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水工混凝土結構滲漏處理技術
 

滲漏是水工混凝土建築物老化病害的一種表麵現象,亦最為常見。設計不合理、施工質量欠佳、運行管理不善或使用條件改變、遭受意外何載及材料老化等,會引發貫穿性裂縫,或在混凝土內部形成連通的蜂窩孔洞等深層缺損,或導致變形縫止水失效。這些老化病害在水壓力作用下都會引起滲漏。常見的如橡膠壩閥門井、供水水池滲漏;閘壩鋪蓋和底板止水失效等。
1
.滲漏成因分析及處理方法
1.1
滲漏成因分析
滲漏分析,實際上就是分析混凝土結構中存在的貫通缺損的成因,包括變形縫和裂縫的滲漏成因分析。
1.1.1
變形縫滲漏成因分析
變形縫是伸縮縫、沉降縫和抗震縫的總稱。水工混凝土建築物的特點,要求其變形縫必須具有以下性能:能夠滿足建築物各部分之間的變形、變位的要求,消除相互間力的傳遞;變形縫止水結構水密性能優良,在設計水頭壓力的作用下,不發生滲漏;止水材料耐久性優良。變形縫止水結構失效有設計、施工和材料等三方麵的原因。
1)設計方麵的原因 :變形縫尺寸設計不合理,密封止水材料的長期允許伸縮率不能滿足變形縫變形要求等。
2)施工原因:止水帶位置偏離、止水帶周圍砼有蜂窩孔洞、止水帶焊接不嚴密、密封材料嵌填質量差和砼麵脫離等。
3)止水材料方麵的原因:止水材料年久老化腐爛,或失去原來彈塑性而開裂或被擠出等。
1.1.2
滲漏裂縫成因分析
砼是多相複合脆性材料,當砼拉應力大於其抗拉強度,或砼拉伸變形大於其極限拉伸變形時,砼就會產生裂縫。按照深度的不同,可以分為表層裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫;按產生原因分,裂縫可以分成溫度裂縫、幹縮裂縫、鋼筋鏽蝕裂縫、超載裂縫、堿骨料反應裂縫、地基不均勻沉陷裂縫等。分析判斷滲漏裂縫成因可以從結構設計、砼材料性能、施工、運行管理及環境條件、外荷載作用等方麵著手進行。
2
.滲漏處理的方法
2.1
點滲漏的處理
2.1.1
直接堵漏法 :當水壓不大(小於1米水頭),漏水孔較小時可用此法。先將漏水孔鑿毛,並把孔壁鑿成與砼表麵接近垂直的形狀,不能剔成上大下小的楔形槽。用水衝淨槽壁,隨即將水不漏(堵漏靈)加水拌合撚成與槽直徑相近的圓錐體,待水不漏發熱(開始凝固)時,迅速


用力堵塞於槽內,並向孔壁四周擠壓使水不漏與孔壁緊密結合,封住漏水。外麵再塗抹防水砂漿保護層(防水水泥砂漿、聚合物修補砂漿等)。
2.1.2
下管堵漏法:適用於水壓較大(1~4米水頭),且漏水孔洞較大的情況。首先清除漏水孔壁的鬆動砼,鑿成適於下管的孔洞(深度視漏水情況而定)。然後將塑料管或膠管插入孔中,使水順管導出。用水不漏(堵漏靈)把管子的四周緊密封閉,待凝固後,拔出導水管,按直接堵漏法把孔洞封死。

2.1.3木楔堵塞法:適用於水壓較大(大於4米水頭),且漏水孔洞較大的情況。先把漏水處鑿成孔洞,再將一根比孔洞深度短的鋼管插入孔中,使水順管子排出。用水不漏(堵漏靈)封堵鋼管四周。待水不漏(堵漏靈)凝固後,將一根外徑和鐵管內徑相當且裹有棉絲的木楔打入鋼管,將水堵住。最後用防水砂漿(或聚合物砂漿)層覆蓋保護。
2.1.4
灌漿堵漏法:灌漿堵漏法對於水壓較大,孔洞較大且漏水量大孔洞的封堵很合適,也可用於密實性差,內部蜂窩孔隙較大的砼的滲漏和回填。灌漿材料可以用水泥、水玻璃、丙凝、丙烯鹽酸以及水泥和水玻璃、丙烯酰胺、丙烯鹽酸的混合灌漿材料。
灌漿堵漏法的具體操作步驟如下:先將漏水孔口鑿成喇叭形,用水不漏(堵漏靈)把灌漿嘴埋入,並封閉灌漿管四周,使漏水順管集中排出。然後再用RG高強聚合物砂漿回填至原混凝土麵,必要時可以立模養護。待RG高強聚合物砂漿達到一定強度後,沿灌漿嘴頂灌漿。灌漿完畢,關緊灌漿閥門,等漿液凝固後再行拆除。
2.2
大麵積散滲處理
2.2.1
表麵塗抹覆蓋:表麵覆蓋法即以防滲、耐久性及美觀等為目的,選用合適的修補材料把滲水砼表麵覆蓋封閉起來。常用的修補材料有:各種有聚合物防水塗膜材料;聚合物水泥防水砂漿;聚合物水泥砂漿;環氧砂漿等。
2.2.2
澆築砼或鋼筋砼護麵:適用於大麵積散滲情況的修補處理(由砼內部密實性差或裂縫非常發育引起),同時還可起到補強加固作用。如閘、壩等擋水建築物的迎水麵、閘底板、鋪蓋等的防滲加固,隧洞涵管等輸水建築物某些水下建築的背水麵內襯砌加固。
2.2.3
灌漿處理:適用於因砼含漿量不足、攪拌不均勻、離析、漏振或冬季澆築砼時出現冰凍引起的結構物砼密實性差的滲漏處理。
2.3
變形縫滲漏的處理
2.3.1
嵌填止水密封材料法:清除縫內已經失效的止水材料及雜物,再將縫的兩個側麵清理幹淨,然後在縫的底部設置墊條或墊片,按止水密封材料的施工工藝要求嵌填密封材料。為了防止密封材料老化和反複伸縮變形把密封材料擠出,可采用在縫上粘貼玻璃絲布等措施加以保護。

3.滲漏處理材料

3.1水不漏(堵漏靈)


3.1.1產品特點:

3.1.1.2快速堵漏,4~6分鍾可堵住一定壓力滲漏;

3.1.1.2微膨脹、抗滲性能好,淨漿試體水養3d,在1.5MPa水壓下不漏水;

3.1.1.3抗腐蝕性能強,耐久性能好;

3.1.1.4安全環保,對人體無任何危害;

3.1.1.5粘結力強,不脫落、可帶水作業,並迅速止水、堵漏;

3.1.1.6操作簡單,現場施工僅需加水伴和即可使用。

3.1.2性能指標

GB23440-2009 《無機防水堵漏材料》

序號

檢測項目

抗滲1號(Ⅰ型)

水不漏(Ⅱ型)

1

凝結時間

初凝/min

10

5

終凝/min

360

10

2

抗壓強度/MPa

1h

4.5

3d

13.0

15.0

3

抗折強度/MPa

1h

1.5

3d

3.0

4.0

4

塗層抗滲壓力/MPa7d

0.4

試件抗滲壓力/MPa7d

1.5

5

粘接強度/MPa7d

0.6

6

耐熱性(100℃,5h

無開裂,起皮,脫落

7

凍融循環(20次)

無開裂,起皮,脫落


3.2 CGM超細水泥

3.2.1產品特點

3.2.1.1無毒、無味、對地下水及環境無汙染,屬環保型灌漿材料 。

3.2.1.2漿液固化時無收縮現象,結石強度高,耐久性好,不老化,抗滲性能佳。

3.2.1.3漿液流動性好,材料的比表麵積在800/㎏以上,平均粒徑5μm以下,因而其穩定性及可灌性高。

3.2.1.4漿液凝固時間:可按工程需要進行調節。

3.2.1.5漿液施工工藝簡單,操作方便,能大規模使用。

3.2.2性能指標




DL/T5148-2012《水工建築物水泥灌漿施工技術規範》

檢測項目

壓(MPa

折(MPa

3d

28d

3d

28d

CGM超細水泥

≥30

≥60

≥5

≥7






3.2.3施工工藝

3.2.3.1針對不同大小的縫隙空間.不同土壤地質環境,不同的灌漿基礎條件,不同的強度指標要求確定適宜的水灰比(通常注漿科水灰比的範圍為0.54.0),用電動攪拌機進行攪拌,直至均勻.然後將漿體倒入注漿桶中。

3.2.3.2將注漿機的輸送管嘴部與事先固定於基礎上的注漿嘴對接固定,接通注漿機電源,開啟閥門進行注漿.並控製注漿壓力在一定的範圍內(通常在0.10.5MPa範圍內。不同的基礎條件,不同的水灰比,所需的注漿壓力不同。注漿壓力太大,可能形成劈裂注漿,無法均勻滲透。灌漿壓力太小,則無法滲透至細微空間)

3.2.3.3待灌漿完成後封閉灌漿孔。

3.2.3.4當灌漿麵積較大時,可采用分段灌漿。


3.3丙烯酸鹽灌漿材料

3.3.1丙烯酸鹽灌漿材料是一種以丙烯酸鹽類單體為主劑,以水為稀釋劑,在一定的引發劑與促進劑作用下形成的一種高彈性凝膠體。本產品不含有丙凝中的有毒成分,屬於環保型堵水防滲的化學灌漿材料,其粘度低,滲透能力強;凝膠體具有很好的抗滲性、粘彈性及耐老化性能等。

3.3.2產品特點

3.3.2.1丙烯酸鹽粘度極低,滲透性好,能夠確保漿液滲透到寬度為0.1mm 的縫隙中;

3.3.2.2固化時間可調,快速固化的隻需30s-2min,慢速固化的可以大於10min

3.3.2.3凝膠體具有較高的彈性,延伸率可達200%,有效的解決了結構的伸縮問題;

3.3.2.4無須與水持續接觸,添加的膨脹組分遇水膨脹率大於100%,解決了凝膠體幹--濕循環的問題;

3.3.2.5與混凝土麵具有極佳的粘接性能,粘接強度大於自身凝膠體的強度,即使凝膠體本身遭到破壞,粘接麵仍保持完好;

3.3.2.6對絕大部分酸、堿具有良好的耐化學性,不受生物侵害的影響;

3.3.2.7環保無毒,不會對人體造成傷害。




3.3.3性能指標

序號

項目

指標

1

外觀

淡黃色液體

2

比重

1.1±0.1

3

粘度/mPas

10

4

凝膠時間/min

30

5

滲透係數/cm/s

10-6

6

遇水膨脹率/%

10

7

擠出破壞比降/%

200

8

固砂體的抗壓強度/MPa

0.2


3.4 JS聚合物改性防水塗料

本產品是一種雙組份聚合物改性柔性防水塗料,粉料與添加劑混合,使用後得到富柔韌性的防水膜,與混凝土及砂漿有良好的粘附力,能與之形成緊密牢固的永久性結合。

3.4.1產品特點

3.4.1.1富柔韌性,可覆蓋不大於2mm裂縫;

3.4.1.2適用於長期浸水環境;

3.4.1.3潮濕區域可直接施工;

3.4.1.4具有良好耐候性。

3.4.2性能指標

產品依據GB/T23445-2009《聚合物水泥防水塗料》Ⅱ型

序號

項目

技術指標

1

固含量,%

70

2

拉伸強度,MPa

1.8(未處理)

3

斷裂伸長率,%

80(無處理)

4

粘結強度,MPa

0.7(無處理)

5

不透水性(0.3MPa30min

不透水

6

兩層塗膜間隔時間,h

23

3.4.3施工工藝

3.4.3.1基麵必須平整、堅實、幹淨,無油汙、脫模劑、浮塵以及其它鬆動物;

3.4.3.2對於不大於2mm的裂縫,聚合物改性柔性防水塗料可將其封閉;

3.4.3.3對於較大的孔洞及裂縫應先用水不漏進行修補;


3.4.3.4陰陽角部位,用無紡布覆蓋用刷子塗刷一層聚合物改性柔性防水塗料;

3.4.3.5在使用聚合物改性柔性防水塗料之前,基麵必須用清水充分濕潤,但不能有積水。

3.4.3.6將液料倒入幹淨的攪拌容器中,然後按比例一邊攪拌一邊緩慢加入粉料;

3.4.3.7使用機械攪拌並充分攪拌3-5分鍾直至生成無粉團的、均勻的膠漿(400500/分鍾),並在可使用時間內用完;

3.4.3.8可用刷塗或輥塗,根據使用環境及性能要求塗刷2層或2層以上;

3.4.3.9當進行第二層塗刷時,毛刷的走向應與第一層成90度角,以利於達到最好的覆蓋。

3.4.3.10施工完畢,立即用水清洗所有的工具及設備,用機械方法清理固化的漿料。

3.4.3.11防水膜厚度為1mm,每平方米用量約為1.852.0kg(實際用量視基麵的實際情況而定)。


3.5 RG高強聚合物砂漿

3.5.1產品特點

3.5.1.1具有很好的高滲透性、抗裂性、耐老化性及耐酸堿性能,對各種材料都有很好的粘合力。

3.5.1.2高強聚合物砂漿是由乳液和無機粉料雙組分組成,是一種既具有高分子材料的粘接性,又具有無機材料耐久性的新型混凝土複合材料;

3.5.1.3抗壓強度高,固化迅速,粘接性能好;有很好的保水性能和抗裂性、高耐堿性、耐紫外線;操作簡便,可潮濕基層施工,綠色環保。

3.5.1.4施工步驟簡單、方便,耐久性與混凝土同步,縮短工期,可確保經濟性,新型灰漿解決了以往有機材料在加固應用中耐高溫耐老化的問題,質量得到提高。

3.5.1.5材質同以往的混凝土類似,使用附著力優秀的滲透性聚合砂漿,提高界麵的附著力及施工性。

3.5.1.6使用耐久性優於以往混凝土的滲透性聚合灰漿,在惡劣的條件下也可使用。

3.5.2性能指標

GB50728-2011《工程結構加固材料安全性鑒定技術規範》

檢驗項目

RG(雙組份)

RG(單組份)

RG(環氧基)

漿體性能

劈裂抗拉強度(MPa

7.0

5.5

7.0

抗折強度(MPa

12

10

12

抗壓強度(MPa

7d

40

30

40

28d

55

45

55

粘結能力

與鋼絲繩粘結抗剪強度標準(MPa

9

5

9

與混凝土正拉粘結強度(MPa

2.5且為混凝土內聚破壞


3.5.3施工工藝

3.5.3.1基層處理:基層表麵應平整、粗糙、清潔、無油汙、無浮灰,不應有起砂、空鼓、裂縫等現象。施工前應用高壓水槍衝洗並保持潮濕狀態,但不得有積水。界麵粘結時可預先塗刷高強聚合物砂漿界麵處理劑。

3.5.3.2掛 網:按設計要求進行網片下料、安裝鋼絞線端部拉環、鑽孔、鋼絞線網固定、調整定位。

3.5.3.3材料配製:按質量比將材料按粉料:乳液=61的重量比稱取放置。將實際用量90%的乳液先倒入攪拌罐中,再加入粉料攪拌12分鍾。再將剩餘的10%的乳液倒入罐中攪拌均勻即可。配好的漿料應在0.51小時內用完。

3.5.3.4施 工:在潮濕的混凝土基層表麵先均勻塗一遍聚合物砂漿底塗料(粉料:乳液按重量比31),邊塗刷邊抹聚合物砂漿。高強聚合物砂漿一次施工麵積不宜過大,應分條分塊錯開施工,每塊麵積不宜大於10㎡,錯開施工的間隔不應小於24小時。分層施工時,留縫位置應互相錯開。

3.5.3.5高強聚合物砂漿攤鋪完畢後應立即噴水壓抹並一次抹平,不宜反複抹壓。遇有氣泡時應刺破,表麵應密實。立麵或頂麵的麵層厚度大於10mm時應分層施工。每層抹麵厚度宜為510mm,待前一層指觸幹時方可進行下層施工。

3.5.3.6養 護:高強聚合物砂漿施工後,表麵指觸幹燥後應進行噴霧養護或覆蓋草簾、麻袋等保持潮濕。養護溫度不底於5℃。高強聚合物砂漿施工24小時後,覆蓋塑料布潮濕養護7天,有條件時可定時灑水於表麵


 
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