浅析用丙乳砂浆处理钢筋砼缺陷

浅析用丙乳砂浆处理钢筋砼缺陷

陈峥雄

湖北山江伟业建设工程有限公司湖北武汉430070

摘要：丙乳砂浆属于高分子聚合物改性砂浆，适用于水利、工民建等钢筋砼结构修补、防渗、防腐护面，具有优异的耐磨、粘接、抗裂、防渗、防氯离子渗透、耐老化等性能，是一种新型钢筋砼建筑物的水泥基面修补材料。本文主要介绍了用丙乳砂浆处理钢筋砼缺陷的方法，以供参考。

关键词：丙乳砂浆；钢筋砼；缺陷

引言：丙乳全称为丙稀酸酯共聚乳液，是一种高分子聚合物的水分散体。加入水泥砂浆后为丙乳砂浆，该砂浆具有优异的粘结、抗裂、抗冻、防渗、防腐、抗氯离子渗透、耐磨、耐老化等性能，适用于水利、港口工程、公路、桥梁、冶金、化工、工业与民用建筑等钢结构和钢筋砼结构的防渗、防腐护面和修补工程。为了对丙乳砂浆在处理钢筋砼时的缺陷进行了解，文章以丙乳砂浆的主要物理力学性能以及应用情况展开探究，给相关人士提供重要的参考依据。

一、丙乳砂浆的主要物理力学性能以及应用情况分析

（一）丙乳砂浆的主要物理力学性能

丙乳砂浆与传统用环氧树脂砂浆相比，更显示其优越性，不仅成本低，而且施工方便。丙乳砂浆施工与普通砂浆相似，可人工涂抹，也可机械喷涂，并适合潮湿面粘结，无毒，与基础温度适应性好，耐大气老化，使用寿命同普通水泥砂浆，克服了环氧砂浆常因其膨胀系数大于基底砼而易开裂脱落的缺点。

丙乳砂浆与同灰砂比普通水泥砂浆相比：第一，抗拉、抗折强度分别提高了38%及58%。第二，极限引伸率提高1.4--3.0倍，弹性模量降低、收缩小、抗裂性显著提高。第三，与老砂浆及钢板粘结强度提高4倍以上。第四，密实性显著提高，2天吸水率降低10倍，抗渗性提高1.5倍，抗氯离子渗透能力提高8倍以上。第五，抗冻指标>F300。第六，抗老化性能好，经2160小时碳弧灯紫外线加速老化，性能同普通水泥砂浆。第七，能耐2%盐酸、硝酸及氢氟酸，耐氨水、尿素、乙醇、苯等化学介质腐蚀。

（二）丙乳砂浆的应用情况简析

对于丙乳砂浆材料来说，主要在以下几方面应用最多。第一，在大坝坝面、隧洞等砼和钢筋砼建筑物防渗漏处理上的应用。由于丙乳砂浆具有优异的抗渗性和潮湿面粘结性，是一种经济、耐久的防渗处理材料。3.2丙乳砂浆在高层建筑地下室、屋顶、水池水塔防渗处理和修补工程上的应用丙乳砂浆在民用建筑地下室广泛用作防渗处理及渗漏修补。在南京西方巷综合楼、龙江高教公寓、山东日照港务局明珠商场等地下室应用后，防渗效果显著。丙乳砂浆无毒，可用于自来水水池渗漏修补。华联大厦地下水池，南京化肥厂泵站水池均用丙乳砂浆处理，效果良好。第二，丙乳砂浆在防锈蚀、防腐工程上的应用。丙乳砂浆粘结及密实性好，可有效抵抗CO2和氯离子等有害介质侵入。在广东湛江码头和连云港码头修补、山东三山岛金矿海水循环池表面防腐、上海氯碱总厂盐库防腐等工程中得到应用，均取得良好效果。第三，丙乳砂浆在大坝溢流面和建筑物冻融破坏修补上的应用。丙乳砂浆具有优异的抗冻性，又可薄层修补。采用丙乳作抗冻融破坏修补的工程有：北京西斋堂水库、崇青水库溢流面，黑龙江镜泊湖发电厂尾水渠和调压塔，潘家口水电站等，修补后运行最长的已10多年，迄今完好无损。

二、钢筋砼结构的缺陷

（一）碱-集料反应

亦称碱-骨料反应，是指水泥中的碱如Ca（OH）2和易生成NaOH的Na2O，与集料中的活性SiO2发生反应，生成碱的硅酸盐凝胶体，吸水膨胀，引起砼开裂的现象。碱-集料反应的特征是：当砼在潮湿的条件下硬化，如有反应作用时，其最早出现的特征是在砼表面的个别点上出现凝胶体，首先是透明的分泌物，然后在干燥时转变成白色的陶瓷体，使砼表面出现斑点。由于这种破坏既难以阻止其发展，也难以修补，故俗称为砼的“癌症”。出现砼开裂，多在建成后的3--10年之内[1]。

（二）砼的碳化与钢筋的锈蚀

普通硅酸盐水泥在水化过程中生成大量的Ca（OH）2。砼孔隙中充满了饱和的Ca（OH）2溶液，钢筋在碱性介质中表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4，这层保护膜（或钝化膜）使钢筋难以生锈。砼硬化后，表面遭受空气中CO2的作用，Ca（OH）2慢慢变成CaCO3而失去碱性：Ca（OH）2+CO2→CaCO3+H2O通常称为砼碳化，或者中性化。CaCO3是中性物质，减弱了对钢筋的保护作用。它使钢筋表面沉积的钝化膜失效而开始生锈。钢筋生锈后，生锈部分的体积会有较大增长（最大可能达原体积的6倍），它使握裹钢筋周围的砼受到较大的圆周方向的拉力。由于砼抗拉强度较小，即使钢筋表面有0.01mm的绣，也足以使最薄弱的砼保护层胀裂。水、空气进入裂缝，进一步加速了钢筋的锈蚀。研究表明，钢筋的锈蚀与PH值有很大的关系，虽然碳化未必是钢筋生锈的直接原因，但砼一旦碳化，会增加钢筋生锈的危险，这一点是肯定的。

（三）砼的抗裂性

砼的抗裂性差，为了体现经济合理、安全适用的技术经济政策，一般的钢筋砼结构、构件都允许带裂缝工作。但对裂缝的最大宽度都有比较严格的限制。计算时一般是按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合的影响求最大裂缝宽度。除荷载引起的裂缝外，砼在承受荷载之前，由于沉陷、水泥浆的水化、干燥、碳化等因素引起收缩，在砼内部会产生用显微镜才能发现的微细裂缝。要通过施工技术措施和施工组织措施才能解决。裂缝的存在，是钢筋砼结构的缺陷之一。它对于承重的钢筋砼结构可能影响承载能力，乃至威胁建筑物的安全。裂缝对于挡水结构物可能引起渗漏，水分通过裂缝浸入到砼中，容易引起钢筋的锈蚀或可溶性侵蚀，在遭受冻融作用条件下可能加速砼的破坏，引起一系列的危害。长期以来，提高砼的抗裂性，一直是砼工程技术的一项重大课题[2]

三、丙乳砂浆的施工方法。

（一）钢筋砼基面处理

为了使丙乳砂浆与旧钢筋砼更好地结合，首先对需修补的旧钢筋砼表面用电锤进行全断面凿毛处理，然后用钢丝刷将已凿毛砼表面的灰尘清除干净，除尘宽度在处理范围以外10cm为宜，再用清水湿润，使旧钢筋砼表面处于饱和状态，但不能有积水。

（二）丙乳砂浆的配置

砂子过2.5mm筛，水泥使用42.5级普通硅酸盐水泥，按照配合比称料，分别堆放，将丙乳和水混合均匀，水泥和砂混合均匀倒入拌和盘中，将丙乳倒入拌和好的水泥砂子中，拌和均匀，每次拌和控制在10kg为宜。配合比为水泥∶砂∶丙乳∶水=1：2：0.5～0.3∶若干，水灰比在满足和易性的条件下，尽量选用小水灰比[3]。

（三）人工抹灰

为保证质量，先采用丙乳水泥浆（水泥∶丙乳=2：1，重量比）涂刷凿毛的砼表面，然后用灰刀将拌和好的丙乳砂浆分层抹压施工，要求密实，单层抹压厚度在0.5-1m之内，纵横来回抹压，总厚度控制在3cm以内，表面光滑。

（四）养护

施工完成4h左右产生终凝，采用农用喷雾器喷水或洒水养护，一天后，再用丙乳原浆涂刷表面，要求均匀、密封。原浆终凝后继续采用喷雾养护，砂浆表面始终保持湿润状态，养护期为5d[4]。

结论

实践证明，丙乳砂浆是一种具有优异的抗渗性，抗腐蚀性、抗冻融性，粘结力极强的工程修补施工材料，文章主要对丙乳砂浆处理钢筋砼的方法进行了全面的分析，希望给相关人士提供重要的参考价值。

参考文献：

[1]李宜宏.砼中有害骨料引发房屋质量问题的分析以及处理[J].住宅科技，2017（08）：31--34.

[2]廖娟，专用于耐久性砼的粉煤灰[j].国外建筑科学，2016，（01）：30--40.