干硬性混凝土预制块冻融破坏处理措施

吕鸿翔，董卫军，于飞飞

（1.南水北调东线山东干线有限责任公司，山东 济南 250000；2.山东创元水务有限公司，山东 济南 250000）

近年来，一种新型振动挤压成型干硬性混凝土砌块被越来越多地用于水库大坝护砌、河道边坡护砌等工程中。本文就大屯水库围坝混凝土预制块的应用情况进行总结。

1 概述

大屯水库迎水坡护砌采用了开孔垂直联锁混凝土预制块，开孔垂直联锁混凝土砌块尺寸为0.40m×0.40m×0.21m，混凝土强度等级为C25，设计龄期为28d，设计龄期的强度保证率为95%，抗冻等级为F150。该水库主体结构于2012年12月底完成，至今已多次达到设计蓄水位，经历7个冬季。据统计，历经几个冬季后发现极少部分混凝土预制块在水位变动区出现表面剥蚀或者表层2cm厚度左右断层现象。

图1 混凝土联锁块型式

2 问题分析

根据该护坡在平原水库护坡工程中的应用情况，振动挤压成型垂直连锁预制砌块型式护坡己基本满足平原水库护坡的多方面需求，其垂直连锁结构形式发挥了刚性与柔性护坡的优势。虽然修鸿雁[1]从水灰比、粉煤灰掺量、含气量方面界定了一定的范围；焦璀玲[2]等从原材料、配合比、拌和物、生产设备参数、成品养护及产品质量检验控制等方面研究了垂直联锁混凝土预制块控制技术，提出了很好的建议。但在生产工艺中设备控制参数应加强相互协调优化配置，常青[3]等从该种混凝土预制块应根据振动挤压工艺特点和现场生产条件提出联锁块混凝土拌和物工作性要求，确定了该干硬性混凝土合理的VC值为15s左右，水胶比在0.28～0.38之间，机械振动频率50Hz，振动时间为20s。在具体的生产过程中，以上参数还应根据设备的工艺特性进行适当调整。如果不及时调整设备振动时参数，易出现局部翻浆较多而贴粘模板，在脱模时导致拉伤混凝土块，使得混凝土块受到多年往复冻融后，在波浪作用下出现断裂。

3 修复施工方案

3.1 修复施工方案的选择

采用丙乳砂浆补强方式处理，其丙乳砂浆配置的方法、工艺和修补操作流程比较简单，而且成本比较低。在丙乳砂浆混凝土修补过程中，加入了丙烯酸酯共聚物，完善混凝土的原有结构，丙乳砂浆的乳液会聚合成网膜，能有效的进入混凝土的内部，改善混凝土的物理结构。丙乳砂浆具有非常高的密实性，修补以后能很大程度上增加其混凝土的抗冲击力、抗渗性。因为丙乳砂浆能提高混凝土的硬度，具有很强的抗裂性能，从而使得修补后的混凝土具有和原混凝土具有相同的性能。

李成、章学明[3－5]介绍了丙乳砂浆具有极强的物理性能和黏结强度及较好的抗裂、防渗、防老化、抗腐蚀等优点，指出其在混凝土修补补强过程中有非常重要的作用，分析了丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强方面的应用。故选择丙乳砂浆对上述问题进行处理。用于修补的混凝土抗冻等级应不小于F200，且满足设计要求。

3.2 配合比选择

为保证丙乳砂浆在混凝土修补补强方面起到更加好的效果，在该水利工程混凝土修补时，设计了混凝土配合比指标[5-6]，其丙乳砂浆配合比（重量比）如表1所示。

表1 丙乳酸酯共聚乳液水泥砂浆质量配合比

3.3 施工要求

1）基层混凝土表面应凿除至出露新鲜、坚硬的混凝土，凿除厚度宜均匀，凿除坑的周边应垂直，轮廓线宜构成凸多边形，清洗干净，基面干燥后，宜在其上涂刷防护涂料。

2）丙乳砂浆在对现场护坡混凝预制块修补过程中的施工分为：清凿除（凿毛、清除）→冲洗（净水）→涂抹基液→丙乳砂浆压抹→养护。其中涂抹面必须用高压风水枪冲洗或动力钢丝刷清理，坑洼处不得残留混凝土碎屑、泥粉、污水等；填补砂浆前，修补表面应充分洒水湿润，使混凝土达到面干饱和状态，防止附近混凝土区域从新填补的混凝土中吸收水分；清洗完毕后表面不得有积水，同时质检人员验收确认合格后才能进行下一步施工。涂抹基液应少拌勤拌、随拌随用，每次铺填压抹厚度控制在10mm左右，并且铺填密实；当修补厚度大于10mm时，应分层压抹，层间保持糙面，最终外露表面形成光面。第2次压抹要待第一次压抹的砂浆凝固后进行，但间隔时间不可太长。砂浆初凝前应将修补表面压光，待砂浆终凝前后再压实抹光一次。

3）丙乳砂浆避免下雨露天和乳液太阳直射施工。砂浆拌制时，先将水泥和砂干拌均匀，再倒丙烯酸醋共聚乳液和水，充分拌合均匀，拌匀后，不宜再反复搅拌和加水，配置好的砂浆应在1h内用完。摊铺后立即进行压抹，一次抹平，不宜反复抹压，遇气泡时应刺破压紧，表面应密实。

4 结语

综上所述，分析了水库围坝护坡振动挤压成型干硬性混凝土预制块工程生产质量控制影响因素，提出在混凝土原材料、配合比等参数不变的情况下，应及时调整振动时间和振动压力，以便于减少混凝土预制块局部损伤问题。提出了用丙乳砂浆处理现场预制块处理方案，并得到应用。