用丙乳砂浆修复混凝土表面缺陷的施工方法

辛卓

（辽宁润中供水有限责任公司，辽宁 沈阳 110166）

1 研究背景

某水利工程隧洞二次衬砌为环向预应力后张法全圆式一次成型有压混凝土衬砌，浅埋、远距离输水、带压运行工况使其具有对二衬混凝土质量要求高的特点。在二衬施工过程中，由于地下水丰富、施工经验欠缺等因素影响，导致成型产品表面出现蜂窝、狗洞、麻面、错台、裂缝等各种质量缺陷，为了工程使用寿命不受影响，文中利用丙乳砂浆对存在的部分表面质量缺陷部位进行修复。

2 原因分析

通过对原材料进场、混凝土拌合、混凝土运输、混凝土浇筑施工、混凝土养护等与二次混凝土施工相关的各个工序进行研究分析，发现此次二衬混凝土部分表面缺陷产生的原因主要有两方面。

1）蜂窝。一方面，浇筑时混凝土下料不当，使得拌合物石子集中，造成混凝土离析。另一方面，漏振浇筑时，混凝土入仓速度过快、振捣时间短或仓面空间受限制而无法有效振捣等原因导致的振捣时间不足，浆液未完全充填骨料空隙而形成蜂窝。

2）麻面。一方面，针梁台车表面粘附水泥浆等杂物未进行清理打磨，拆磨时混凝土表面被粘坏。另一方面，混凝土振捣不实，气泡未排出，停在针梁模板表面形成麻点。

3 施工方法

3.1 施工前原材料准备

1）水泥。采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，其质量满足修补要求。

2）砂。采用普通河砂，粒径小于2.5mm，其质量满足修补要求。

3）丙乳。乳白微蓝乳状液体，桶装，可直接加入水泥、砂使用，不用现场添加任何组份。

4）拌和用水。抽取施工区内的井水，水温及水质均符合修补要求。

5）刮抹料、调色料。细砂、白水泥、丙乳，其质量满足修补要求。

3.2 人员、机械配置情况

为确保水工隧洞混凝土质量缺陷处理符合规范要求，结合现场作业条件，要求每个工作面配置相应的设备资源和人力资源。

设备主要配置：手持式凿毛机1台、高压水枪1台、磨光机1～2台、角向磨光机1～2台、手风钻1台、小型台称1台、砂浆拌和机1台、农用喷雾器1个。

人员配置：工班长兼安全员1人、技术负责人兼现场工程师1人、泥水工2人、其他人员（含架子工）2人。

3.3 蜂窝处理

如果蜂窝面积较小、深度较小（2.0～3.0cm），则先用1∶2～1∶2.5的水泥砂浆抹平；然后经试验确定材料配合比，刮抹料配合比为水泥∶细砂∶水=1∶2∶0.35，调色料配合比为水泥∶白水泥∶丙乳=5∶3∶1；之后处理表面，将刮抹涂料、调色涂料均匀涂抹在混凝土的表面，达到与周围衬砌表面的颜色保持相同的效果。

如果蜂窝面积大且较深，则先凿除全部松散混凝土，然后用高压风水冲洗。对不同的影响范围采取相应的措施：深度在0.5～2.0cm的缺陷用高标号水泥砂浆修补；深度在2.0～5.0cm的缺陷用丙乳水泥砂浆修补；深度在5.0cm以上的缺陷用丙乳豆石混凝土修补，表层1.0～2.0cm用丙乳水泥砂浆修补；之后再处理表面。

3.4 麻面处理

根据麻面的形状，用无齿锯将麻面混凝土部位切成规则的正方形或长方形，切深2.0～3.0cm，人工将混凝土凿掉，用高压水将混凝土表面冲洗干净，用比原混凝土强度高一级的砂浆回填，并抹平、压光，之后处理表面，方法同上。

3.5 丙乳砂浆施工

1）配合比

丙烯酸酯共聚乳液水泥砂浆配合比（重量比）为丙烯酸酯共聚乳液混合液∶42.5R级的普通硅酸盐水泥∶砂（过2.5mm筛）∶水=0.3∶1∶2∶0.2。

在露筋的地方，丙乳的掺量应不少于水泥的30%。打底与最后表层均采用丙乳净浆的配和比，即水泥∶丙乳＝2∶1，搅拌成浆。对于使用丙乳砂浆的调色问题，应在现场作试验，只需在水泥总量不变的情况下，加入白水泥和普通水泥一起进行反复试验，最后确定普通水泥与白水泥的比例即可。

通过丙乳砂浆与混凝土粘结强度和丙乳砂浆的抗压强度试验，丙乳砂浆与混凝土的粘结强度可达1.5MPa以上，丙乳砂浆的抗压强度均值可达40.0MPa以上。

2）施工工艺

丙乳砂浆配制简单，施工便捷，主要施工方法有2种：机械喷涂和人工抹压。

①丙乳砂浆拌制。将各种材料按照配合比准确称量，首先采用砂浆拌和机将水泥和砂子搅拌均匀，然后加入丙乳及水，再次搅拌均匀。砂浆在拌和机内连续拌和4～5min，停顿1min再拌和1min后才能入仓。一次不要拌和过多的丙乳砂浆，以10kg水泥为控制标准，每次拌制的量应在30～45min内丙乳砂浆初凝前使用完。

②施工前需将旧混凝土剥蚀层凿除，凿除厚度视具体情况而定，原则是要凿除松散部分混凝土，便于粘结。之后用高压水冲洗处理后的旧混凝土表面，直至表面干净无积水，待混凝土表面呈潮湿状时，用丙乳胶乳净浆均匀涂抹一层，保证表面全部均匀涂抹无漏涂。

③在净浆均匀涂刷之后，将丙乳水泥砂浆以每层5～10mm的厚度逐层摊铺在处理面上。砂浆摊铺后要用力压实，然后抹面，即向一个方向抹平，无需第二次收光，达到丙乳砂浆逐层密实、表面平整光滑。

④丙乳砂浆的表面养护。在表面略干时需要采用水喷雾方式养护，养护1d后再用毛刷均匀刷1道丙乳净浆，需保证其密封、无漏涂。等净浆凝结后需继续用水喷雾养护，养护时间保持7d以上。喷雾养护采用农用喷雾器即可。

4 结语

对于混凝土表面缺陷的修补，采用丙乳砂浆是一种非常好的修补材料，其具有粘结强度高、抗渗性能好、耐老化、施工便捷等优点，是水利、交通及民用建筑等混凝土结构表面缺陷修补的首选方法。