浅谈丙乳砂浆的特性及其应用

时间:2022-08-26 02:39:17

浅谈丙乳砂浆的特性及其应用

摘要:丙乳砂浆由于具有优异的粘结、抗裂、防水、防氯离子渗透、耐磨、耐老化等性能,是一种新型混凝土建筑物的水泥基护面修补材料,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。可在水工混凝土建筑物各种老化加固处理中使用和推广。

关键词:丙乳;丙乳砂浆;防渗;防水;防腐护面;修补材料。

一、 丙乳砂浆特性

丙乳是丙烯酸脂共聚乳液的简称,是一种高分子聚合物的水分散体,是一种水泥改性剂,是由南京水利科学研究院科研成果直接转化而成的产品, 1986年已通过水利部鉴定,1988年获国家科技进步三等奖。已列入《工业建筑防腐设计规范》(GB50046-95)作为化工耐腐蚀材料。加入水泥砂浆后为聚合物水泥砂浆,属于高分子聚合物乳液改性水泥砂浆,适用于水利、公路、工业及民用建筑等钢筋混凝土结构的防渗、防腐护面和修补工程。

丙乳砂浆中聚合物膜弹性模量较小,它使水泥浆体内部的应力状态得到改善,可以承受变形而使水泥石应力减少,产生裂缝的可能性也减少,同时聚合物纤维越过微裂缝,起到桥架作用,缝间都有聚合物纤维相连,所形成的均质聚合物框架,作为填充物跨过已硬化的微裂缝,限制微裂缝的扩展,微裂缝常在聚合物膜较多处消失,显示聚合物的抗裂作用;另外,聚合物有减水作用,使砂浆的水灰比减小,聚合物膜填充了水泥浆体的孔隙,切断了孔隙与外界的通道,起到密封的作用。

1、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,并适合潮湿面粘结,克服了环氧砂浆常见其膨胀系数大于基混凝土而易开裂脱落的缺点,丙乳砂浆施工与普通砂浆相似,可人工涂抹,也可机械喷涂,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。

1.1、优异的粘结性能。丙乳砂浆与同灰浆比普通水泥浆相比,与老砂浆及钢板的粘结强度提高4倍以上。丙乳砂浆不仅和老砂浆(混凝土)有很高的粘结强度,而且它的弹性模量、热膨胀系数与基底混凝土更接近,是一种非常优异的新老混凝土粘结和修补材料。

1.2、抗渗能力强。丙乳砂浆的密实性远远优于同种灰浆比普通砂浆,抗氯离子渗透能力提高8倍以上,抗水渗透性提高3倍以上,2天吸水率降低10倍,抗渗性提高115倍。

1.3、耐腐蚀性能好。 丙乳砂浆能耐2%以下硫酸,5%以下盐酸、硝酸和氢氟酸,20%以下氢氧化钠、氨水、尿素、乙醇、苯及多种盐类的腐蚀。

1.4、优异的抗冻性能。 抗冻指标>F300次,丙乳砂浆的相对弹性模量仍在95%以上、失重几乎接近于零。

1.5、力学性能显著提高。与同类灰浆比普通水泥砂浆相比,抗拉、抗折强度分别提高35%和50%。极限引伸率提高1~3倍。弹性模量降低,收缩减少,抗裂性能显著提高。

1.6、抗老化性能好。经2160小时碳弧紫外线加速老化,性能同普通水泥砂浆,已有20年的使用实例。

1.7、该产品无毒、无害、无环境污染。

二、丙乳的使用方法及注意事项

1、丙乳需贮存在0℃以上环境中,保存期为2年,丙乳砂浆施工要求气温高于5℃。

2、一般使用强度等级为32.5级以上硅酸盐或普通硅酸盐水泥,砂子需过2.5mm筛,水泥及砂子均需满足相关规范规定。

3、施工前须清除基底表面污物、尘土和松软、脆弱部分,并对基面加以喷砂或人工凿毛(深度1~2mm),然后用清水冲洗干净,施工前应使待施工基面处于饱和状态(但不应有积水),在薄层修补区的边缘宜凿一道3~5cm深齿槽,增加修补面与老混凝土的粘结。

4、根据工程要求,选定灰浆比及丙乳掺量。防腐抗渗要求高的应选灰浆比1:(1.5~2)砂浆,丙乳掺量为水泥量25~30%。要求较低者,灰浆比为1:丙乳掺量为15~20%。施工前根据现场水泥和砂子及施工和易性要求通过试拌确定水灰比。

5、丙乳砂浆拌制时,先将水泥、砂干拌均匀,在加入经试拌确定的水量及丙乳,充分拌和均匀,材料必须称量正确,尤其是水和丙乳,拌和过程中不能随意扩大水灰比。每次拌制的砂浆,要求能在30~45分钟内使用完,不宜一次拌和过多。

6、在涂抹砂浆时,修补面上需先用丙乳净浆打底,净浆配比为1丙乳加2水泥搅拌成浆,在净浆未硬化时,即铺筑丙乳砂浆。仰面和立面施工,涂层厚度超过7mm时,需分二次模压,以免重垂脱空,砂浆铺筑到位后,用力压实,随后就抹面,注意向一个方向抹平,不需要来回多次抹,不需要第二次收光。修补面积较大时,可隔块跳开分段施工。

7、丙乳砂浆表面略干后,宜用农用喷雾器喷雾养护或薄膜覆盖。一昼夜后,再洒水养护七天即可自然干燥。在阳光直射或风口部位,注意遮阳、保湿。

8、大面积施工,可采用机械喷涂。

9、所有施工机具都应在施工前后清洗干净,施工完毕后更要及时清洗。

三、丙乳砂浆的应用情况

1、丙乳砂浆在大坝坝面、隧洞等混凝土和钢筋混凝土建筑物防渗处理上的应用

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。以防渗为目的的工程有:福建连江县山仔碾压混凝土坝、南京栖霞山水库、广西蒙山水库等,均取得良好效果

丙乳砂浆还在引水入秦工程隧道防渗衬砌,江苏江浦引驷水库工程钢筋混凝土渡槽渗漏,贵州松挑县架枧水库渠倒虹吸管渗漏,安徽芜湖沿江防洪墙防渗等工程中应用,取得了良好的技术、经济和社会效益。

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应用。

丙乳砂浆既能防止回填土磨损,与建筑物同寿命,又无污染,潮湿基面不用烘干,故比常用的氰凝、沥青防水卷材优越。如南京西方巷综合楼、龙江高教公寓、山东日照港务局明珠商场地下室裂缝渗漏修补等,效果显著。

丙乳砂浆也可用作建筑物屋面防水材料和渗漏修复材料,如太平花园、凯丰、大都市房地产开发公司均采用丙乳砂浆作防水,效果良好。

丙乳砂浆无毒,可用于自来水池渗漏修补,在一些城市中自来水池蜂窝麻面,漏水严重,用丙乳砂浆处理,恢复正常使用,如南京车管所屋顶游泳池渗漏、华联大厦地下水池渗漏,经丙乳砂浆处理效果良好。

3、丙乳砂浆在防锈蚀、防腐工程上的应用

由于丙乳砂浆粘结及密实性好,可有效抵抗CO2和氯离子等介质侵入,所以丙乳砂浆是建筑物防腐保护涂层和修补的既经济、又耐久的最佳材料。用丙乳砂浆防海水及氯盐腐蚀 的工程:连云港码头修补、山东三山金矿海水循环池表面防腐、上海氯碱总厂盐库防腐陈家冲溢洪道公路桥大梁裂缝修补,河南信阳水库、南湾水库、湖南岳阳铁路山灌区等;用丙乳 砂浆作防化学腐蚀工程有:南京晨光机械厂铸钢车间屋面板防腐蚀气体、上海浦东化工厂化肥仓库地面防腐、广东黄埔氮肥厂仓库等均取得良好效果,最长使用年限已达20年。

4、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。对冻融破坏建筑物,传统做法需凿除老混凝土20~30cm,再补焊钢筋网浇筑引气混凝土,既费工、费时,又费材料,采用丙乳砂浆只需作2cm抗冻薄层。采用丙乳砂浆作抗冻融破坏修补的工程有:黑龙江镜泊湖发电尾水渠和调压塔、北京西至斋、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。

5、丙乳砂浆在公路桥修补工程中的应用

混凝土道路因养护不充分,或施工后即下雨,造成松顶、凹坑,采用丙乳砂浆薄层修补,效果良好。如宁杭公路马群段、新安江水电站混凝土路面、江苏万福闸公路面板等。

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,值得广泛推广。

参考文献:

1、黄国兴, 陈改新著,《水工混凝土建筑物修补技术及应用》,中国水利水电出版社出版社,1999年3月,P4~P124。

2、NBS水泥该性剂-丙烯酸脂共聚乳液介绍,http:www.njhr.省略/kjcy.rdgs_c00.htm

3、吴绍章,林宝玉,《混凝土工程新材料设计与施工》,水利水电出版社,2002年7月。

4、杨定华,《抗碳化法18―中国堤防工程施工丛书》,水利水电出版社,2006年9月

5、洪向道,《新编常用建筑材料手册》,中国建材工业出版社,2006年1月。

作者简介: 吕子阳, 男,1985年10月出生,现在河北省水利工程局工作,助理工程师,河北省邢台市人,毕业于河北工程技术高等专科学校,从事水利工程施工.

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