朱 敏李振華

（1.南京市江寧區(qū)水利局，江蘇南京 211112；2.南京市江寧區(qū)高新園，江蘇南京 211100）

0 引言

混凝土缺陷問題由來已久，特別是近幾年大批量的水利工程相繼開工建設(shè)，如：中小型水庫除險加固、中小型水閘除險加固、涵洞消險工程等，因混凝土相對工程量大，施工時間特殊等原因，經(jīng)過幾年的運行，發(fā)現(xiàn)個別水工建筑物如涵洞閘門井立柱、水庫溢洪道翼墻及底板等處存在缺陷，缺陷形式主要表現(xiàn)為微裂縫、碳化、露筋和滲水［1］。上述缺陷如不及時修補將影響工程的主體結(jié)構(gòu)性能，為了消除建筑物運行的安全隱患，采用NKY改性樹脂乳液分別對上述缺陷進行修補。

1 混凝土破壞機理分析

混凝土材料在長期使用過程中，因外部環(huán)境和材料內(nèi)部原因造成的侵蝕和破壞主要表現(xiàn)為：混凝土體積膨脹、裂縫、碳化、表面剝落、滲水等。外部環(huán)境因素主要有：水、風(fēng)化、凍融、化學(xué)腐蝕、磨損、氣體等；材料內(nèi)部原因主要有：堿骨料反應(yīng)、體積變化、吸水性、滲透性等。其中，混凝土內(nèi)部可蒸發(fā)水的可逆性和隨之引起或產(chǎn)生的有害作用是導(dǎo)致混凝土性能劣化的重要原因［2］。筆者結(jié)合缺陷修補施工管理經(jīng)驗，以某工程為依據(jù)，對處理水利工程混凝土缺陷的材料及施工工藝進行介紹和分析。

2 修補材料

2.1 NKY改性樹脂乳液

NKY樹脂乳液是由南京水利科學(xué)研究院科研成果直接轉(zhuǎn)化而成的產(chǎn)品，最早研制于上世紀80年代初，1986年通過水利部鑒定，1988年獲國家科技進步三等獎及水利電力部科技進步二等獎，是電力工業(yè)部“八五”推廣項目［3］。本工程使用的是經(jīng)交通部西部項目“橋梁結(jié)構(gòu)表面防護耐久性材料的研究”改進后的NKY改性樹脂乳液［4］。

2.2 NKY改性樹脂乳液的合成

（1）合成用原材料

常規(guī)丙烯酸類或丙烯酸酯類單體，烯基縮水甘油醚，烯基聚醚大單體，順丁烯二酸酯，引發(fā)劑，乳化劑。以上原料均為工業(yè)品。

（2）合成方法

制備核乳液：在四口瓶中加入適量的去離子水和乳化劑，當水浴達到40℃～80℃時開始乳化，一段時間后加入部分A類單體（丙烯酸類單體+丙烯酸酯類單體+烯基縮水甘油醚+順丁烯二酸酯）和部分引發(fā)劑，繼續(xù)乳化得核乳液。

制備殼乳液：在四口瓶中加入適量的去離子水和乳化劑，攪拌乳化，一段時間后加入B類單體（丙烯酸類單體+丙烯酸酯類單體+烯基聚醚大單體）和部分引發(fā)劑，繼續(xù)乳化得殼乳液。

制備核殼乳液：在四口瓶中加入部分核乳液和引發(fā)劑，氮氣保護升溫至60℃～95℃，形成種子乳液，出現(xiàn)藍相后開始滴加剩余核乳液，滴加完核乳液后繼續(xù)滴加殼乳液和引發(fā)劑，全部滴完后保溫反應(yīng)3～5 h，得核殼乳液，即NKY改性樹脂乳液。由NKY改性樹脂乳液和水泥、砂按一定比例制得的NKY改性樹脂乳液砂漿的性能見表1。

2.3 RD防水堵漏劑

RD防水堵漏劑由無機、有機等多種原料復(fù)合而成，具有速凝、早強、抗?jié)B、適用性廣等特點。初凝時間6 min，終凝時間14 min，1 h抗壓強度達12.0 MPa，抗?jié)B大于1.5 MPa。

3 施工工藝

3.1 防碳化施工工藝

（1）清除基底表面污物、塵土和松軟、脆弱部分，本工程中混凝土碳化深度大多在0.5～0.7 cm，所以決定鑿除原混凝土表面碳化層0.5～1.0 cm，這樣既能提高耐久性能，又有利于新砂漿層與老混凝土的結(jié)合。

（2）選定灰砂比 1∶2，乳液摻量為30%，進行試拌。

（3）在修補面上先用NKY乳液凈漿打底。

（4）NKY乳液凈漿表面干后，涂抹NKY丙乳砂漿2道，總厚度1.5～2.0 cm。

（5）NKY乳液砂漿表面略干后，采用噴霧養(yǎng)護10 d。

3.2 露筋修補工藝

（1）鑿除鋼筋周圍混凝土。

（2）涂裝NKY改性樹脂乳液凈漿。

（3）分層涂抹NKY改性樹脂砂漿。

3.3 滲水修補工藝

（1）基礎(chǔ)處理：將漏水處鑿成U型槽，深度 6～7 cm。

（2）采用強度等級42.5普通硅酸鹽水泥和干細砂，水泥 ∶細砂=1∶1，先干混均勻，然后加RD防水堵漏劑調(diào)配成砂漿，其稠度比粉刷砂漿略干些，由于固化速度很快，所以每次配量適宜為好。

（3）將調(diào)配好的砂漿壓入U型槽，堵壓密實后，壓住砂漿5 min。

（4）表面做2 cm厚NKY改性樹脂乳液砂漿。

3.4 裂縫修補工藝

（1）鑿除裂縫周邊混凝土，開挖U型凹槽。

（2）對U型凹槽周邊進行拉毛處理。

（3）涂刷NKY改性樹脂乳液凈漿。

（4）涂抹NKY改性樹脂乳液水泥砂漿。

（5）噴霧養(yǎng)護 1 d。

表1 NKY改性樹脂乳液砂漿的主要性能指標

（6）灑水養(yǎng)護 7 d。

4 工程應(yīng)用情況

某水庫工程采用NKY改性樹脂乳液對溢洪道底板、翼墻及擋土墻的裂縫進行了修補，共計修補裂縫長度106 m；采用RD防水堵漏劑對兩處滲水處進行了修補；采用NKY改性樹脂乳液砂漿對溢洪道翼墻、涵洞閘門井立柱進行了防碳化處理，共計處理面積約140 m2。施工結(jié)束達到規(guī)定養(yǎng)護期后，對所做工程進行質(zhì)量檢查。修補過的裂縫與原混凝土粘結(jié)牢固，沒有發(fā)生新的開裂；原滲水處已不再滲水；防碳化處理的聚丙烯酸酯乳液砂漿與原混凝土粘結(jié)牢固，無空鼓、脫落、裂縫，表面平整光滑。結(jié)果表明，已達到本次處理的目的，滿足要求。

工程結(jié)束后，至今已經(jīng)受了2年多的考驗，根據(jù)日常運行中的觀測，特別是對上述缺陷處的定期檢查，裂縫無變寬變深，無空鼓、脫落、裂縫，碳化值無變大，說明修補效果很好，有效地阻止了混凝土的進一步碳化。實踐證明，采用NKY改性樹脂乳液修補裂縫和防碳化處理技術(shù)在水工混凝土建筑物質(zhì)量缺陷處理中值得推廣運用。

［1］水庫除險加固工程工程質(zhì)量檢測報告.南京市水利建筑工程檢測中心.2010.

［2］黃國興，陳改新.水工混凝土建筑物修補技術(shù)及應(yīng)用.北京：中國水利水電出版社，1999.

［3］徐雪峰.病害混凝土水閘的修補加固技術(shù).中國水利.2010（5），P65～66.

［4］孫紅堯，徐雪峰.水閘結(jié)構(gòu)表面防護耐久性新材料.中國水利.2010（2），P67～70.