李松山
【摘 要】橋梁混凝土風(fēng)化和水腐蝕剝落,嚴(yán)重時會消弱橋梁結(jié)構(gòu)的強度和剛度,影響橋梁混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu),縮短橋梁使用壽命。歷年來用普通砂漿處治效果不明顯,病害反復(fù)發(fā)生不易根治,本文結(jié)合G12線公路橋梁混凝土風(fēng)化和水腐蝕剝落以及板底勾縫脫落等病害處治中,采用SCX—P滲透性聚合物水泥修補砂漿,從材料性能、使用范圍、施工工藝等方面作了綜合分析和論述,以期達(dá)到廣泛的推廣應(yīng)用,提高橋梁養(yǎng)護質(zhì)量,降低橋梁養(yǎng)護成本的目的。
【關(guān)鍵詞】SCX-P滲透性聚合物水泥修補砂漿;橋梁養(yǎng)護;應(yīng)用
隨著橋梁使用年限的增加,橋梁結(jié)構(gòu)的不同部位出現(xiàn)程度不同的混凝土風(fēng)化和水腐蝕剝落,嚴(yán)重時會消弱橋梁結(jié)構(gòu)的強度和剛度,影響橋梁混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu),縮短橋梁使用壽命。
2015年,涼州公路管理段根據(jù)轄養(yǎng)路段橋梁的實際技術(shù)狀況,針對不同病害,選用不同材料對相應(yīng)病害進行了處治,特別是在混凝土表面由于滲水腐蝕、鋼筋銹蝕膨脹導(dǎo)致的混凝土脫落、混凝土表面老化剝落、蜂窩、麻面、板底勾縫脫落等病害處治中,積極引進SCX-P滲透性聚合物砂漿對這些橋梁病害進行了處治,阻止和延遲了橋梁病害的進一步擴展,提高了橋梁的技術(shù)狀況和通行能力,延長了橋梁使用壽命,取得了較好的效果,達(dá)到了預(yù)期目的。
1 混凝土腐蝕剝落產(chǎn)生的原因
1.1 季凍區(qū)的氣溫和干濕交替循環(huán)變化
這是混凝土腐蝕剝落的主要原因。通過歷年對G312橋梁混凝土腐蝕剝落的觀察和分析,主要是由于橋面滲水、泄水孔排水不暢、伸縮縫橡膠條破損、伸縮縫破損滲水所致,混凝土表面受到滲水凍融的侵蝕,混凝土中可溶性物質(zhì)和含水物質(zhì)的反應(yīng),使混凝土形成了縫隙,降低了強度,使砂漿脫落,另外,由于氣溫的變化,經(jīng)過反復(fù)的熱脹冷縮,使混凝土產(chǎn)生縫隙,隨著時間的增長,縫隙逐漸增大,導(dǎo)致浸水部位混凝土腐蝕剝落。
1.2 結(jié)構(gòu)縫隙的影響
混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中,固結(jié)構(gòu)可塑性抗?jié)B性不足,混凝土就出現(xiàn)裂縫,給水分侵入提供了條件,加之泄水孔周邊滲水、伸縮縫、橋面水滲漏腐蝕、凍脹等致使混凝剝落。
1.3 鋼筋的銹蝕膨脹引起的剝落
保護層太薄時,防御外界氣候影響的能力就降低,同時保護結(jié)構(gòu)內(nèi)部和鋼筋的能力就降低,鋼筋在水分的侵蝕下容易生銹,鋼筋生銹膨脹導(dǎo)致混凝土松動剝落。
1.4 養(yǎng)護維修不及時
對排水不暢的泄水孔、破損的伸縮縫、橡膠條、橋面坑槽等維修更換不及時,橋面積雪、積水沒得到及時清理,致使這些結(jié)構(gòu)周圍經(jīng)常性受滲水浸蝕,使混凝土凍脹剝落。
2 SCX-P滲透性聚合物水泥修補砂漿處治橋梁病害
2.1 SCX-P滲透性聚合物水泥修補砂漿及其特點
SCX-P滲透性聚合物水泥修補砂漿由精選進口滲透性聚合物膠乳及特制的水泥基粉劑和多種助劑復(fù)合而成。施工操作方便,具有粘結(jié)強度高、干縮變形小、密實抗?jié)B、抗裂耐老化及耐腐蝕性能優(yōu)異等,是一種新型混凝土修補加固材料,其特點主要由以下幾點:
(1)與基準(zhǔn)混凝土力學(xué)性質(zhì)相近,具有滲透性,與原混凝土長期粘結(jié)強度高,二者能結(jié)合成一個完美整體。
(2)材料收縮小,抗開裂性能好。
(3)耐低溫性能優(yōu)良,耐凍融性性能好。
(4)可有效地阻止氯離子和二氧化碳透過,防止混凝土碳化及內(nèi)部鋼筋的腐蝕。
(5)抗老化、耐鹽霧、耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)異。
(6)該技術(shù)施工簡便,在結(jié)構(gòu)加固的過程中不影響建筑的使用,對被加固的母體表面沒有平整要求,節(jié)點處理方便。
2.2 應(yīng)用范圍
(1)新澆筑混凝土表面蜂窩、麻面、空洞、漏筋等缺陷加固修補。
(2)橋梁的梁板、柱、墩臺、蓋梁等混凝土結(jié)構(gòu)的補強、加固。
(3)建筑橫梁、樓板、立柱等結(jié)構(gòu)的補強、加固。
(4)有缺陷或強度低的混凝土結(jié)構(gòu)的補強、加固。
(5)對水凍融腐蝕剝落的混凝土修復(fù)。
(6)有腐蝕性氣體或鹽堿侵蝕的廠房、車間混凝土梁、板、柱、基礎(chǔ)等防腐修補。
2.3 主要性能指標(biāo)
3 施工工藝要點
3.1 基層處理
施工前,基層表面應(yīng)堅實、清潔、無油污和其他污染物,對已老化、開裂、疏松及表面油污污染嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)要徹底鑿除直到清潔堅固的基層,以確保結(jié)構(gòu)表面堅固完好;如有粉塵,砂漿與基層粘合力會大幅度降低,所以應(yīng)使用高壓水沖洗機,將混凝土表面剩下的異物與灰層徹底清洗干凈。
3.2 砂漿配制
按照邊攪拌邊把粉料緩慢加入液料中的順序拌料(不能按把液料逐漸加入粉料中的順序拌料)。粉料和膠料配比用量必須嚴(yán)格控制,每次拌和砂漿的數(shù)量應(yīng)根據(jù)砂漿施工的進度確定。拌合和好的砂漿存放時間不宜超過45min。若拌成砂漿未及時使用而出現(xiàn)干硬現(xiàn)象,不能再加水重新拌和,應(yīng)舍棄不用。
3.3 砂漿施工作業(yè)
滲透性砂漿施工采用人工用力壓抹, 操作速度要快,且應(yīng)朝一個方向抹壓,一次用力抹平、立即壓光,避免來回反復(fù)涂抹,切記不能象普通砂漿那樣在抹灰后間隔一段時間再壓光。
每層抹灰厚度應(yīng)控制在10mm以內(nèi)為宜, 層與層之間抹灰時間間隔10小時以上為宜。
3.4 施工條件
聚合物砂漿適宜在5~30℃的環(huán)境溫度下進行施工。施工時應(yīng)避開暴曬、雨淋、大風(fēng)等惡劣環(huán)境條件。
3.5 養(yǎng)生
滲透性砂漿抹面終凝后,應(yīng)及時人工灑水并用塑料布或濕麻袋覆蓋養(yǎng)護,為避免砂漿產(chǎn)生干縮裂縫,應(yīng)潮濕養(yǎng)護7d。
4 SCX-P滲透性聚合物水泥修補砂漿在橋梁養(yǎng)護中的應(yīng)用
在今年的橋梁養(yǎng)護維修中,我們對兩座橋梁進行了精品示范橋梁創(chuàng)建。通過前期詳細(xì)的病害調(diào)查,這兩座橋梁的主要病害有翼墻、臺帽、臺身、護欄基座外側(cè)混凝土腐蝕剝落,翼墻、臺身豎向裂縫,板縫脫落等病害。在對混凝土腐蝕剝落、板縫脫落病害的處治中,利用SCX-P滲透性聚合物水泥修補砂漿滲透性好、與原混凝土長期粘結(jié)強度高,二者能結(jié)合成一個完美整體的這一特點,對兩座精品示范橋梁的以上病害進行了徹底處治。首先對混凝土剝落部位進行鑿除、打磨清理,將松散的混凝土清除,用高壓水射流將基面沖洗干凈,按配合比將兩種材料摻配拌和均勻后在病害部位進行維修,厚度以1cm為宜,邊緣用直尺裁直,達(dá)到線條直順美觀;在處治板縫脫落時,先將縫內(nèi)松動的混凝土清除干凈,用高壓水槍沖洗,再用拌和好的砂漿填塞,填塞時用力擠壓直至填縫密實飽滿,填塞完成后,在板縫兩側(cè)先彈出邊線,線寬為10cm,再用砂漿勾縫,厚度1cm,之后將邊緣裁直,灑水養(yǎng)生達(dá)到養(yǎng)生期后即可。
5 效果評價
通過今年在G312線橋梁養(yǎng)護中對SCX-P滲透性聚合物水泥修補砂漿的應(yīng)用,很好地解決了橋梁混凝土表面腐蝕剝落、板底勾縫脫落等病害處治難題,取得了較好的效果,達(dá)到了預(yù)期目的。首先在處治板底勾縫脫落、混凝土腐蝕剝落、蜂窩麻面時,根據(jù)以往經(jīng)驗,普通砂漿處治耐久性不長,容易開裂脫落,病害復(fù)發(fā),重復(fù)施工,增加了養(yǎng)護成本,橋梁病害也沒有得到根治,造成了不必要的浪費。今年通過引進SCX-P滲透性聚合物水泥修補砂漿,對兩座精品示范橋梁的以上病害進行了徹底處治,取得了較好的使用效果。通過這段時間的行車檢驗和觀察,目前各部位處治后還沒有出現(xiàn)開裂、脫落現(xiàn)象,與原結(jié)構(gòu)結(jié)合緊密,病害處治后無復(fù)發(fā),達(dá)到了預(yù)期目的。該材料價格雖然較高,但與普通砂漿反復(fù)維修造成的人、財、物浪費相比,其綜合成本合理,且施工方便,耐久性長,有效降低了養(yǎng)護成本,在以后的橋梁養(yǎng)護中可推廣應(yīng)用。
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