防碳化处理技术在九龙沟闸加固工程中的应用

2016-10-17王承敏

安徽水利水电职业技术学院学报 2016年3期

关键词：胸墙九龙除险

王承敏

(阜阳市颍州河道管理局，安徽阜阳　236000)

防碳化处理技术在九龙沟闸加固工程中的应用

王承敏

(阜阳市颍州河道管理局，安徽阜阳236000)

文章介绍了防碳化处理技术在九龙沟闸除险加固工程中的应用情况，并给出了处理效果。

九龙沟闸、除险加固、防碳化处理

九龙沟闸经过多年运行，存在诸多安全隐患，主要为：上、下游翼墙砌缝砂浆不饱满，存在蜂窝、空洞现象；上游左岸翼墙向河道内倾斜，翼墙分缝拉开；上下游浆砌石护坡、干砌石锥坡块石局部损毁；闸墩多处存在露石、麻面、砼碳化严重，胸墙多处存在钢筋锈蚀涨缝，部分混凝土保护层已损毁。交通桥设计标准偏低，桥面板碳化严重，板底存在露筋、砼麻面、钢筋锈蚀严重；护栏钢筋锈涨、损毁；闸室上部工作桥、排架砼碳化严重，钢筋锈蚀；钢筋砼梁板式闸门止水橡皮老化严重，压铁件锈蚀严重、起壳、门体漏水；启闭机及电气控制设备零部件陈旧、老化，动作可靠性较差，不能保证工程安全运行。阜阳市水务局于2008-11月组织专家对该闸进行了安全鉴定，认定该中型闸安全类别为三类病险闸，经省水利厅批准于2013-11月对工程进行除险加固。其中闸室下部排架、闸墩、胸墙防碳化处理，是本工程除险加固的一项重要内容。

1　混凝土防碳化处理技术的应用

1.1混凝土碳化情况

九龙沟闸闸室下部闸墩、胸墙、排架、桥面板经过多年的运用，混凝土碳化严重，局部混凝土碳化脱落，已导致了内部钢筋的锈蚀。经查阅相关设计图纸及实地调查，该闸施工混凝土采用普通硅酸盐水泥，该品种水泥，更易导致混凝土发生碳化，施工时局部混凝土振捣不密实，致使空气中的CO2气渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低，形成结构混凝土的碳化。混凝土碳化情况如图1所示。

图1　混凝土碳化和钢筋锈蚀

1.2混凝土防碳化处理方案选择

当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气的影响下，使混凝土失去对钢筋的保护作用，致使钢筋慢慢生锈，对于钢筋混凝土来说，碳化会使混凝土的碱度降低，使混凝土对钢筋的保护作用减弱。对于混凝土的碳化：一种是表面未有产生破坏的混凝土碳化处理，其处理方法一般是在混凝土表面做涂料，阻断CO2向其内部侵蚀扩散，达到表面保护作用，涂料采用的有环氧厚浆涂料、氯磺化聚乙烯、水泥基类材料、高标号水泥砂浆、聚合物水泥浆等。另一种是针对已产生碳化破坏的混凝土碳化处理，如露筋开裂、混凝土崩落和钢筋锈蚀等，其处理方法是先进行钢筋除锈，刷防锈剂，清理混凝土表面，用粘结性强的防碳化涂料涂刷整个钢筋混凝土结构，达到全面封闭的效果，以防止进一步被侵蚀。对碳化超过混凝土保护层的采用局部修补和再结合全面防护的措施，对密实的覆盖层进行局部修补和恢复其结构的整体外形，达到防护效果。九龙沟闸由于运行多年，现有的闸墩及胸墙碳化情况较严重，碳化沿钢筋向混凝土内部发展，甚至有混凝土保护层完全破坏的情况，属第2种情况，选择第2种处理方案。

1.3混凝土防碳化处理材料的选定

本工程中对防碳化材料的选择：一是要有良好的绝缘性，能防止CO2、水汽和氧气的渗透；二是要有足够的粘结强度，保证涂料与混凝土结合牢固；三是覆盖材料的固化时间(即表干时间)满足施工要求。根据安徽省内多座大型水闸防碳化处理的成功案例，结合本工程特点和资金供应情况，九龙沟闸闸墩及胸墙防碳化处理采用环氧厚浆涂料，该涂料是一种新型防腐材料,防腐效果好,造价适中,适用范围广,施工工艺也不复杂，其在安徽省诸多大型水闸工程混凝土防碳化处理中已经成功应用。

1.4混凝土防碳化处理质量控制

工程所需主要材料为环氧厚浆涂料，主要特点是高粘合性、固化收缩率小、耐化学介质稳定性、电绝缘性优良、工艺性能良好等，根据环氧厚浆涂料本身的特点，施工阶段加强质量控制。施工前首先检查混凝土表面钢筋锈蚀缝、破损等情况。将需处理部位的表面清洗干净，除去混凝土表面的浮尘、粗糙不平的混凝土等；对混凝土表面上的坑窝、麻面、裂缝要用腻子找平补齐，裸露的钢筋进行除锈，对面积较大的混凝土脱落部分采用高标号混凝土修补，并使其保持干燥和清洁。环氧厚浆涂料分甲乙2包，配制比例为甲：乙=7:1，若在冬季施工且温度较低时，在环氧厚浆涂料配置时要增加固化剂的用量，已清理后的混凝土表面要涂刷3遍涂料。第1遍刷环氧基液，等40min左右时用手触碰有拉丝现象，再涂抹环氧砂浆；第2遍将配好的环氧砂浆用抹刀按厚度2mm～4mm涂抹到已刷好的基面上，每次涂抹时要连续同一个方向涂刷，衔接处要压实好，注意表面提浆。2h后抹光；第3遍环氧浆液与银粉要按比例配制好再涂抹，这样可提高防碳化强度和外观颜色效果。每道工序必须严格按要求操作，合格后方可进行下一步，以确保质量。环氧涂料进行完后，要按时养护28天，以保证处理的效果和质量。涂刷涂料时要注意安全，远离烟火。

2　结束语

九龙沟闸除险加固工程于2014-06月完成， 2014-12月通过竣工验收。除险加固后，工程运行已近2年，经多次对防碳化处理部位进行现场观察和检验，用环氧厚浆涂料处理后的闸墩和胸墙表面(水位变化区除外)色泽均匀一致，无剥落、松脱、起鼓现象。水位变化区因水中有机物、漂浮物的污染等原因，颜色出现较大变化，但无剥落、起鼓现象，未发现现有的混凝土继续碳化情况，此次防碳化处理效果明显。现除险加固后的工程运行状况良好，工程面貌也得以有效保护和提升，达到了除险加固的预期效果。

[1]张映霓.涵闸除险加固过程的分析[J].科技资讯 2013，(15)：53.

[2]刘越，刘义明.浅谈涵闸的除险加固[J].江西水利科技 2002，(3)：157.

[3]张卫国.混凝土碳化机理及处理措施[J].技术创新，2007，(11)：411-412.

(责任编辑胡进)

The use of carbonization technology in Jiulong ditch brake reinforcement engineering

WANG Cheng-min

(Fuyang City Yingzhou Canal Management Bureau,Fayang 236000,China)

This paper introduces the application of carbonization technology used in Jiulong ditch brake reinforcement engineering ,and the treatment was given.

Jiulong ditch brake;stabilization for danger release;anti-carbonization treatment

2016-04-28；

2016-05-10

王承敏(1970-)，女，安徽阜阳人，工程师，主要从事水利工程管理工作。