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混凝土防碳化處理措施研究
摘要：本文闡述了“混凝土碳化處理的工程措施”，根據(jù)多年的施工實踐總結(jié)而成，系統(tǒng)地分析了混凝土碳化過程及處理方案。
關(guān)鍵詞：混凝土;措施;碳化;處理
隨著社會的不斷發(fā)展，每天會建設(shè)很多的建筑物，其中多數(shù)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，針對建筑結(jié)構(gòu)材料，混凝土發(fā)揮著不可替代的重要作用，因此混凝土碳化是我們必須要考慮的問題之一，針對岳城水庫除險加固工程溢洪道混凝土防碳化處理有關(guān)技術(shù)，本文作一概述。
1、混凝土碳化機理
混凝土碳化是老化的一種重要形式，是由于空氣中的CO2對混凝土侵蝕，使混凝土逐步中性化，繼而引起混凝土中鋼筋的銹蝕，鋼筋銹蝕膨脹后可導致混凝土保護層脫落，鋼筋進一步銹蝕，使結(jié)構(gòu)逐漸失去承載能力，最終發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞。具體化學機理如下：
常使用的硅酸鹽水泥，主要成分是CaO水化作用后生成Ca(OH)2，它在水中溶解度低，大部分以結(jié)晶狀態(tài)存在，成為孔隙液保持高堿性的儲備，它的PH值為12.5～13.5�？諝庵械腃O2氣體不斷透過混凝土中未完全沖水的粗毛細孔道，氣相擴散到混凝土中部分沖水的毛細孔中，與其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2進行中和反應：
反應后生成CaCO3和H2O，CaCO3溶解度低，沉積于毛細孔中，毛細孔周圍水泥石中的羥鈣石補充溶解為離子和離子，反向擴散到孔隙液中，與繼續(xù)擴散進來的CO2繼續(xù)沿混凝土中未完全充水的毛細孔道向混凝土深處氣相擴散，更深入地進行碳化反應。碳化后的混凝土質(zhì)地疏松，強度降低。
碳化使混凝土由堿性物質(zhì)變成了中性物質(zhì)鹽類，PH值降低，鋼筋失去混凝土的堿性保護，逐漸生銹，導致膨脹變形繼續(xù)破壞混凝土，形成惡性循環(huán)，最終使結(jié)構(gòu)喪失承載力。
本工程混凝土防碳化處理部位包括進口閘墩、閘底板、泄槽底板及邊墻(順水流向300余米)等。對混凝土基礎(chǔ)表面進行鑿毛和聚合物砂漿補平，表層涂刷防碳化涂料。
2、混凝土防碳化處理技術(shù)要求
作為防碳化的有機物覆蓋材料必須滿足一定的要求：一是具有良好的絕緣性，能防止CO2、水汽和氧氣的滲透;二是覆蓋材料與混凝土有足夠的粘結(jié)強度，保證涂料與混凝土能牢固結(jié)合;三是覆蓋材料的固化時間(即表干時間)滿足施工要求。根據(jù)多年施工經(jīng)驗及分析研究，現(xiàn)將本工程聚合物砂漿及防碳化涂料的性能指標簡述如下。
2.1材料
聚合物砂漿為摻有丙乳液的改性水泥砂漿。丙乳液質(zhì)量應滿足下列要求：
(1)外觀：乳白狀無沉淀均勻浮液;(2)pH值：6.5～7.5;(3)含固量：40±5%;(4)密度(26℃)：1.05～1.10g/cm3;(5)貯存穩(wěn)定性：5～30℃，三個月無明顯沉析。
丙乳液貯存溫度一般為5～30℃，要避免暴露在40℃高溫和0℃低溫下，貯存期超過6個月要經(jīng)過質(zhì)量檢驗合格方可使用。
2.2聚合物砂漿及防碳化涂料主要性能指標
2.2.1聚合物砂漿主要性能應符合表1的要求。
3、防碳化處理施工
3.1施工工藝
混凝土缺陷修補施工的工藝流程是：基面處理→沖洗濕潤基面→砂漿拌和→砂漿施工→砂漿養(yǎng)護→切收縮縫→涂刷防碳化層。
3.2基面處理
對舊混凝土進行人工鑿除、磨光機打磨、高壓噴砂等方法處理，暴露新鮮混凝土層面。再人工檢查鑿除松動的混凝土塊。
3.3沖洗濕潤基面
對噴砂處理過的混凝土面進行高壓水沖洗，使用水連續(xù)、均勻地噴灑，使混凝土濕潤，但表面無明水。
3.4聚合物砂漿配制
3.4.1材料
聚合物砂漿選用下表材料進行拌制。
3.4.2砂漿拌和使用機械拌和方式，其各部分的用量按施工配合比嚴格控制。每次拌和砂漿的方量應根據(jù)現(xiàn)場施工進度確定，拌成的砂漿存放時間不宜超過30min。
3.4.5砂漿施工
當涂層厚度大于2cm時必須分層施工，分層間隔時間視施工季節(jié)不同而定：一般為3～6h(前一層觸干時進行下一層施工)，每層厚度不超過2cm。襯砌后的保護層總厚度允許公差±2mm。泄槽、底板、溢流堰等平面部位施工由人工直接進行。閘墩、翼墻、邊墻等立面部位采用升降車、吊籃等設(shè)備配合人工進行施工。
3.4.6砂漿養(yǎng)護
砂漿達到終凝后，應及時采用灑水養(yǎng)護方法，一般潮濕養(yǎng)護5d～7d。
3.4.7切收縮縫
當TK聚合物砂漿修補單寬大于2m時，必須在TK聚合物砂漿養(yǎng)護48h內(nèi)用切割機切縫，縫寬5～10mm，縫深大約是TK聚合物砂漿厚度的2/3，待7d后再進行二次修補補平。
3.4.8涂刷防碳化層
TK聚合物砂漿養(yǎng)護7d后，先將切割的收縮縫補平，在TK聚合物砂漿表面再涂刷防碳化涂層2遍，每遍厚度約0.1mm～0.2mm，總涂層厚度控制在0.3mm，涂刷混凝土防碳化涂層前應保證基面濕潤，表面平整，涂刷均勻。
涂刷由人工進行，升降車、腳手架、吊籃等設(shè)備配合。
防碳化涂料涂刷。H52-S4環(huán)氧厚漿涂料由主劑和固化劑配制，分甲乙兩組包裝，配制時按甲：乙=7：1配制，溫度高時，固化劑減少，溫度低時，固化劑適當多些，具體配比可視實際氣溫上下少許浮動，允許誤差不超過20%，涂料隨用隨配，少配勤配，此項工作有專人負責，一配一核。混凝土表面要求干凈、干燥、平整、密實無雜物，分3遍涂刷，每遍都是在表面完全干燥的情況下進行，力求涂料均勻，防止流掛、皺折現(xiàn)象發(fā)生。第一遍先涂刷一層環(huán)氧基液，涂刷后靜停40分鐘左右，手觸有拉絲現(xiàn)象，方可涂抹環(huán)氧砂漿;第二遍將配制好的環(huán)氧砂漿用抹刀按設(shè)計要求的厚度1.5mm涂抹到已刷好基液的基面上，涂抹厚度不超過原混凝土表層為準，涂抹時盡可能同方向連續(xù)攤料，并注意銜接處壓實排氣。邊涂抹、邊壓實找平，表面提漿。涂層壓實提漿后，間隔1.5-2.5小時，再次抹光。;第三遍外觀處理，環(huán)氧漿液與銀粉一定比例配制，作為最后一道工序，使結(jié)構(gòu)外觀保持顏色均勻，并有一定的防碳化補強作用。每道工序都進行質(zhì)量驗收，應嚴格按要求操作，合格后方可進行下一步，以確保質(zhì)量。
3.4.9其他注意事項
如遇雨天、寒流等影響聚合物砂漿質(zhì)量的意外情況，要采取措施進行處理，必要時清除重鋪。所有施工機械、器具在收工時必須清洗干凈。
施工中，首先進行閘墩、翼墻、排架等上部結(jié)構(gòu)的防碳化處理，最后進行底板、溢流堰等下部結(jié)構(gòu)處理。
4、結(jié)束語
這些在除險加固工程中實用的防碳化處理方案是經(jīng)過反復的施工實踐總結(jié)而成的。作為工程技術(shù)人員，通過對混凝土碳化機理的分析，也更加清楚地認識到在溢洪道加固工程中，要嚴格地執(zhí)行《規(guī)范》上所要求的硬性指標，對于混凝土的多個指標都要嚴格的檢測，盡量把問題減少到最低程度。
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