的掺量及施工工艺,其改性主要表现在如下三方面:

1、对水泥颗粒的分散作用,由于乳液中含有表面活性剂,可降低用水量,改善砂浆的和易性,提高砂浆的致密性;

2、桥键作用,有机高分子聚合物中的活性基,与水泥水化形成的游离离子(Ca2+、Al3+、Fe3+)进行交联反应,形成特殊的桥键,在水泥颗粒周围发生物理化学吸附,形成均匀的连续相,改善了水泥砂浆硬化体的物理组织结构和内力,大大减少了微裂缝的产生;

3、填冲作用,丙乳乳液凝结,形成坚韧、致密的薄膜,分布于水泥砂浆骨架之中,填充空隙,切断了与外界的通道。正由于丙乳乳液对水泥砂浆以上的改性作用,使丙乳水泥砂浆的物理力学性能产生了显著的变化。

4、中核丙乳型防水防腐砂浆性能指标如下:

序号 性 能 丙乳型防水防腐砂浆
1 抗压强度(MPa) 44.2
2 抗拉强度(MPa) 7.6
3 抗折强度(MPa) 16.9
4 极限引伸率(1╳10-6) 558~900
5 抗拉弹性模量(1╳104MPa) 1.65
6 收缩变形((1╳10-6) 536
7 与老砂浆粘结强(MPa) 8.0
8 与钢板粘结强度(MPa) 0.9~1.6
9 渗水高度(mm) 35
10 磨耗百分率(%) 3.97
11 快速碳化深度(mm) 0.8
 
                                  按《水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范》DL/T5027-2005执行
5、中核2000渗透结晶型防水材料指标如下


主要性能指标 检测结果
序号 项目 指标
1 抗压强度 /MPa 7d≥12.0 21.3
14d≥18.0 29.1
2 抗折强度 /MPa 7d≥2.80 4.6
14d≥3.50 5.5
3 湿基面粘接强度 /MPa 7d≥1.0 1.4
4 抗渗压力/MPa 7d≥1.5 >1.5
5 第二次抗渗压力 /MPa 56d≥0.8 1.2
6 轴心拉伸强度增加值 /% 28d≥20 26
7 极限拉伸值增加值 /% 28d≥20 33
8 抗碳化性能 平均碳化深度减少率 ≥60 61
9 抗氯离子渗透性能 涂层阻抗 ≥600Ω >1000
 
                                   按核行业标准EJ/T 20070-2014《核工程水泥基防腐防水材料规范》执行
6、高强环氧腻子性能指标
序号 性 能 指标
1 柔韧性/mmm 50
2 耐冲击性/cm ≥15
 
                                           按HG/T3354-2003《各色环氧脂腻子》
四、施工工艺
1、准备材料
①中核2000渗透结晶型防水材料
②中德新亚抗冲磨防空蚀修复材料
③中核LEAC丙烯酸高分子乳液
④中德新亚高强环氧腻子
2、准备工具
高压水枪,喷涂机、钢丝刷、灰刀、电动搅拌器、刮板、喷雾器、毛刷、辊筒等
3、施工流程
清洗基层→中核2000渗透结晶型底层处理→丙乳型砂浆修补孔洞→混凝土表面修补平整→养护→刮涂高强环氧腻子
4、施工工艺
①用高压水枪清洗原混凝土表面的泥沙、青苔、壳菜等附着物并晾晒至干燥。
②调配中核2000渗透结晶型防水材料界面涂刷一遍。调配比例为中核2000:水:丙乳=1:0.4:0.1。
③待中核2000初凝后,调配丙乳砂浆配比为:水:丙乳=1:1,然后和易抗冲磨防空蚀修复材料,将配比好的材料充分搅拌均匀待用。
④分层刮涂丙乳型砂浆,每层厚度控制在5mm左右。刮涂时采用倒退法进行,即加压方向与刚建砂浆层前进方向相反,要求丙乳砂浆层密实,用力压实,随后抹面,注意向一个方向抹平,不要来回多次抹,不需第二次收光。多次刮涂直至混凝土基层表面平整光滑。
⑤96小时内用喷雾状水养护,每天3-4遍。
⑥调配高强环氧腻子,AB组分比例为3:1,批刮一遍。表面有刮痕时需要用水砂纸打磨平整。
⑦丙乳水泥砂浆的配制配制丙乳水泥砂浆要根据当地材料、气温、施工所要求的和易性,通过试验和现场试拌,确定其配合比。并采用人工充分搅拌均匀。砂浆一般应在半小时内用完。
⑧丙乳水泥砂浆的施工采用人工抹面,力求一次抹平压实。在抹面过程中,不要反复压抹,以防止浆体在凝聚过程中形成的聚合物膜被拉裂。


五、缺陷修复大样图

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                                    四川中川核防水防腐工程有限公司
                                                          2018年11月23