【摘 要】本文介紹了環(huán)氧砂漿在各水電站混凝土修補(bǔ)中的成功應(yīng)用。對(duì)長期承受高水流、強(qiáng)沖刷的水工建筑物來說，有個(gè)強(qiáng)壯的表面抗沖刷是必須的。通過已有的成功案例，建議類似修補(bǔ)工程可采用此方法。

【關(guān)鍵詞】水電站；修補(bǔ)；環(huán)氧砂漿；混凝土；抗沖刷

1 引言

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，德國Lindmann用兩種有機(jī)化合物對(duì)苯二酚和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)，生成樹脂狀產(chǎn)物；俄國化學(xué)家Prileschajaw用過氧化苯甲醚和烯烴反應(yīng)，生成環(huán)氧化合物，揭開了環(huán)氧樹脂發(fā)明的序幕。

我國1956年開始研制環(huán)氧樹脂，1958年開始工業(yè)化生產(chǎn)。水利水電行業(yè)對(duì)環(huán)氧樹指材料的需求很迫切，水工建筑物裂縫的修補(bǔ)，砼表面抗沖刷、磨損、空蝕作用的防護(hù)及處理，砼表面溶蝕、凍融剝蝕破壞的修補(bǔ)，表面缺陷的補(bǔ)強(qiáng)加固等等，往往都是用環(huán)氧砂漿進(jìn)行涂層修復(fù)加固。傳統(tǒng)環(huán)氧砂漿在常溫下各化工原材料粘度和稠度較大，必須加熱施工，環(huán)氧砂漿涂層易于產(chǎn)生脫空、脆裂等形式的破壞，影響其使用耐久性，部分原材料有毒，特別是施工加熱又會(huì)放出大量強(qiáng)刺激性氣體，對(duì)人體皮膚和呼吸道等器官產(chǎn)生過敏性反應(yīng)，嚴(yán)重者甚至影響人體的其它生理功能。

2 新型NE-Ⅱ型環(huán)氧砂漿主要特性

2.1 常溫施工

常溫條件下各組分材料、施工器具及混凝土基面均不需要加熱，易于施工操作。

2.2 不粘器具、施工方便快捷

外觀顏色與混凝土基本一致，施工時(shí)類似于水泥砂漿不粘工器具，雙組份成品包裝，使用操作簡單，施工方便快捷，施工面平整、光潔，易于保證施工質(zhì)量。

2.3 無毒、無污染

國家建筑材料測試中心的毒性試驗(yàn)檢測結(jié)果表明：NE-Ⅱ型環(huán)氧砂漿的各項(xiàng)主要毒性成份的含量均遠(yuǎn)低于國家室內(nèi)裝修材料標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 柔韌性良好

具有良好的柔韌性和抗沖擊性能，能夠抵抗外力引起的變形，降低體系產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，提高材料的適應(yīng)性能。

2.5 與混凝土的匹配性和耐久性能優(yōu)良

具有良好的抗老化和抗碳化性能，其線性熱膨脹系數(shù)（9.2×10-6/℃）較普通環(huán)氧砂漿（一般為[30~60]×10-6/℃）大大降低，與混凝土（一般為[8~11]×10-6/℃）基本一致，涂層能與混凝土在不同溫度條件下實(shí)現(xiàn)同步變形，避免了因兩種材料的脹縮性能差異太大而使界面應(yīng)力過大，造成涂層脫空、開裂。

2.6 主要力學(xué)性能優(yōu)良

主要力學(xué)性能優(yōu)良，抗沖磨強(qiáng)度是C50硅粉混凝土的3~5倍，與混凝土粘結(jié)牢固。適用于建筑物的梁、柱、樁承臺(tái)等的裂縫、混凝土構(gòu)筑物表面的蜂窩、漏洞和露筋等的缺陷處理。

其間進(jìn)行了多次修補(bǔ)和維護(hù)。1983年，對(duì)新安江電站老化涂層進(jìn)行了修補(bǔ)，采用當(dāng)時(shí)新研究出的彈性環(huán)氧砂漿，至今該涂層仍然沒有開裂、脫空、起砂，而且與基層砼粘結(jié)良好，20多年的現(xiàn)場應(yīng)用證明了彈性環(huán)氧砂漿的優(yōu)勢。

4.2 環(huán)氧砂漿在遼寧太平灣水電站的應(yīng)用

1985年，太平灣電站22孔泄洪道在澆筑二期砼后，發(fā)現(xiàn)幾乎每孔泄洪道中部垂直水流方向都出現(xiàn)貫穿性裂縫，工期緊迫，水庫要按計(jì)劃蓄水發(fā)電。當(dāng)時(shí)決定采用彈性環(huán)氧砂漿修補(bǔ)，具體做法是沿裂縫鑿出寬20cm、深2.5cm的梯形槽，用潮濕水下環(huán)氧砂漿找平，填平開鑿面的凹凸不平處，上面鋪1mm厚的橡膠板，再澆筑彈性環(huán)氧砂漿，砂漿面與兩側(cè)砼面之間壓實(shí)、抹平。全部22孔泄洪道均采用這種方法處理。施工后水庫按期蓄水，運(yùn)行至今末發(fā)現(xiàn)任何問題。

4.3 NE環(huán)氧砂漿在二灘水電站的應(yīng)用

二灘水電站1#泄洪洞為C50硅粉混凝土襯砌，設(shè)計(jì)最大流量為3700m3/s，最高流速為45m/s。2001年汛后檢查發(fā)現(xiàn)，1#泄洪洞2#摻氣坎下游直至出口段底板、邊墻遭遇大面積損壞，其中底板混凝土襯砌大面積損壞，局部完全損毀，外露基巖；邊墻4m以下區(qū)域磨損嚴(yán)重，大多外露粗骨料，高速水流挾帶推移質(zhì)沖刷后形成的線形凹槽分布廣泛；邊墻4m以上區(qū)域受磨損程度較輕，大多外露細(xì)骨料、無混凝土乳皮、手感粗糙。

為保證二灘水電站的安全運(yùn)行，需要對(duì)1#泄洪洞損壞部位進(jìn)行修復(fù)，但選擇何種材料來抵抗高速水流的沖刷和磨損，卻成為擺在設(shè)計(jì)者面前的一道難題，為此2002年設(shè)計(jì)和業(yè)主派代表在全國各大中型水電站進(jìn)行考察，初選了HF抗沖磨混凝土、NE環(huán)氧砂漿、高強(qiáng)噴涂樹脂三種材料，經(jīng)過對(duì)材料性能、施工方法、應(yīng)用效果的比對(duì)，最終設(shè)計(jì)確定1#泄洪洞底板修復(fù)采用C50硅粉混凝土襯砌；邊墻4m以下部位的表面修復(fù)采用環(huán)氧砂漿保護(hù)層，邊墻4～7m部位的表面修復(fù)采用環(huán)氧膠泥保護(hù)層。通過現(xiàn)場工藝性試驗(yàn)，業(yè)主最終選定NE環(huán)氧砂漿做為邊墻修復(fù)的抗沖磨材料。

二灘1#泄洪洞邊墻表面修復(fù)工程環(huán)氧砂漿保護(hù)層的設(shè)計(jì)工程量為5100m2，平均層厚7mm；環(huán)氧膠泥保護(hù)層的設(shè)計(jì)工程量為4500m2，平均層厚約1mm。1#泄洪洞于2003年6月修復(fù)完畢后，7月中旬即投入汛期使用，至今已歷經(jīng)八個(gè)汛期近2000小時(shí)的泄水運(yùn)行，業(yè)主在每年汛后都組織人員進(jìn)