丙乳砂浆在泄洪隧洞加固工程中的应用

2011-08-15李遇春陈贫元

山西建筑 2011年2期

李遇春皋祥陈贫元

1 概况

泄洪隧洞是水库建筑物的重要组成部分之一，泄洪隧洞洞身四壁在泄洪水流的长期作用下已出现了破坏，表面部分形成麻面等缺陷，原洞壁表面混凝土碳化较为严重，影响建筑物的使用寿命。拟加固的隧洞位于溧阳国家AAAA风景区天目湖旅游度假区太公山景区，是太湖流域七座大型水库中的一座。水库集水面积148.5 km2，总库容1.086亿m3，大(2)型水库。设计洪水位23.00m，正常蓄水位 21.00m，建成于 20世纪 50年代。经几十年的运用，洞壁表面出现剥蚀、麻点等，影响到正常使用，需对其进行加固处理方可消除隐患。在加固方案的选择设计中，从实用性、可行性及经济性等方面考虑最终选用丙乳砂浆对其进行加固处理，达到了预想的效果。

2 丙乳砂浆的特点及配制

2.1 丙乳砂浆的特点

丙乳砂浆与相同条件下的普通水泥砂浆相比，其抗压强度是后者的 85%，抗拉强度有所提高，其与老水泥砂浆的粘结强度则有较大的提高，可提高 4倍，极限引伸率提高 2.5倍～4倍，吸水率可降低 30%，而抗碳化能力可增强4倍～5倍，抗氯离子渗透能力提高 9倍以上，抗磨耗性能提高 1.35倍，快冻法冻融循环可达300次，收缩变形小，具有抗老化的良好性能，是作为防冲蚀部位的良好加固材料。丙乳砂浆性能的改善不仅是由于显著减少了用水量，而且还由于聚合物乳液在水泥水化时失水形成聚合物膜，与水泥浆体呈连续相，改善了硬化水泥砂浆的物理组织结构及结构的内应力，大大减少了微裂缝出现的可能性，限制了裂缝的蔓延，切断了与外界的通道，填充了空隙，从而使丙乳砂浆的抗裂性、粘结强度、抗渗、抗碳化及抗氯离子渗透能力均得到提高。

2.2 丙乳砂浆的配制

丙乳砂浆是丙烯酸酯共聚乳液水泥砂浆的简称，采用聚丙烯酸酯乳液、P.O42.5水泥与砂拌制，丙乳砂浆的配合比采用聚丙烯酸酯乳液∶水泥∶砂=0.25∶1∶2，配合比采用质量百分比。聚丙烯酸酯乳液为南京水利科学研究院的产品，砂为河砂，并满足现行国家标准的规定，水泥为溧阳市汉生特种水泥有限公司的产品。砂浆拌制前先将水泥与砂按配合比准确称量，再用砂浆搅拌机将水泥与砂干拌均匀，然后倒入聚丙烯酸酯乳液，再进行充分拌和。每次拌制的丙乳砂浆保持适当的量，能在45min内丙乳砂浆初凝前使用完即可，防止拌和过多造成来不及使用而发生凝胶、结块现象。对于出现凝胶、结块的丙乳砂浆在施工时均作为施工废料处理。

3 丙乳砂浆的施工

先用电动打毛机将隧洞内壁进行打毛，凿除原有的混凝土表面碳化层。将隧洞内壁全部打毛完全符合要求后即可进行丙乳砂浆的粉面。

隧洞内壁粉刷前先将基底表面的污物、尘土和松散的混凝土用钢丝刷子进行清理，然后用高压清水对壁面冲洗，将浮砂、尘土洗净，在砂浆粉刷前保持施工面湿润，处于饱和状态，但表面不得有积水，确保砂浆与混凝土面的充分粘结。

在涂抹丙乳砂浆时，修补面上先用丙乳净浆打底，净浆配比为1 kg的丙乳加2 kg的水泥搅拌成浆，在净浆未硬化前即铺筑丙乳砂浆。洞底面施工时为一次布料抹压，洞壁的仰面和立面施工时，砂浆涂层厚度为20mm，粉刷时分层施工，每层抹面的厚度为10mm左右，第一层为找平层，第二层为加强层。待前一层砂浆表面略干后进行下层施工。每层砂浆铺筑到位后，用力压实，随后就抹面，在抹面的过程中保持向一个方向抹平，避免来回重复抹压，无需第二次收光，一次成型。施工过程中遇有气泡时刺破排空压紧，再抹压，使砂浆密实，以免重锤脱空。

粉刷完成的丙乳砂浆在表面略干后，将隧洞的两端洞口用薄膜封堵形成相对密闭空间，保持洞内一定的湿度，对砂浆表面用喷雾器喷水雾养护，养护时间 7 d以上。

4 加固效果

丙乳砂浆施工厚度为2 cm，隧洞内壁粉刷总长为216m，丙乳砂浆粉刷面积为 2 150m2，采用人工涂刷法施工。施工预留同条件养护的水泥砂浆试块经试验检测抗压强度分别为 32.2MPa，33.8MPa，31.5MPa，35.5MPa。施工完成后经实地检查，表面光滑完整，无麻点空洞，没有剥离或脱落现象，达到一定的预期效果。