k聚合物砂浆在混凝土表面修补加固中的应用

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1、www.lubanwang.cnwww.fujianyongnian.cnK聚合物砂浆在混凝土表面修补加固中的应用１　概况　　１９９９年１２月～２０００年４月，笔者对淮海农场混凝土建筑物进行了全面调查，并用回弹仪测验了建筑物的混凝土强度，用酸酞试液测验了碳化深度。通过调查发现，现有混凝土建筑物耐久性不良。主要表现在：①混凝土碳化和裂缝问题普遍存在；②沿海地区钢筋混凝土结构受氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀严重；③临水混凝土表面冻融松散剥落破坏；④混凝土表面冲磨破坏、机械磨损、磨蚀破坏以及化学侵蚀；⑤碱骨料反应破坏等。这些问题严重影响混凝土建筑物寿命和外

2、观，甚至危及混凝土建筑物的正常运行和安全。为了提高混凝土建筑物的耐久性，延长建筑物的使用寿命，其后我们对淮海农场内的３座大梁混凝土剥落且有露筋现象的公路桥、１５座出现大面积混凝土碳化且钢筋锈蚀严重的农田排灌泵站的工作桥、５座出现大面积混凝土剥落、碳化和钢筋锈蚀严重的节制闸机架桥等工程采用ＴＫ聚合物砂浆(由水利部天津水利水电勘测设计研究院科学研究所研制)进行修补加固，总面积达３０５０ｍ２，防碳化喷涂面积约３４００ｍ２。经过现场检查验收，没有发现因材料或施工原因而出现裂缝现象，防碳化涂层没有发现脱落起皮现象。在施工中，我们曾对只有３ｄ龄期修补砂浆进

3、行凿除检查，结果凿除的砂浆普遍能粘下老混凝土面。经过２ａ的多次运行，没有发现脱落和出现裂缝现象，这说明ＴＫ聚合物砂浆是一种理想的修补材料。２　ＴＫ聚合物砂浆的主要性能及适用范围　　ＴＫ聚合物砂浆是一种新型的混凝土表面修补材料，是以少量水溶性聚合物改性剂，再掺入一定量的活性成分、膨胀成分而配制成的ＴＫ聚合物防渗、防碳化、防腐砂浆。由于聚合物及活性成分的掺入，改善了聚合物水泥砂浆的物理、力学及耐久性能。主要体现在：　　(１)活性作用。聚合物乳液中有表面活性剂，能够起减水作用。同时对水泥颗粒有分散作用，改善砂浆和易性，降低用水量，从而减少水泥的毛细孔

4、等有害孔，提高砂浆的密实性和抗渗透能力。　　(２)桥键作用。聚合物分子中的活性基因与水泥水化中游离的Ｃａ２＋、Ａｌ３＋、Ｆｅ２＋等离子进行交换，形成特殊的桥键，在水泥颗料周围发生物理、化学吸附，成连续相，具有高度均一性，降低了整体的弹性模量，改善了水泥浆物理的组织结构及内部应力状态，使得承受变形能力增加，产生微隙的可能性大大减少。即使产生微裂隙，由于聚合物的桥键作用，也可限制裂缝的发展。　　(３)充填作用。聚合物乳液迅速凝结，形成坚韧、致密的薄膜，填充于水泥颗粒之间，与水泥水化产物形成连续相填充空隙，隔断了与外界联系的通道。　　总之，ＴＫ聚合物

5、的活性作用、桥键作用、充填作用改善了硬化水泥浆体的物理结构及内应力，降低了整体的弹性模量、减少用水量、改善了硬化水泥浆体内部毛细孔等有害孔，从而大大提高了砂浆的粘结、抗裂、抗渗及抗腐蚀等性能。ＴＫ聚合物砂浆性能指标如表１所示。　　从表１可以看出，与普通砂浆相比，ＴＫ聚合物砂浆具有抗拉强度高、拉压弹性模量低、干缩变形小、抗冻、抗渗、抗冲耐磨，与混凝土粘结强度高，具有www.lubanwang.cnwww.fujianyongnian.cnwww.lubanwang.cnwww.fujianyongnian.cn一定的弹性，抗裂性能高。与环氧砂浆相

6、比，还具有施工工艺简单、操作方便、无毒、成本低(是环氧砂浆的１／３～１／５)等优点。适用于水工、港工、公路、交通及地下工程的混凝土建筑物因碳化、空蚀、冻融破坏及化学侵蚀而引起的混凝土表层开裂、剥蚀等混凝土表面薄层修补，可直接用于防渗、防腐、防碳化工程，也可用于建筑瓷砖粘贴和卫生间防渗。３　ＴＫ聚合物砂浆施工及质量控制　　采用ＴＫ聚合物砂浆进行修补加固处理时，应根据当地的气候条件、工程特点及施工进度合理组织施工。施工流程为：旧混凝土凿毛→喷砂(或用钢刷)除锈(污)→涂刷钢筋防锈剂→用清水冲洗饱和→基面涂刷ＴＫ界面剂→抹ＴＫ聚合物砂浆→养护→涂防碳

7、化剂。３.１　基底处理　　(１)凿毛。为确保ＴＫ聚合物砂浆与基底混凝土具有良好的粘结，一般用钢丝刷或喷砂方法清除表面浮层污物(有油漆或油脂污染部位用丙酮洗刷)。如基面松动严重，应采用人工凿毛方法，凿掉破损的混凝土，使基底露出坚硬、牢固的混凝土面，凿毛必须彻底全面，但也不宜深度过大，以免破坏了未碳化和损破的混凝土。如果钢筋锈蚀外露，还应对钢筋表面进行除锈，并涂刷钢筋防锈剂。　　(２)饱和。对凿除的混凝土表面，采用高压水枪(采用饮用水)将碎屑、灰尘冲洗干净，并连续、均匀地喷洒，使表层混凝土达到饱和状态，且表面无明水。３.２　砂浆的配制　　根据选用的

8、原材料、设计技术及施工和易性要求事先进行试拌。现场可用砂浆搅拌机拌和或人工拌和，其各组分的配比用量必须严格控制。　　先将称好的水泥、砂搅拌均匀，再将称