浅议丙乳砂浆在南水北调工程混凝土缺陷处理中的应用

浅议丙乳砂浆在南水北调工程混凝土缺陷处理中的应用

摘要:采用封闭式全圆钢模台车进行隧道混凝土浇筑，其外观质量通常会存在蜂窝、气泡、麻面等外观质量缺陷。根据丙乳砂浆的耐久、抗渗、密实性和极高的粘接力以及极强的防水防腐性能，使用恰当配合比的丙乳砂浆修补缺陷部位，可达到不影响使用和美观的效果。

关键词:丙乳砂浆； 混凝土； 质量缺陷 1 工程简介

北京市南水北调南干渠工程是北京市南水北调配套工程的组成部分，工程承担为郭公庄水厂等提供南水北调输水任务。工程起点位于丰台区卢沟桥地区老庄子乡，终点到亦庄水厂调节池，全场约27.2km。采用2孔内径3400mm的钢筋混凝土隧洞，一衬采用浅埋暗挖法施工，输水规模为上段设计流量30m3/s，加大流量35m3/s。工程等级Ⅰ等，建筑物级别1级，地震设防烈度8度。

2 丙乳砂浆的使用

2.1丙乳砂浆简介

丙乳砂浆是丙烯酸脂共聚乳液水泥砂浆的简称，属于高分子聚合物乳液改性水泥砂浆，是一种新型混凝土建筑物的修补材料，具有优异的粘结、抗裂、防水、防氯离子渗透、耐磨、耐老化等性能，和树脂基修补材料相比具有成本低、耐老化、易操作、施工工艺简单及质量容易保证等优点。可耐纯碱生产介质，尿素，硝铵，海水 盐酸及酸碱性盐腐蚀。它与砂普通水泥和特种水泥配制成水泥砂浆防水防腐砂浆层，长期浸泡在水里寿命在50年以上。

2.2丙乳砂浆配合比

聚合物水泥砂浆中水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥；少量修补时砂子为三种不同目数的石英砂按照1:1:1的比例混合而成，大量修补采用天然砂时，通过清洗降低天然砂的含泥量；聚合物乳液为DOW公司的APR-968LO，单方用量69.7kg。为保证界面有良好接触和好的粘结性能，在新老混凝土结合面涂刷界面剂。外加剂的掺量均以水泥用量为基准计算，使用时将外加剂溶入拌合水中使用。

基于丙乳砂浆的特点，特别是长期浸泡仍然能够保证施工质量的优点，结合南干渠工程建成后的主要功能，经过中国水利水电科学研究院工程检测中心依据《聚合物改性水泥砂浆试验规程》（DL/T5126-2001）对该砂浆抗压、抗拉强度的试验，决定采用该材料进行施工，配合比如下：

聚合物水泥砂浆配比

水胶比 外加剂A掺量 外加剂B掺量 单方用料（kg） 水 水泥 石英砂 聚合物乳液

0.35 0.7% 0.1% 207 697.1 1152 69.7

界面剂配合比

水（kg） 水泥（kg） 聚合物乳液（kg） 外加剂A掺量

33 100 10 0.7%

2.3丙乳砂浆对混凝土质量缺陷的处理

混凝土结构拆模后，进行外观质量检查。对于一般的外观质量缺陷，如气泡、蜂窝、麻面、错台、挂帘、漏筋、浅表裂缝等，采用聚合物水泥砂浆进行处理。

处理程序为：基面处理 聚合物净浆打底聚合物砂浆聚合物净浆刷面共4个步骤。

2.3.1 常见混凝土表面缺陷处理

（1）蜂窝的处理

将缺陷部位松散混凝土凿除，直至密实混凝土。凿坑四周成方形、圆形或直条状，避免出现锐角的部位。凿除蜂窝时，凿铲应垂直混凝土表面施工，并控制周边修补厚度不小于1.0cm。凿挖过程中，避免造成周边混凝土表面脱皮，凿挖的深度视缺陷架空的深度而定，原则上不小于1cm；凿挖后，如钢筋出露，凿除深度控制至钢筋底面以下不小于5cm。

（2）麻面的处理

深度小于5mm的麻面，主要采用打磨的方式进行处理，麻面磨除深度不小于麻面深度，磨平后将打磨后的表面清洗洁净。打磨后，若留有砂线，应将其内污垢清除后， 再进行下一步工序。

深度≥5mm的麻面，先标定范围凿成四边形或多边形等规则面，麻面凿除深度应达到最凹处，周边至坚实混凝土基面深度不小于5mm，并清洗洁净打磨后的表面。

（3）模板印痕处理

对凸出的模板印痕，采用打磨的方式进行处理,以保证打磨后混凝土面与周

边混凝土平顺衔接；对于模板拼缝不严漏浆形成的砂线，将砂线内污垢清除后，采用聚合物水泥砂浆修补抹平。 处理过程中形成的毛面, 涂抹一道界面剂后，表面用聚合物水泥砂浆抹平。

（4）结构缝错台、挂帘处理

先铲除错台形成的漏浆挂帘，然后对形成错台的部位，进行打磨处理。

处理错台过程中形成的毛面， 涂抹一道界面剂后，表面用聚合物水泥砂浆抹平;错台形成的架空,进行凿槽处理，槽内采用聚合物水泥砂浆修补，表面10-15mm采用聚合物水泥砂浆修补抹平。

（5）混凝土表面脱皮、破损

混凝土表面脱皮，采用打磨的方式处理，打磨时注意与四周成型混凝土平顺过渡连接，磨至表面光滑平整。如局部形成浅坑，可在大面积磨光、磨平后，进行凿挖，深度不小于2cm为宜，然后用聚合物水泥砂浆抹光压实。

（6）浅表裂缝处理

裂缝处理根据裂缝宽度分为浅表裂缝和深层裂缝处理，对于宽度小于0.1mm的裂缝，拟沿裂缝20mm范围内，用钢丝刷刷毛，然后用丙酮清洗表面，涂一道界面剂进行密封处理即可；裂缝宽度在0.1mm～0.2mm区间时，顺裂缝发展方向，凿一条宽80mm，深15mm～30mm的矩形槽，槽长两端超出裂缝长度30cm，然后采用聚合物水泥砂浆抹光压实。

（7）混凝土表面出露钢筋头和金属预埋件的处理

手持砂轮机紧贴混凝土面从两个方向打坡口切入将拉筋头割除，切割后的钢筋头应低于混凝土表面2mm；预埋件尺寸较大,采用上述方法难以割除预埋件露头时,将四周混凝土凿除，混凝土凿除时尽量减少凿挖范围，以方便切割钢筋头和金属预埋件为准，可凿成圆形或方形，槽深3～5cm。距混凝土面2～3cm处割断钢筋头或金属预埋件。

2.3.2 丙乳砂浆的施工工艺

拌制丙乳聚合物砂浆时，首先将水泥和砂子按照配合比拌制均匀，再加入经试拌确定的水和聚合物乳液，充分拌和均匀，材料必须称量准确，尤其是水和聚合物，拌合过程中不能任意扩大水灰比。

所有处理过的基面必须用清水冲洗干净、湿润，施工前应保持混凝土表面处于面干饱和状态。在确定无明显渗水条件下，方可进行施工；否则，采取导水措施、并用喷灯烘烤后，再进行施工。

首先在干净的基面涂抹丙乳净浆，然后在净浆未硬化时分层抹压聚合物砂浆，每层厚度控制在5mm左右。抹压时采用倒退法进行，即加压方向与砂浆流动方向相反。聚合物砂浆抹压约4小时（表面略干）后，采用农用喷雾器进行水喷雾养护，或用薄膜覆盖，养护1天后再用毛刷在面层刷1次聚合物净浆，要求涂抹均匀封闭，待净浆终凝结硬后继续喷雾养护，使砂浆面层保持潮湿状态7天。

2.3.3 丙乳砂浆的施工应注意的问题

在使用丙乳砂浆时应注意其施工温度必须保持在5℃以上 ；用42.5以上等级的普通硅酸盐水泥，砂须过2.5mm筛 ；丙乳砂浆一次拌和不宜过多，每次拌制的丙乳砂浆，要求能在30～45分钟内使用完，人工抹压施工一次拌和量以控制在10kg水泥为宜。

2.3.4 检查与验收

检查验收标准为经批准的处理方案及设计、合同文件规定的质量标准。采用聚合物水泥砂浆填补完成7d后，用小锤轻击砂浆表面，声音清脆为合格，声音发哑者要凿除重补，修补过程与前次相同。

3 结语

使用丙乳砂浆对混凝土表面缺陷的处理，是对混凝土外观质量出现问题的一种补救措施。在本工程中，此法得到了很好的运用，使浇筑质量达到“内实外光”的效果。在施工过程中，通过控制混凝土塌落度和扩展度，采用分层浇筑，掌握浇筑时间办法减少混凝土外观质量缺陷的出现。