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        混凝土防碳化處理措施研究

        2016-07-15 07:51:12潘樹智
        建筑科技與經(jīng)濟 2016年6期
        關(guān)鍵詞:碳化處理措施

        潘樹智

        摘 要:本文闡述了“混凝土碳化處理的工程措施”,根據(jù)多年的施工實踐總結(jié)而成,系統(tǒng)地分析了混凝土碳化過程及處理方案。

        關(guān)鍵詞:混凝土;碳化;處理;措施

        Abstract: This paper describes the the "the concrete carbonization process engineering measures", summarized based on years of construction practice from a systematic analysis of concrete carbonation process and treatment programs.

        Keywords: concrete; carbonation; processing; measures

        隨著社會的不斷發(fā)展,每天會建設(shè)很多的建筑物,其中多數(shù)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),針對建筑結(jié)構(gòu)材料,混凝土發(fā)揮著不可替代的重要作用,因此混凝土碳化是我們必須要考慮的問題之一,針對岳城水庫除險加固工程溢洪道混凝土防碳化處理有關(guān)技術(shù),本文作一概述。

        1.混凝土碳化機理

        混凝土碳化是老化的一種重要形式,是由于空氣中的CO2對混凝土侵蝕,使混凝土逐步中性化,繼而引起混凝土中鋼筋的銹蝕,鋼筋銹蝕膨脹后可導(dǎo)致混凝土保護層脫落,鋼筋進一步銹蝕,使結(jié)構(gòu)逐漸失去承載能力,最終發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞。具體化學(xué)機理如下:

        常使用的硅酸鹽水泥,主要成分是CaO水化作用后生成Ca(OH)2,它在水中溶解度低,大部分以結(jié)晶狀態(tài)存在,成為孔隙液保持高堿性的儲備,它的PH值為12.5~13.5??諝庵械腃O2氣體不斷透過混凝土中未完全沖水的粗毛細孔道,氣相擴散到混凝土中部分沖水的毛細孔中,與其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2進行中和反應(yīng):

        ,

        反應(yīng)后生成CaCO3和H2O,CaCO3溶解度低,沉積于毛細孔中,毛細孔周圍水泥石中的羥鈣石補充溶解為離子和離子,反向擴散到孔隙液中,與繼續(xù)擴散進來的CO2繼續(xù)沿混凝土中未完全充水的毛細孔道向混凝土深處氣相擴散,更深入地進行碳化反應(yīng)。碳化后的混凝土質(zhì)地疏松,強度降低。

        碳化使混凝土由堿性物質(zhì)變成了中性物質(zhì)鹽類,PH值降低,鋼筋失去混凝土的堿性保護,逐漸生銹,導(dǎo)致膨脹變形繼續(xù)破壞混凝土,形成惡性循環(huán),最終使結(jié)構(gòu)喪失承載力。

        本工程混凝土防碳化處理部位包括進口閘墩、閘底板、泄槽底板及邊墻(順?biāo)飨?00余米)等。對混凝土基礎(chǔ)表面進行鑿毛和聚合物砂漿補平,表層涂刷防碳化涂料。

        2.混凝土防碳化處理技術(shù)要求

        作為防碳化的有機物覆蓋材料必須滿足一定的要求:一是具有良好的絕緣性,能防止CO2、水汽和氧氣的滲透;二是覆蓋材料與混凝土有足夠的粘結(jié)強度,保證涂料與混凝土能牢固結(jié)合;三是覆蓋材料的固化時間(即表干時間)滿足施工要求。根據(jù)多年施工經(jīng)驗及分析研究,現(xiàn)將本工程聚合物砂漿及防碳化涂料的性能指標(biāo)簡述如下。

        2.1材料

        聚合物砂漿為摻有丙乳液的改性水泥砂漿。丙乳液質(zhì)量應(yīng)滿足下列要求:

        (1)外觀:乳白狀無沉淀均勻浮液;(2)pH值:6.5~7.5;(3)含固量:40±5%;(4)密度(26℃):1.05~1.10g/cm3;(5)貯存穩(wěn)定性:5~30℃,三個月無明顯沉析。

        丙乳液貯存溫度一般為5~30℃,要避免暴露在40℃高溫和0℃低溫下,貯存期超過6個月要經(jīng)過質(zhì)量檢驗合格方可使用。

        2.2聚合物砂漿及防碳化涂料主要性能指標(biāo)

        2.2.1聚合物砂漿主要性能應(yīng)符合表1的要求。

        2.2.2防碳化涂料主要性能應(yīng)符合表2的要求。

        3.防碳化處理施工

        3.1施工工藝

        混凝土缺陷修補施工的工藝流程是:基面處理→沖洗濕潤基面→砂漿拌和→砂漿施工→砂漿養(yǎng)護→切收縮縫→涂刷防碳化層。

        3.2基面處理

        對舊混凝土進行人工鑿除、磨光機打磨、高壓噴砂等方法處理,暴露新鮮混凝土層面。再人工檢查鑿除松動的混凝土塊。

        3.3沖洗濕潤基面

        對噴砂處理過的混凝土面進行高壓水沖洗,使用水連續(xù)、均勻地噴灑,使混凝土濕潤,但表面無明水。

        3.4聚合物砂漿配制

        3.4.1材料

        3.4.2砂漿拌和使用機械拌和方式,其各部分的用量按施工配合比嚴格控制。每次拌和砂漿的方量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工進度確定,拌成的砂漿存放時間不宜超過30min。

        3.4.5砂漿施工

        當(dāng)涂層厚度大于2cm時必須分層施工,分層間隔時間視施工季節(jié)不同而定:一般為3~6h(前一層觸干時進行下一層施工),每層厚度不超過2cm。襯砌后的保護層總厚度允許公差±2mm。泄槽、底板、溢流堰等平面部位施工由人工直接進行。閘墩、翼墻、邊墻等立面部位采用升降車、吊籃等設(shè)備配合人工進行施工。

        3.4.6砂漿養(yǎng)護

        砂漿達到終凝后,應(yīng)及時采用灑水養(yǎng)護方法,一般潮濕養(yǎng)護5d~7d。

        3.4.7切收縮縫

        當(dāng)TK聚合物砂漿修補單寬大于2m時,必須在TK聚合物砂漿養(yǎng)護48h內(nèi)用切割機切縫,縫寬5~10mm,縫深大約是TK聚合物砂漿厚度的2/3,待7d后再進行二次修補補平。

        3.4.8涂刷防碳化層

        TK聚合物砂漿養(yǎng)護7d后,先將切割的收縮縫補平,在TK聚合物砂漿表面再涂刷防碳化涂層2遍,每遍厚度約0.1mm~0.2mm,總涂層厚度控制在0.3mm,涂刷混凝土防碳化涂層前應(yīng)保證基面濕潤,表面平整,涂刷均勻。

        涂刷由人工進行,升降車、腳手架、吊籃等設(shè)備配合。

        防碳化涂料涂刷。H52-S4環(huán)氧厚漿涂料由主劑和固化劑配制,分甲乙兩組包裝,配制時按甲:乙=7:1配制,溫度高時,固化劑減少,溫度低時,固化劑適當(dāng)多些,具體配比可視實際氣溫上下少許浮動,允許誤差不超過20%,涂料隨用隨配,少配勤配,此項工作有專人負責(zé),一配一核?;炷帘砻嬉蟾蓛?、干燥、平整、密實無雜物,分3遍涂刷,每遍都是在表面完全干燥的情況下進行,力求涂料均勻,防止流掛、皺折現(xiàn)象發(fā)生。第一遍先涂刷一層環(huán)氧基液,涂刷后靜停40分鐘左右,手觸有拉絲現(xiàn)象,方可涂抹環(huán)氧砂漿;第二遍將配制好的環(huán)氧砂漿用抹刀按設(shè)計要求的厚度1.5mm涂抹到已刷好基液的基面上,涂抹厚度不超過原混凝土表層為準(zhǔn),涂抹時盡可能同方向連續(xù)攤料,并注意銜接處壓實排氣。邊涂抹、邊壓實找平,表面提漿。涂層壓實提漿后,間隔1.5-2.5小時,再次抹光。;第三遍外觀處理,環(huán)氧漿液與銀粉一定比例配制,作為最后一道工序,使結(jié)構(gòu)外觀保持顏色均勻,并有一定的防碳化補強作用。每道工序都進行質(zhì)量驗收,應(yīng)嚴格按要求操作,合格后方可進行下一步,以確保質(zhì)量。

        3.4.9其他注意事項

        如遇雨天、寒流等影響聚合物砂漿質(zhì)量的意外情況,要采取措施進行處理,必要時清除重鋪。所有施工機械、器具在收工時必須清洗干凈。

        施工中,首先進行閘墩、翼墻、排架等上部結(jié)構(gòu)的防碳化處理,最后進行底板、溢流堰等下部結(jié)構(gòu)處理。

        4.結(jié)束語

        這些在除險加固工程中實用的防碳化處理方案是經(jīng)過反復(fù)的施工實踐總結(jié)而成的。作為工程技術(shù)人員,通過對混凝土碳化機理的分析,也更加清楚地認識到在溢洪道加固工程中,要嚴格地執(zhí)行《規(guī)范》上所要求的硬性指標(biāo),對于混凝土的多個指標(biāo)都要嚴格的檢測,盡量把問題減少到最低程度。

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