TK聚合物砂浆在混凝土表面修补加固中的应用.docxVIP

TK聚合物砂浆在混凝土表面修补加固中的应用

1概况

1999年12月～2000年4月，笔者对淮海农场混凝土建筑物进行了全面调查，并用回弹仪测验了建筑物的混凝土强度，用酸酞试液测验了碳化深度。通过调查发现，现有混凝土建筑物耐久性不良。主想表如今：①混凝土碳化与裂缝问题普遍存在；②沿海地区钢筋混凝土结构受氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀严重；③临水混凝土表面冻融松散剥落破坏；④混凝土表面冲磨破坏、机械磨损、磨蚀破坏以及化学侵蚀；⑤碱骨料反应破坏等。这些问题严重影响混凝土建筑物寿命与外观，甚至危及混凝土建筑物的正常运行与安全。为了提升混凝土建筑物的耐久性，延长建筑物的使用寿命，其后我们对淮海农场内的3座大梁混凝土剥落且有露筋现象的道路桥、15座出现大面积混凝土碳化且钢筋锈蚀严重的农田排灌泵站的工作桥、5座出现大面积混凝土剥落、碳化与钢筋锈蚀严重的节制闸机架桥等项目采用TK聚合物砂浆（由水利部天津水利水电勘测设计研究院科学研究所研制）进行修补加固，总面积达3050m2，防碳化喷涂面积约3400m2.经过现场检查验收，没有发现因材料或施工原因而出现裂缝现象，防碳化涂层没有发现脱落起皮现象。在施工中，我们曾对只有3d龄期修补砂浆进行凿除检查，结果凿除的砂浆普遍能粘下老混凝土面。经过2a的多个运行，没有发现脱落与出现裂缝现象，这说明TK聚合物砂浆是一种理要的修补材料。

2TK聚合物砂浆的主想性能及适用范围

TK聚合物砂浆是一种新型的混凝土表面修补材料，是以少量水溶性聚合物改性剂，再掺入一定量的活性成分、膨胀成分而配制成的TK聚合物防渗、防碳化、防腐砂浆。由于聚合物及活性成分的掺入，改进了聚合物水泥砂浆的物理、力学及耐久性能。主想体如今：

（1）活性作用。聚合物乳液中有表面活性剂，能够起减水作用。同时对水泥颗粒有分散作用，改进砂浆与易性，降低用水量，从而减少水泥的毛细孔等有害孔，提升砂浆的密实性与抗渗透能力。

（2）桥键作用。聚合物分子中的活性基因和水泥水化中游离的Ca2＋、Al3＋、Fe2＋等离子进行交换，形成特别的桥键，在水泥颗料周围发生物理、化学吸附，成连续相，具有高度均一性，降低了整体的弹性模量，改进了水泥浆物理的组织结构及内部应力状态，使得承受变形能力增加，产生微隙的可能性大大减少。即使产生微裂隙，由于聚合物的桥键作用，也可限制裂缝的发展。

（3）充填作用。聚合物乳液快速凝结，形成坚韧、致密的薄膜，填充于水泥颗粒之间，和水泥水化产物形成连续相填充空隙，隔断了和外界联系的通道。

总之，TK聚合物的活性作用、桥键作用、充填作用改进了硬化水泥浆体的物理结构及内应力，降低了整体的弹性模量、减少用水量、改进了硬化水泥浆体内部毛细孔等有害孔，从而大大提升了砂浆的粘结、抗裂、抗渗及抗腐蚀等性能。TK聚合物砂浆性能指标如表1所示。

从表1可以看出，和普通砂浆相比，TK聚合物砂浆具有抗拉强度高、拉压弹性模量低、干缩变形小、抗冻、抗渗、抗冲耐磨，和混凝土粘结强度高，具有一定的弹性，抗裂性能高。和环氧砂浆相比，还具有施工工艺简要、操作方便、无毒、成本低（是环氧砂浆的1／3～1／5）等优点。适用于水工、港工、道路、交通及地下项目的混凝土建筑物因碳化、空蚀、冻融破坏及化学侵蚀而引起的混凝土表层开裂、剥蚀等混凝土表面薄层修补，可直接用于防渗、防腐、防碳化项目，也可用于建筑瓷砖粘贴与卫生间防渗。

3TK聚合物砂浆施工及质量控制

采用TK聚合物砂浆进行修补加固处理时，应按照当地的气候条件、项目特点及施工进度合理组织施工。施工流程为：旧混凝土凿毛→喷砂（或用钢刷）除锈（污）→涂刷钢筋防锈剂→用清水冲洗饱与→基面涂刷TK界面剂→抹TK聚合物砂浆→养护→涂防碳化剂。

3.1基底处理

（1）凿毛。为保证TK聚合物砂浆和基底混凝土具有良好的粘结，一般用钢丝刷或喷砂方法清除表面浮层污物（有油漆或油脂污染部位用丙酮洗刷）。如基面松动严重，应采用人工凿毛方法，凿掉破损的混凝土，使基底露出坚硬、牢固的混凝土面，凿毛必须彻底全面，但也不宜深度过大，以免破坏了未碳化与损破的混凝土。如果钢筋锈蚀外露，还应对钢筋表面进行除锈，并涂刷钢筋防锈剂。

（2）饱与。对凿除的混凝土表面，采用高压水枪（采用饮用水）将碎屑、灰尘冲洗干净，并连续、均匀地喷洒，使表层混凝土达到饱与状态，且表面无明水。

3.2砂浆的配制

按照选用的原材料、设计技术及施工与易性想求事先进行试拌。现场可用砂浆搅拌机拌与或人工拌与，其各组分的配比用量必须严格控制。

先将称好的水泥、砂搅拌均匀，再将称好的TK改性乳液、活性剂及其他外加剂与水混合后加入，充分搅拌均匀即可。各组分配比必须严格控制。若人工拌与，宜在铁皮板上进行，以防止拌与水流失，造成因砂浆水灰比转变而影响砂