混凝土缺陷新型修补材料及其在工程上的应用
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混凝土缺陷新型修补材料及其在工程上的应用介绍在建筑施工中,由于各种原因,混凝土结构可能会遭受不同程度的损害和腐蚀。
这些缺陷如果不及时处理,不仅可能导致安全隐患,还会对建筑物的使用寿命造成影响。
因此,混凝土结构的修补工作变得非常重要。
传统的混凝土修补材料存在诸多缺点,例如粘结性能差、操作性不佳、易开裂等,使得混凝土修补工作不够理想。
近年来,越来越多的新型修补材料被研发和应用于工程项目中,大大提高了混凝土修补工作的效果和质量。
混凝土缺陷新型修补材料高性能水泥基材料高性能水泥基材料由水泥、矿物掺合料、化学掺合料组成,其优异的物理和化学性质,使其成为现代混凝土修补工程的理想选择。
高性能水泥基材料具有高强度、高耐久性和良好的耐磨性、耐化学腐蚀性等性质。
聚合物修补材料聚合物修补材料是由聚合物基体加入填充剂、增强剂等组成的新型混凝土修补材料。
其拥有良好的抗裂性、高韧性、低收缩率等特点,并具有良好的粘结性能和成型性。
氨基树脂修补材料氨基树脂修补材料属于一种双组分材料,由氨基树脂、矿物质、填料等组成。
该修补材料的硬化速度较快,且拥有优异的粘结性和减少收缩性。
混凝土修补工程中新型修补材料的应用防水修补在混凝土缺陷修补工程中,由于水泥与水的剧烈反应,潮湿的环境往往会对混凝土修补作业产生影响。
对此,可以使用高强度填料或水泥改性材料,来增强混凝土的耐潮性效果。
增强修补在混凝土结构修补补强工作中,高性能水泥基材料、聚合物修补材料和氨基树脂修补材料都是非常实用的选择。
这些新型修补材料可以填充缝隙、裂缝并增加结构的强度和耐久性。
养护修补在混凝土修补处使用新型修补材料后,必须进行养护工作来确保其达到最佳的硬化效果。
对于使用高性能水泥基材料、聚合物修补材料和氨基树脂修补材料进行修补,都应根据相应的养护规程进行处理。
,混凝土缺陷新型修补材料的开发和应用已成为混凝土修补作业的重要组成部分。
高性能水泥基材料、聚合物修补材料和氨基树脂修补材料等新型修补材料的应用使混凝土修补工作变得更加容易和有效。
混凝土裂缝维修的新材料应用一、背景介绍:混凝土建筑在使用过程中往往会因为多种原因出现裂缝,如温度变化、结构设计不合理、材料质量不良等。
裂缝的存在不仅会降低混凝土结构的美观性,更会影响其使用寿命和承载能力,严重时甚至会造成安全隐患。
因此,对于混凝土裂缝的维修和修补非常重要。
传统的混凝土裂缝维修方法主要是采用环氧树脂、水泥砂浆等材料进行填补,但这些材料在使用过程中存在着缺陷,如粘附强度不足、耐久性差等。
近年来,新型的混凝土裂缝维修材料逐渐应用于实际工程中,具有更高的粘附强度、更好的耐久性和更好的修补效果。
二、新型混凝土裂缝维修材料介绍:1. 碳纤维布:碳纤维布是由碳纤维和树脂制成的一种材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀、耐高温等优点。
在混凝土裂缝维修中,可以将碳纤维布粘贴在裂缝上,增加混凝土结构的承载能力和抗拉强度,防止裂缝再次扩大。
2. 碳纤维板:碳纤维板是由碳纤维和树脂制成的板状材料,具有高强度、轻质、耐久性强等特点。
在混凝土裂缝维修中,可以将碳纤维板贴在裂缝处,增加混凝土结构的承载能力和抗压强度,防止裂缝再次扩大。
3. 硅酸钙板:硅酸钙板是一种由水泥、石膏、石灰等原料制成的板状材料,具有耐久性强、耐高温、防水防潮等优点。
在混凝土裂缝维修中,可以将硅酸钙板贴在裂缝处,填补裂缝,增加混凝土结构的抗压能力和耐久性。
4. 碳纤维喷涂料:碳纤维喷涂料是一种由碳纤维和树脂制成的涂料,具有高强度、耐久性强等特点。
在混凝土裂缝维修中,可以将碳纤维喷涂料喷涂在裂缝处,填补裂缝,增加混凝土结构的抗拉强度和耐久性。
三、新型混凝土裂缝维修材料的应用方法:1. 碳纤维布的应用方法:(1)清洁裂缝:首先需要将裂缝处的混凝土表面清洁干净,去除灰尘和杂物。
(2)涂胶粘贴:将碳纤维布涂上专用的环氧树脂胶水,粘贴在裂缝处,注意使其平整、粘贴牢固。
(3)涂面层:待碳纤维布干燥固定后,再涂上一层环氧树脂面层,使其与混凝土表面贴合紧密。
2. 碳纤维板的应用方法:(1)清洁裂缝:首先需要将裂缝处的混凝土表面清洁干净,去除灰尘和杂物。
新型混凝土修补材料在道路维修中的应用一、引言新型混凝土修补材料是近年来新兴的一种修补材料,其具有优异的性能和广泛的应用前景。
在道路维修中,传统的修补材料存在着耐久性差、难以粘合等问题,而新型混凝土修补材料能够有效地解决这些问题,提高道路的使用寿命和安全性。
本文将详细探讨新型混凝土修补材料在道路维修中的应用。
二、新型混凝土修补材料的特点1. 耐久性强:新型混凝土修补材料采用高强度、高耐久性的材料制成,能够有效地抵抗气候变化、车辆碾压等外力的影响,保持长期的使用寿命。
2. 粘结力强:新型混凝土修补材料采用特殊的化学成分,能够与原有混凝土表面形成良好的粘结,避免修补层与原有混凝土层之间的剥离现象,提高修补层的稳定性和耐久性。
3. 施工简便:新型混凝土修补材料具有较高的流动性和自流平性,能够快速地填充道路表面的损坏部位,减少施工时间和人工成本。
4. 环保性好:新型混凝土修补材料采用环保型材料制成,无毒无害,不会对环境造成污染。
三、新型混凝土修补材料在道路维修中的应用1. 填补路面裂缝道路的使用寿命长了,就会出现路面裂缝,而传统的修补材料无法有效地填补这些裂缝,会导致道路的维修周期缩短。
采用新型混凝土修补材料能够有效地填补路面裂缝,增强道路的承载能力和耐久性,延长道路的使用寿命。
2. 修复路面坑洞路面坑洞是道路维修中常见的问题,传统的修补材料难以填补坑洞,而且容易出现坑洞反复出现的情况。
采用新型混凝土修补材料可以快速地填补路面坑洞,提高修补层的稳定性和耐久性,避免坑洞反复出现。
3. 修复路面起伏道路在长期使用过程中,会出现起伏不平的情况,这种情况容易导致车辆行驶不稳定,增加交通事故的风险。
采用新型混凝土修补材料可以有效地修复道路起伏不平的部位,提高道路的平整度和安全性。
4. 修复路面边角破损道路在长期使用过程中,车辆碾压和路面冻融等因素容易导致路面边角破损,采用传统的修补材料难以有效地修复这些破损。
采用新型混凝土修补材料可以快速地修复路面边角破损,提高道路的美观度和安全性。
混凝土修复材料的研发及其应用混凝土修复材料是用于修复混凝土结构中已发生损坏或破坏的材料。
随着城市化进程的加速,混凝土结构的使用量也在不断增加,但同时也随之而来的是混凝土结构的老化和损坏。
因此,研发混凝土修复材料以及其应用具有重要的实践意义和市场潜力。
混凝土修复材料的研发主要包括材料的配方设计和性能测试。
配方设计需要根据混凝土结构的不同损坏类型和程度来选择合适的修复材料,比如裂缝修复、表面修复和深度修复等。
同时,还需考虑修复材料的强度、耐久性、可施工性、环境友好性等因素。
性能测试是对修复材料的各项性能进行验证和评估,以确保其满足设计要求。
混凝土修复材料的应用主要包括表面修复、裂缝修复和深度修复等。
表面修复主要是修复混凝土结构表面的微小损伤,如麻面、黑斑和腐蚀等。
常见的表面修复材料有修补浆料和修补砂浆等。
裂缝修复是修复混凝土结构中出现的裂缝,以防止裂缝扩展和进一步破坏结构的强度和耐久性。
常见的裂缝修复材料有砂浆填缝料、胶粘剂填缝料和预应力填缝料等。
深度修复是修复混凝土结构内部的严重损坏,如混凝土腐朽、脱落和骨料暴露等。
常见的深度修复材料有水泥浆料、聚合物修补材料和构造浆料等。
混凝土修复材料的研发及其应用可以解决混凝土结构老化和损坏的问题,延长其使用寿命,减少对环境资源的浪费。
此外,混凝土修复材料的研发和应用还可以为建筑业提供新的市场需求和技术创新。
因此,混凝土修复材料的研发及其应用具有重要的经济和社会意义。
然而,目前混凝土修复材料的研发还存在一些问题。
首先,修复材料的性能和施工工艺需要进一步改进和优化,以提高修复效果和施工效率。
其次,混凝土修复材料的市场推广和应用还面临一定的困难,需要加强宣传和技术培训,提高市场认可度和应用水平。
最后,混凝土修复材料的环境友好性和可持续发展性也需要进一步研究和改进,以满足环保要求和可持续发展的需求。
总之,混凝土修复材料的研发及其应用是一个具有重要意义和市场潜力的领域。
新型混凝土自修复材料的研究与应用一、前言随着城市化进程的加快,建筑材料的需求量也在不断增加。
同时,由于建筑物的长期使用和环境的恶劣,建筑材料也会出现各种问题,例如混凝土龟裂、钢筋锈蚀等。
这些问题的存在不仅影响建筑物的美观度,还会影响其使用寿命和安全性。
因此,研究新型混凝土自修复材料,解决建筑材料问题,具有重要的实际意义。
二、新型混凝土自修复材料的定义新型混凝土自修复材料是指在混凝土中加入具有自修复功能的材料,使混凝土在受到损伤后能够自行修复,达到恢复原有性能的目的。
这些自修复材料包括微生物、纳米颗粒、微胶囊等。
三、新型混凝土自修复材料的研究进展1、微生物自修复混凝土微生物自修复混凝土是利用微生物的代谢活动来修复混凝土龟裂等问题的一种方法。
这种混凝土可以在微生物的作用下,通过产生碳酸盐和胞外聚合物等物质来修复龟裂。
2、纳米颗粒自修复混凝土纳米颗粒自修复混凝土是利用纳米颗粒的特殊性质来修复混凝土龟裂等问题的一种方法。
这种混凝土可以在受到损伤后,通过纳米颗粒的自组装能力来填充龟裂处的空隙,从而实现自修复。
3、微胶囊自修复混凝土微胶囊自修复混凝土是利用微胶囊的特殊结构来修复混凝土龟裂等问题的一种方法。
这种混凝土可以在受到损伤后,通过微胶囊内的修复剂释放,来填充龟裂处的空隙,实现自修复。
四、新型混凝土自修复材料的应用前景新型混凝土自修复材料具有广阔的应用前景。
首先,它可以实现混凝土的自我修复,从而增加混凝土的使用寿命和安全性。
其次,它还可以减少混凝土的维修费用,降低建筑物的运营成本。
此外,新型混凝土自修复材料还可以应用于各种道路、桥梁、隧道等建筑物的修复和维护。
五、新型混凝土自修复材料的发展趋势未来,新型混凝土自修复材料将会朝着更加智能化、高效化和环保化的方向发展。
例如,研究人员将会探究更多的自修复材料,并将它们应用于混凝土中,以实现更加全面的自修复功能。
同时,研究人员还将会开发出更加智能的混凝土自修复材料,例如可以自动感知、自动修复的混凝土材料。
混凝土修补材料的应用技术及工程实践一、引言混凝土是现代建筑中最常见的建筑材料之一,其强度和耐久性在工程中起着至关重要的作用。
然而,由于各种外部和内部因素的影响,混凝土结构在使用过程中会出现各种缺陷和损伤,如裂缝、鼓包、腐蚀等。
这些问题不仅会影响建筑的美观度和稳定性,而且还会危及使用者的安全。
因此,混凝土修补材料的应用技术和工程实践具有重要的现实意义。
二、混凝土修补材料的分类根据其用途和成分,混凝土修补材料可以分为以下几类:1.水泥基修补材料:由水泥、砂、骨料和添加剂等组成,常用于修补混凝土表面和结构部件。
2.聚合物修补材料:由聚合物树脂、填充物和添加剂等组成,常用于修补混凝土表面和结构部件,具有优异的耐磨性和耐腐蚀性。
3.环氧树脂修补材料:由环氧树脂、填充物和添加剂等组成,具有优异的耐腐蚀性和耐化学腐蚀性,常用于修补混凝土表面和结构部件。
4.钢筋混凝土修补材料:由钢筋和混凝土组成,常用于修补和加固钢筋混凝土结构。
三、混凝土修补材料的应用技术混凝土修补材料的应用技术包括以下几个方面:1.表面处理:在进行混凝土修补之前,需要对修补部位进行表面处理,包括清理、打磨、去除油污和松散物等。
2.基面处理:在进行混凝土修补之前,需要对基面进行处理,包括用水清洗、清除浮灰和养护等。
3.材料配制:根据修补部位的不同,需要选择不同种类的混凝土修补材料,并按照说明书进行配制,确保其性能和质量。
4.修补施工:将配制好的混凝土修补材料涂抹到修补部位上,并按照说明书进行施工,确保修补部位与周围环境无缝衔接。
5.养护:在修补完成后,需要对修补部位进行养护,包括防止阳光直射、保持湿润等,以确保修补部位的质量和性能。
四、混凝土修补材料的工程实践混凝土修补材料的工程实践包括以下几个方面:1.地下水库修补:地下水库是储存水资源的重要设施,但由于长期的浸泡,其混凝土结构容易出现裂缝和水渗漏等问题。
采用水泥基修补材料进行修补,可以有效解决这些问题,并提高水库的安全性和稳定性。
混凝土中智能修复材料的应用及其效果一、前言混凝土是建筑中广泛使用的一种材料,但长期使用过程中会因为各种原因导致其损坏,如龟裂、腐蚀等。
这些损坏不仅影响建筑物的美观度和耐用性,还会带来安全隐患。
为了延长混凝土的使用寿命,智能修复材料被引入,成为一种新型修复材料。
二、智能修复材料的概念智能修复材料,是一种具有自愈合功能的材料,可以在混凝土损坏后,通过一些化学反应自行修复。
智能修复材料通常分为微胶囊和纤维两种类型。
微胶囊型的智能修复材料,是将修复材料封装在微小的胶囊内,在混凝土损坏时,胶囊破裂,释放出修复材料,实现自愈合。
纤维型的智能修复材料,则是将修复材料加入到混凝土中,当混凝土出现损坏时,修复材料会与混凝土中的水进行反应,形成新的水泥凝胶,从而补充混凝土中的缺陷,实现自愈合。
三、智能修复材料的应用智能修复材料的应用范围广泛,可用于道路、桥梁、隧道、地下工程等建筑物的修复。
以下是几个智能修复材料应用的实例:1. 道路修复道路的使用频率较高,长期使用后会出现龟裂、坑洼等问题,传统的修复方法需要耗费大量的时间和人力,且修复后仍然容易再次损坏。
而采用智能修复材料,可以在道路上喷涂一层修复材料,当道路损坏时,材料会自行修复,从而减少了维修成本和时间。
2. 桥梁修复桥梁是交通建筑中重要的组成部分,但长期使用后易出现腐蚀、龟裂等问题。
传统的修复方法需要搭建脚手架等设备,维修周期长,费用高。
而采用智能修复材料,可以直接将材料喷涂在桥梁上,当桥梁损坏时,材料会自愈合,从而减少了维修成本和时间。
3. 隧道修复隧道的使用频率较高,长期使用后会出现龟裂、腐蚀等问题,传统的修复方法需要拆除隧道,重新建造,费时费力。
而采用智能修复材料,可以将材料喷涂在隧道表面,当隧道损坏时,材料会自愈合,从而减少了维修成本和时间。
四、智能修复材料的效果智能修复材料的效果主要体现在以下几个方面:1. 提高混凝土的耐久性混凝土中含有的智能修复材料,可以在混凝土出现龟裂、腐蚀等问题时自愈合,从而提高混凝土的耐久性,延长其使用寿命。
混凝土修补材料的性能与应用一、引言混凝土是一种复杂的材料,由水泥、砂、石子等多种成分混合而成。
虽然混凝土的强度和耐久性较高,但随着时间的推移,混凝土表面可能会出现裂缝、腐蚀等问题,需要进行修补。
混凝土修补材料作为一种新型的修补材料,具有良好的性能和应用前景,本文将对混凝土修补材料的性能和应用进行详细介绍。
二、混凝土修补材料的种类混凝土修补材料主要分为水泥基修补材料、聚合物修补材料和复合修补材料三种类型。
1.水泥基修补材料水泥基修补材料主要由水泥、砂、石子、添加剂等组成。
水泥基修补材料具有强度高、硬化快、粘结力强等特点,可以用于修补混凝土的表面缺陷、裂缝等问题。
但是,水泥基修补材料存在收缩较大、易龟裂等问题。
2.聚合物修补材料聚合物修补材料主要由聚合物树脂、填料、固化剂等组成。
聚合物修补材料具有粘结力强、耐水性好、耐化学品侵蚀等特点,可以用于修补混凝土的表面缺陷、裂缝等问题。
但是,聚合物修补材料成本较高、施工要求较高。
3.复合修补材料复合修补材料主要由水泥基材料和聚合物材料两种组成,具有两种材料的优点。
复合修补材料既具有水泥基修补材料强度高、硬化快、粘结力强等特点,又具有聚合物修补材料粘结力强、耐水性好、耐化学品侵蚀等特点,可以用于修补混凝土的表面缺陷、裂缝等问题。
三、混凝土修补材料的性能混凝土修补材料的性能主要包括强度、耐久性、收缩性、粘结力等方面。
1.强度修补材料的强度是衡量其修补效果的重要指标之一。
水泥基修补材料的强度通常较高,可以满足大多数修补要求。
聚合物修补材料的强度也较高,但需要根据具体要求进行选择。
复合修补材料的强度介于水泥基修补材料和聚合物修补材料之间,可以根据具体要求进行选择。
2.耐久性混凝土修补材料的耐久性是衡量其使用寿命的重要指标之一。
水泥基修补材料的耐久性较差,容易受到环境因素的影响。
聚合物修补材料的耐久性较好,可以满足长期使用的要求。
复合修补材料的耐久性介于水泥基修补材料和聚合物修补材料之间。
混凝土加固中的新材料应用一、前言混凝土结构在使用过程中容易受到多种因素的影响,例如自然灾害、环境污染、使用年限等等,导致其强度、稳定性和安全性下降,甚至出现裂缝、变形等问题。
因此,在混凝土结构的维修和加固过程中,新材料的应用具有重要意义。
二、混凝土加固中的新材料1.碳纤维加固材料碳纤维加固材料是目前应用最广泛的混凝土加固新材料之一。
其具有优异的强度、刚度和耐久性,可以有效地弥补混凝土结构的缺陷,提高其承载能力和使用寿命。
碳纤维加固材料的具体应用方法如下:(1)表面处理:先清理混凝土表面,去除污垢和油脂等杂质,然后进行研磨或喷砂处理,使表面光滑均匀。
(2)涂覆底漆:在混凝土表面涂覆一层底漆,可以增强材料的附着力和耐久性。
(3)贴附碳纤维片:将碳纤维片贴附在混凝土表面上,注意碳纤维片的位置和角度,保证其在加固过程中能够发挥最大的作用。
(4)涂覆胶水:在碳纤维片表面涂覆胶水,可以增强其附着力和密封性。
(5)加固处理:在碳纤维片表面涂覆一层加固材料,例如环氧树脂,可以进一步弥补混凝土结构的缺陷,提高其强度和耐久性。
2.玻璃纤维加固材料玻璃纤维加固材料是一种具有优异强度、刚度和耐久性的新型混凝土加固材料。
其具有重量轻、易加工和施工方便等优点,适用于各种混凝土结构的加固和维修。
其具体应用方法如下:(1)表面处理:首先清理混凝土表面,去除污垢和油脂等杂质,然后进行研磨或喷砂处理,使表面光滑均匀。
(2)涂覆底漆:在混凝土表面涂覆一层底漆,可以增强材料的附着力和耐久性。
(3)贴附玻璃纤维布:将玻璃纤维布贴附在混凝土表面上,注意布的位置和角度,保证其在加固过程中能够发挥最大的作用。
(4)涂覆胶水:在玻璃纤维布表面涂覆胶水,可以增强其附着力和密封性。
(5)加固处理:在玻璃纤维布表面涂覆一层加固材料,例如环氧树脂,可以进一步弥补混凝土结构的缺陷,提高其强度和耐久性。
3.纳米材料加固技术纳米材料加固技术是一种新型的混凝土加固技术,具有优异的强度、刚度和耐久性,可以大幅度提高混凝土结构的承载能力和使用寿命。
新型材料及技术在混凝土结构病害修复中的应用研究混凝土作为一种重要的建筑材料,广泛应用于各种工程中。
然而,在长期的使用过程中,混凝土结构可能会出现一些病害问题,如裂缝、腐蚀、鼓包等,这些问题可能会导致结构的安全性和耐久性下降。
因此,研究新型材料及技术在混凝土结构病害修复中的应用,具有重要的意义。
近年来,新型材料及技术在混凝土结构病害修复中的应用取得了显著的进展。
一方面,新型修复材料的开发使得混凝土结构的修复更加高效、耐久。
例如,纳米材料具有较大的比表面积和良好的力学性能,可以填补微细裂缝,提高修复材料的强度和耐久性。
另一方面,新型修复技术的发展也为混凝土结构的病害修复提供了更多选择。
例如,激光技术可以通过局部加热修复材料,使其与混凝土结构组成一体,达到更好的修复效果。
在混凝土结构病害修复中,新型材料的应用可以解决一些传统材料存在的问题。
传统混凝土修补材料在某些性能上存在一些不足,如强度低、耐久性差等。
而新型材料则具有更高的强度、更好的耐久性等优点,能够更好地满足修复的需求。
例如,纳米材料可以填补微细裂缝,提高修复材料的强度和耐久性,使得修复后的混凝土结构更加坚固耐用。
同时,新型材料的应用也可以提高修复工作效率。
传统的混凝土病害修复工作通常需要进行繁琐的步骤,如清理、涂覆、抹平等。
而新型材料的应用可以简化修复工作流程,减少施工时间和人力成本。
例如,纳米修补材料可以直接涂覆在病害表面,不需要大量的清理工作,从而提高了修复的效率。
此外,新型材料及技术在混凝土结构病害修复中的应用还可以提升修复后结构的整体性能。
经过修复的混凝土结构可以达到甚至超过原始结构的性能要求。
新型材料的使用可以提高修复结构的强度和耐久性,使得修复后的结构能够更好地承受荷载和环境影响。
然而,新型材料及技术在混凝土结构病害修复中的应用还面临一些挑战。
一方面,新型材料的研发与应用仍存在一定的难度和成本。
目前,纳米材料的成本较高,大规模应用存在一定的经济压力。
混凝土缺陷新型修补材料及其在工程上的应用张涛前言混凝土是水工建筑中最常用的建筑材料之一。
由于施工中缺陷或长期使用过程中受自然条件和超载作用等原因,建筑物混凝土会出现不同形式的缺陷和老化病害问题,如混凝土裂缝、老化碳化、内部疏松、冻融剥蚀、冲刷磨损破坏等,会直接危害工程的安全运行和使用寿命。
多年来工程技术人员一直在致力于混凝土病害修补材料和修补技术的研究,近年来在这方面的研究发展速度很快,并在工程实践中得到了广泛的使用和应用检验。
本文将介绍我公司多年来在混凝土修补方面的研究和施工中成果,主要包括NE系列环氧砂浆、环氧胶泥、低黏度环氧灌浆材料、环氧混凝土等新型材料和HCIM复合增强材料等。
1 NE-Ⅱ型环氧砂浆环氧砂浆以其强度高、综合性能优良等特点,作为混凝土修补材料和水工建筑物过流面的抗冲耐磨保护与修复应用已有四十多年的历史。
实践表明,与常用的修补材料如高强混凝土(砂浆)、预缩砂浆、聚合物砂浆等相比,环氧砂浆粘接力好、力学性能优良等特性具有明显优势。
但是由于需加热施工、材料有毒性、施工时粘附器具严重等缺点,加之本身脆性特征,收缩率和线性热膨胀系数较大,修补后容易在粘结处产生开裂和脱空等弊端,严重地制约了环氧砂浆在水工建筑物施工和修补的推广与应用。
近年来,我公司开展了对环氧砂浆及其应用技术的深入研究。
通过对环氧树脂等原材料的改性和新型添加剂的开发,改善了环氧砂浆的施工性能;通过新型固化剂的开发,改善了环氧砂浆的收缩性能和环保性能;同时对环氧砂浆的老化、线胀、耐久性等进行了专题研究。
研究开发出的NE-Ⅱ环氧砂浆达到了国内领先水平,取得了国家发明专利,获得了中国水利科技进步奖和中国企业新记录,并在黄河小浪底水利枢纽、长江三峡水利枢纽、四川紫坪铺水电站、二滩水电站、苏丹麦洛维水电站、蒙古泰西尔水电站等几百个大中型水利水电工程上的成功应用,使用效果理想。
NE-Ⅱ型环氧砂浆是由改性环氧树脂、新型固化剂及特种优质填料工厂化生产而成,具有粘结牢固、施工方便、无毒无污染、与混凝土颜色一致等主要特性,其主要技术指标见表1。
1.1 主要技术指标主要技术指标见表1。
* 抗冲磨强度的试验介质流速为40m/s。
1.2 主要特性(1)无毒、无污染——符合室内装饰材料要求。
(2)常温施工——常温条件下,材料及施工器具均不需要加热,易于施工操作。
(3)不粘器具方便施工——类似于水泥砂浆施工,施工面平整、光洁,易于保证施工质量。
(4)耐久性能优良——收缩率小,线性热膨胀系数与混凝土基本一致,和混凝土具有良好的匹配性和相容性性。
(5)主要力学性能优良——与混凝土粘结牢固,不易在粘结面开裂和破坏。
(6)产品系列化——系列化的产品能够分别适用于干燥面、潮湿面和低温环境的要求。
1.3 工程应用实例(1)三峡水利枢纽工程三峡导流底孔是为三峡工程三期施工导流而在溢流坝段施工的二期工程,共22条,孔口尺寸为6m ×8.5m,底坎高程56m,浇注的混凝土等级为C40,厚1m。
导流底孔的设计运行水头高达80m,流速达32m/s,属于高速过流面,因此对混凝土的表面质量和抗气蚀、抗冲磨性能要求很高。
施工后检查发现,混凝土表面出现了蜂窝、错台等缺陷。
在高速水流作用下,这些缺陷部位极易产生空蚀和气蚀破坏,尤其是在高速挟沙水流的作用下,磨损和冲蚀破坏更为严重,破坏极易很快恶化,给工程的正常运行造成安全隐患。
经对多种修补材料进行试验对比,建设方决定采用NE-Ⅱ环氧砂浆对该工程部位的混凝土缺陷进行修补,施工修补面积总计8000余m2。
修补运行三年后检查,修补部位未发现脱落、剥离、掉块、磨损等破坏现象。
借鉴三峡水利枢纽工程的成功修补经验,近年来我国建造的溪洛渡、小湾等许多大型水电工程都参照采用三峡工程的混凝土缺陷修补方法。
(2)映秀湾水电站映秀湾水电站位于四川汶川县映秀镇岷江上游干流上,年平均输沙量约946万t,其中,推移质约116万t。
推移质多为花岗岩卵石,平均粒径270mm,大者1.0m以上,质地坚硬,破坏力强。
映秀湾电站1971年下闸蓄水,之后经历了多次修补。
1977年汛后检查,有部分抗冲蚀用的钢板被冲掉,混凝土普遍磨损 50~60mm,铸石板大部分被冲走。
1986年底和1988年3月分别对1#与3#闸较大的冲蚀坑用C40硅粉混凝土修复。
1993年12月至1994年2月,又对2#、3#和4#闸的闸前铺盖及闸底板进行了检查和修复。
其中,2#、3#闸墩前铺盖冲坑深度达0.4~1.1m,面积达45m2;4号闸墩前的冲坑深0.4~0.9m,面积约50m2;冲磨蚀超过0.5m深的地方其铺盖上层钢筋已被磨断;3号闸检修门底坎后中部被冲刷成一个33m2的大深坑,深度达0.799m。
采用的修补措施为:0+000.00~0-020.00m桩号处,采用C60钢纤维硅粉混凝土修复;闸墩头前深度达1m以上的大冲坑,沿水流方向铺设钢轨,钢轨间嵌填C60钢纤维硅粉混凝土;2#、3#、4#闸检修门槽段底板,0+000.00 ~0+000.50m桩号处,采用钢轨嵌填C60钢纤维硅粉混凝土进行修复;0+000.50~0+007.5m桩号处镶护20mm厚耐磨钢板;其它部位采用C40硅粉混凝土修复。
3#闸检修门槛以下底板冲磨蚀严重部位铺设耐磨钢板(0+007.50~0+015.297m),冲断钢筋按原设计恢复,钢板下部采用C40硅粉混凝土。
2005年3月,业主对2#闸进行检查,发现部分耐磨钢板冲走,镶嵌的钢轨大部分裸露,钢轨间嵌填的C60钢纤硅粉混凝土大部分被冲蚀掉;修复的C40硅粉混凝土普遍被磨蚀200~300mm,冲蚀坑深达500mm以上,冲磨蚀超过500mm深的地方其铺盖上层钢筋已被磨断。
2005年9月,业主经过调研决定:在2#闸底板0+007.50~0+027.5m的范围内采用我公司的NE-Ⅱ型环氧砂浆进行试验性施工,修补厚度为10~15mm,其中深度超过20mm的冲坑先用环氧混凝土回填,总施工面积约280m2。
经过两个汛期运行后,于2007年11月抽水后检查,2#闸底板环氧砂浆修复区域没有再出现明显的冲磨蚀情况。
鉴于2#闸试验性施工的成功,业主决定采用NE-Ⅱ型环氧砂浆和环氧混凝土,对1#闸的底板进行了全面修复,共约900m2。
2009年1月进行了抽水检查(期间经历了08年“5.12”地震,5.26~12.6为敞泄时段),修复后环氧砂浆面完好,未发现任何破坏和明显的冲磨蚀情况,修复效果良好。
其后,业主对2#~5#闸室进行了抽水检查,发现冲磨蚀破坏严重,钢轨间C60硅粉钢纤混凝土平均冲蚀深度40mm~50mm,最大冲蚀深度120mm。
业主决定对这些闸室进行了修复处理,共约3500m2。
经过两个汛期的运行后检查,环氧砂浆修补面很好。
2 环氧胶泥为修补混凝土表面缺陷诸如混凝土表面的蜂窝、麻面、沙线等需要,我公司研究开发出系列环氧胶泥产品。
在该产品问世之前,也有类似的产品在工程上使用,但这类环氧膏体收缩率大,容易结块脱落,粘黏严重,施工表面不能形成平整光洁的造型,达不到理想的修补效果。
我公司研究开发出的环氧胶泥具有良好的自流平性,粘结性能优良,收缩率较小,且无毒无污染,是良好的混凝土表面缺陷修补材料,在二滩、水布娅、大朝山、刚果英布鲁等工程上应用。
2.1 环氧胶泥的主要技术指标见表2。
2.2 工程应用情况三峡工程永久船闸为双线五级连续船闸,位于枢纽左岸坛子岭左侧。
每线船闸主体段由6个闸首和5个闸室组成,总长1621m,设计总水头113m,闸室平台有效尺寸280m×34m,坎上最小水深5m。
每线船闸的输水廊道布置在靠近闸首的两侧,单级闸室输水最大水头45.2m。
永久船闸地下输水隧洞水流速度高,且长期处于地下,混凝土的设计标号为C35。
因此,混凝土表面的水气泡、蜂窝、麻面等缺陷会影响工程的长期安全运行,需要修补。
根据三峡总公司工程建设部“三工建质监字[2001]95号”文件要求,三峡永久船闸地下输水系统属于修补要求最高的A-1类修补区域,即该部位处于高速水流作用下,运用要求高,日后检修困难,其缺陷修补要防止产生气蚀冲刷和剥离造成的过流面破坏。
因此,修补要求很高。
通过对多种修补材料的对比试验和论证,业主选用了NE环氧胶泥进行修补。
施工过程中,监理工程师对NE环氧胶泥材料和施工面进行了抽检,检测结果见表3。
永久船闸地下输水系统共修补施工14万余平方米,修补厚度1mm~2mm,施工效果和材料的各项主要力学性能与国外同类材料相媲美;经两个汛期过水运行后排空检查,环氧胶泥修补处理过的混凝土面平整光洁如新,修补效果得到了三峡质量专家组的肯定。
3 低黏度环氧灌浆材料在化学灌浆领域,目前应用比较先进的技术是聚合物互穿网络技术。
我们应用该项技术研制的新型低黏度环氧灌浆材料就综合了环氧树脂浆材的高强度、高粘接力和聚氨酯桨材的良好韧性等优点,具有较高的抗拉、抗压、粘结和变形性能。
浆材能够适用于干燥裂缝,也能够适用于潮湿裂缝,同时在低温环境下(-5℃)也具有良好的施工性能,是一种性能优良、适用性强的裂缝灌浆材料。
该化灌材料黏度低,可灌性好,能够灌入0.1~0.2mm的细微裂缝,已经在多个工程中得到成功应用。
近两年的典型代表工程主要有:南阳回龙抽水蓄能电站上库盆混凝土裂缝的化学灌浆加固(3500m);紫平铺枢纽两条泄洪洞和一条排沙洞内的混凝土裂缝(多为潮湿渗水裂缝)的化学灌浆处理(5600m);瀑布沟防空洞、溢洪道和排沙洞内的混凝土裂缝的化学灌浆处理(7300m);双江口水电站泄洪洞混凝土裂缝化学灌浆处理(2800m),等等。
这些工程的化学灌浆处理效果都达到了理想的修补效果,没有二次裂缝出现,也不再有渗水现象发生。
低黏度化学灌浆材料的主要技术指标,见表4。
4 环氧混凝土环氧混凝土是环氧砂浆产品的延伸,也可叫做粗骨料环氧砂浆,是通过加大环氧砂浆中骨料的粒径或在环氧砂浆中加入大粒径骨料再优化配比完善施工性能而制成。
与环氧砂浆相比,其主要优点是经济、体积稳定性好,主要缺点是施工性稍差,力学性能略低。
通常在对大尺寸混凝土缺陷进行修补时,先用环氧混凝土进行大体积修补,表层再用环氧砂浆进行处理,这样比只用环氧砂浆可以节约成本30%~50%。
近两年施工的代表工程主要有:紫平铺枢纽工程泄洪洞冲蚀坑修补(86m3)、映秀湾水电站闸首冲蚀破坏混凝土缺陷修补(32m3),万家寨电站表孔和底孔冲磨蚀破坏修补(13m3),金安桥电站2#泄洪洞混凝土冲蚀破坏后修补(21m3)等等,过水运行后检查修补效果都很理想。
环氧混凝土的主要技术指标,见表5。
5 HCIM混凝土复合增强材料在混凝土的使用过程中,由于多种原因会存在其抗渗性能达不到要求或者混凝土密实度不够、表面有微细裂纹等,用一般的表面防水材料处理后,经过一段时间的老化作用,即可能丧失它的防水功效。