电灌站混凝土桥梁面层修补及防碳化处理

孙军，沈海昌，张珂

电灌站混凝土桥梁面层修补及防碳化处理

孙军，沈海昌，张珂

（淄博市萌山水库管理处，山东淄博255318）

针对萌山水库内的萌西电灌站混凝土桥梁工程出现混凝土面层剥蚀和钢筋外露锈蚀等现象，经过方案对比优选，确定使用SPC界面剂，SPC聚合物水泥砂浆、SK9608防渗防碳化涂料作为修补混凝土面层和防碳化处理材料，并对该材料特征和性能、施工工艺流程、数据监测情况做了介绍，供类似工程参考。

电灌站；桥梁；混凝土面层剥落；钢筋锈蚀；防碳化处理

淄博市周村区萌西电灌站是改善周村区南部农作物产量的一项民生工程。工程运行以来，提高了周边农作物的经济产量，对农作物的生产起到了决定性的助力作用。在萌山水库增容工程实施过程中，发现现状连接桥出现混凝土剥落、钢筋外露锈蚀等情况，且有扩展的趋势。为确保电灌站安全运行，决定对混凝土桥梁面层进行修补及防碳化处理。

1 工程概况

萌西电灌站位于淄博市萌山水库西侧，主要包括竖井机房、桁架拱桥连接桥长147m、配电室一座、出口蓄水池一座。萌西电灌站建于1990年，设计扬程33 m，装机容量620 kW。

电灌站连接桥为钢筋混凝土桁架结构，现状连接桥出现混凝土剥落，钢筋外露锈蚀等情况，萌山水库增容后，兴利水位83.0 m，淹没桥墩顶部及连接桥桁架拱脚处，造成拱脚混凝土腐蚀，危及连接桥结构安全。电灌站配电室基础为浆砌石结构，高程为81.0 m，现状基础下岸坡淘刷严重。抬高兴利水位后，会加重基础淘刷，影响电灌站安全。因此，需对电灌站连接桥和配电室进行加固处理。处理内容包括：对连接桥上下桥面，栏杆等混凝土表面出现剥蚀、崩落、顺筋开裂部位修补处理；对连接桥桁架及梁表面进行防碳化处理；对配电站浆砌石基础进行勾缝处理。

2 材料特性

为保护桥梁混凝土面层，延长桥梁使用寿命，确保工程安全运行，经多方调查、对比，优选了SPC界面剂、SPC聚合物水泥砂浆、SK9608防渗防碳化涂料作为修补材料。

SPC界面剂是一种由无机粉料和有机高分子聚合物乳液复合而成的双组份材料，涂刷在混凝土表面可有效地提高表层砂浆与混凝土的黏结强度。保证界面剂与混凝土具有良好的黏结附着力；可有效缓解温度变形对砂浆层的应力破坏；可有效缓解温度变形对砂浆层的应力破坏；无毒、无污染，属绿色建材产品。

SPC聚合物水泥砂浆是将高分子聚合物乳液（简称胶料）与由水泥、石英砂、膨胀剂等组成的干混砂浆(简称粉料)按比例拌和而成的一种聚合物水泥砂浆，简称SPC聚合物砂浆，也统称为SPC砂浆。SPC砂浆具有优异的黏结、抗渗、抗裂、抗冻、抗氯离子渗透、耐冲磨、耐老化性能，可在混凝土表面形成致密、弹性、抗渗、抗冻性能良好的“薄壳”，既起到表面修补的作用，又具有良好的防护效果，是一种理想的混凝土修补、防渗、防护新材料。

SK9608防渗防碳化涂料可直接应用于混凝土表面，其生成物可渗入混凝土内部微孔，堵塞孔隙通道，同时可在表面形成附着力极强、致密坚硬的涂层，提高混凝土结构的抗渗、抗冻性能，避免混凝土结构出现渗漏溶蚀、冻融剥蚀、碳化、有害化学物质（如Cl-、SO42-）侵蚀、钢筋锈蚀等老化病害，提高混凝土结构安全性和使用寿命。

3 施工方案及措施

3.1 剥蚀修补处理

3.1.1 基础处理

1）采用喷砂或凿毛工艺对混凝土基础表面进行处理，将表面的疏松、风化、剥蚀层清理至坚硬、牢固、新鲜的混凝土基面。2）对于混凝土裂缝采取化学灌浆、表面封闭法进行处理。对于渗漏部位，进行止漏防渗处理。对于钢筋锈蚀应彻底除锈处理。3）用高压水将混凝土表面冲洗干净，验收合格后进行抹面施工。

3.1.2 材料拌和

SPC界面剂、SPC聚合物砂浆、SK9608防腐防碳化涂料按照厂家提供的比例，拌和均匀。一次拌和的数量根据抹面进度确定，以2 h内用完为宜。

3.1.3 植筋浇筑聚合物砂浆

对于剥蚀破坏较严重的部位，适当植筋（梅花状布设），植筋间距40～50 cm。涂刷1道SPC界面剂，浇筑SPC聚合物砂浆，养护3～5 d后进行抹面。

3.1.4 抹面施工

1）充分湿润混凝土表面，但不要存在积水，均匀涂刷一道SPC界面剂。2）根据修补部位的结构型式特点，采取自上而下、分区分段进行抹面施工。3）抹面必须轧实、抹平，不要反复压抹以防开裂。4）根据SPC砂浆的拌和量、抹面面积控制抹面厚度。抹面厚度小于10 mm部位，可一次抹轧完成；抹面厚度大于10 mm部位，分层抹面，每层厚度控制在10 mm以内。

3.1.5 养护

SPC聚合物砂浆初凝后，采用塑料布或喷雾潮湿养护3～5 d。定时洒水（视天气情况，每天喷雾撒水3～4次），保证抹面处于潮湿状态。

3.1.6 刮涂SK9608防渗防碳化涂料

潮湿养护结束后，刮涂1道SK9608防渗防碳化涂料，自然养护21 d即可。

3.2 防碳化处理

主要材料包括SPC界面剂、SK9608防渗防碳化涂料。

3.2.1 表面处理

1）对混凝土表面进行打磨或高压喷砂处理，对表面缺陷如蜂窝、麻面、漏筋、顺筋裂缝、凹凸不平、剥蚀破坏部位进行凿毛处理，直至露出新鲜、坚硬的混凝土基面。2）对锈蚀钢筋进行彻底除锈处理，对裂缝及渗水部位进行化学灌浆处理。3）采用高压水将基面冲洗干净。

3.2.2 材料配制

1）界面剂、聚合物砂浆、防碳化涂料必须严格按配比要求配制。2）聚合物砂浆必须采用人工拌和，不得使用机械搅拌。3）材料充分搅拌均匀，一次拌料不能太多，随用随拌。

3.2.3 混凝土缺陷修补处理

对于蜂窝、麻面、漏筋、顺筋裂缝、凹凸不平整、错台、剥蚀破坏部位按照第1部分的工艺要求进行修补处理。

3.2.4 SK9608防渗防碳化涂层施工

1）底涂：涂刷1道SPC界面剂。2）中涂：刮涂3道SK96098防渗防碳化涂料，厚度控制在2.0 mm以上。3）面涂：第3道涂层固化并打磨后，滚涂1道SK9608防碳化涂料面漆。

4 数据检测

在工程喷涂完成后，采取随机取样和断面取样方法，选取10个断面进行抗渗、抗冻融、抗压强度等指标检测。SPC聚合物砂浆检测数据为：抗压强度38.6 MPa，抗折强度10.6 MPa，黏结强度4.8 MPa；SK9608防渗防碳化涂料抗折强度11.2 MPa，抗压强度43.5MPa，黏结强度5.2MPa，抗渗性能达到W12要求；经混凝土200次抗冻融循环试验，质量损失率1.2%，相对动弹性模量88.7%，抗冻性能达到F200要求。以上检测结果均达到设计要求。经历一个冬季后，涂层外观均匀一致，无起皮、无鼓泡、无裂纹、无孔洞、无调块等缺陷，与下层结合牢固，平整度达到设计要求。

（责任编辑 赵其芬）

TU755.8

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2017-05-16

孙军（1973—），男，工程师