丙乳砂浆在天福庙水库除险加固工程中应用

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1、丙乳砂浆在天福庙水库除险加固工程中应用　　摘要： 丙乳砂浆是一种新型混凝土建筑物的水泥基护面修补材料，具有优异的粘结、抗裂、防水、防氯离子渗透、耐磨、耐老化等性能，和树脂基修补材料相比具有成本低、耐老化、易操作、施工工艺简单及质量容易保证等优点。主题词： 丙乳砂浆水库加固混凝土修补应用中图分类号：P343.3文献标识码：A一、前言天福庙水库位于宜昌市远安县，大坝拦截长江一级支流黄柏河东支，水库承雨面积553.6km2，多年平均径流量2.51亿m3，总库容6180万m3，是一座为宜昌市城区近两百万人口及东风渠灌区150万亩农田灌溉提供水源保障的重要水源工

2、程。工程于1974年12月动工兴建，1978年元月基本建成蓄水。设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇，设计洪水位409.00m，校核洪水位409.51m。8水库枢纽由砌石双曲拱坝、左岸溢流重力坝、坝顶溢洪道、左岸溢洪道、灌溉兼防空底孔、发电引水管和电站厂房组成。坝顶高程410.3m，最大坝高63.3m，坝顶宽4.2m，坝顶全长232m。左岸溢洪道为2孔13×11.5m（宽×高）的泄洪闸，坝顶溢洪道布置在大坝中部，设有4孔8×7.4m（宽×高）的泄洪闸。天福庙水库水工建筑物经过多年运行，且受到二十世纪七十年代混凝土浇筑技术条件的限制，混凝土表面剥蚀、碳化等老

3、化现象严重。混凝土老化造成的结果是裂缝的存在，严重的裂缝和表面剥蚀及钢筋锈蚀已经危害到水工建筑物的整体性和稳定性，还造成较为严重的渗水，不仅导致水量的损失，影响到水库的经济效益和社会效益。二、丙乳砂浆的特性丙乳是丙烯酸脂共聚乳液的简称，是一种高分子聚合物的水分散体，是一种水泥改性剂。丙乳砂浆是丙烯酸脂共聚乳液水泥砂浆的简称，属于高分子聚合物乳液改性水泥砂浆，具有优异的粘结、抗裂、防水、防氯离子渗透、耐磨、耐老化等性能，和树脂基修补材料相比具有成本低、耐老化、易操作、施工工艺简单及质量容易保证等优点，适用于水利、公路、工业及民用建筑等钢筋混凝土结构的防渗、防腐护面和修补工程

4、。8丙乳砂浆与传统环氧树脂砂浆相比，不仅成本低，而且施工与普通水泥砂浆相似，可人工涂抹或喷涂，施工工艺简单，易操作和控制施工质量，并适合潮湿面粘结，与基础混凝土温度适应性好，使用寿命同普通水泥砂浆，克服了环氧树脂砂浆常因其膨胀系数大于基底混凝土而开裂、鼓包与脱落等缺点。丙乳砂浆与普通砂浆相比，具有极限拉伸率提高1～3倍，抗拉强度提高1.35～1.5倍，抗拉弹模降低，收缩小，抗裂性显著提高，与混凝土面、老砂浆及钢板粘结强度提高4倍以上，2天吸水率降低10倍，抗渗性提高1.5倍，抗氯离子渗透能力提高8倍以上等优异性能，使用寿命基本相同，且具有基本无毒、施工方便、成本低，以及密

5、封作用，能够达到防止老混凝土进一步碳化，延缓钢筋锈蚀速度，抵抗剥蚀破坏的目的。具体性能指标见下表。丙乳砂浆与普通砂浆性能指标比较表序号性能普通砂浆丙乳砂浆试验方法1抗压强度（MPa）5044.22抗拉强度（MPa）5.57.63抗折强度（MPa）10.716.94极限引伸率（1╳10-6）228558～9005抗拉弹性模量（1╳104MPa）2.61.656收缩变形（（1╳10-6）12715367与老砂浆粘结强度（MPa）1.48.08与钢板粘结强度（MPa）00.9～1.69渗水高度（mm）90351.5MPa水压,恒压24h.10磨耗百分率（%）5.383.97双圆

6、柱园盘耐磨机811快速碳化深度（mm）3.60.820%C02浓度碳化20天12盐水浸后氯离子渗透深度(m)>201.013碳化强度损失1314碳弧灯全气候老化2160h142天吸水率（%）120.815抗冻性/>300快冻循环备注:实验试件的灰砂比均为1:1，水灰比相同;丙乳砂浆的丙乳掺入量为水泥重量的30%。三、丙乳砂浆在天福庙水库除险加固中的应用采用丙乳砂浆进行水工混凝土表面防护修补，国外1964年就已经开始使用这种材料。根据国内有关资料，1985年以来，国内大中型水库除险加固中的水工建筑物混凝土表面防护修补以及公路桥梁裂缝修补等多个工程也被广泛应用，最长使用年限已

7、达20多年，均取得良好的效果。天福庙水库经过32年的运行，在除险加固工程现场检查发现，水工建筑物混凝土外表面多处存在钢筋裸露、混凝土表面碳化、大部分表面粗骨料出露及施工缝结合不佳等老化病害现象，属于典型的水工建筑物混凝土老化。设计单位对这些混凝土结构表面碳化等缺陷的处理主要采用人工抹压或喷涂丙乳砂浆。具体施工情况如下：1、丙乳砂浆配制要求：8(1)原材料：丙烯酸共聚乳液；42.5级普通硅酸盐水泥；粒径小于2.5mm的标准石英砂；水要求采用饮用水。(2)配合比丙乳净浆和丙乳砂浆的建议配合比见下表。丙乳净浆和CW-P型砂浆建议配合