混凝土防碳化处理措施研究

时间:2017-10-24 09:49:47 材料毕业论文 我要投稿

混凝土防碳化处理措施研究

  摘要:本文阐述了“混凝土碳化处理的工程措施”,根据多年的施工实践总结而成,系统地分析了混凝土碳化过程及处理方案。

混凝土防碳化处理措施研究

  关键词:混凝土;措施;碳化;处理

  随着社会的不断发展,每天会建设很多的建筑物,其中多数为钢筋混凝土结构,针对建筑结构材料,混凝土发挥着不可替代的重要作用,因此混凝土碳化是我们必须要考虑的问题之一,针对岳城水库除险加固工程溢洪道混凝土防碳化处理有关技术,本文作一概述。

  1、混凝土碳化机理

  混凝土碳化是老化的一种重要形式,是由于空气中的CO2对混凝土侵蚀,使混凝土逐步中性化,继而引起混凝土中钢筋的锈蚀,钢筋锈蚀膨胀后可导致混凝土保护层脱落,钢筋进一步锈蚀,使结构逐渐失去承载能力,最终发生结构性破坏。具体化学机理如下:

  常使用的硅酸盐水泥,主要成分是CaO水化作用后生成Ca(OH)2,它在水中溶解度低,大部分以结晶状态存在,成为孔隙液保持高碱性的储备,它的PH值为12.5~13.5。空气中的CO2气体不断透过混凝土中未完全冲水的粗毛细孔道,气相扩散到混凝土中部分冲水的毛细孔中,与其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2进行中和反应:

  反应后生成CaCO3和H2O,CaCO3溶解度低,沉积于毛细孔中,毛细孔周围水泥石中的羟钙石补充溶解为离子和离子,反向扩散到孔隙液中,与继续扩散进来的CO2继续沿混凝土中未完全充水的毛细孔道向混凝土深处气相扩散,更深入地进行碳化反应。碳化后的混凝土质地疏松,强度降低。

  碳化使混凝土由碱性物质变成了中性物质盐类,PH值降低,钢筋失去混凝土的碱性保护,逐渐生锈,导致膨胀变形继续破坏混凝土,形成恶性循环,最终使结构丧失承载力。

  本工程混凝土防碳化处理部位包括进口闸墩、闸底板、泄槽底板及边墙(顺水流向300余米)等。对混凝土基础表面进行凿毛和聚合物砂浆补平,表层涂刷防碳化涂料。

  2、混凝土防碳化处理技术要求

  作为防碳化的有机物覆盖材料必须满足一定的要求:一是具有良好的绝缘性,能防止CO2、水汽和氧气的渗透;二是覆盖材料与混凝土有足够的粘结强度,保证涂料与混凝土能牢固结合;三是覆盖材料的固化时间(即表干时间)满足施工要求。根据多年施工经验及分析研究,现将本工程聚合物砂浆及防碳化涂料的性能指标简述如下。

  2.1材料

  聚合物砂浆为掺有丙乳液的改性水泥砂浆。丙乳液质量应满足下列要求:

  (1)外观:乳白状无沉淀均匀浮液;(2)pH值:6.5~7.5;(3)含固量:40±5%;(4)密度(26℃):1.05~1.10g/cm3;(5)贮存稳定性:5~30℃,三个月无明显沉析。

  丙乳液贮存温度一般为5~30℃,要避免暴露在40℃高温和0℃低温下,贮存期超过6个月要经过质量检验合格方可使用。

  2.2聚合物砂浆及防碳化涂料主要性能指标

  2.2.1聚合物砂浆主要性能应符合表1的要求。

  3、防碳化处理施工

  3.1施工工艺

  混凝土缺陷修补施工的工艺流程是:基面处理→冲洗湿润基面→砂浆拌和→砂浆施工→砂浆养护→切收缩缝→涂刷防碳化层。

  3.2基面处理

  对旧混凝土进行人工凿除、磨光机打磨、高压喷砂等方法处理,暴露新鲜混凝土层面。再人工检查凿除松动的混凝土块。

  3.3冲洗湿润基面

  对喷砂处理过的混凝土面进行高压水冲洗,使用水连续、均匀地喷洒,使混凝土湿润,但表面无明水。

  3.4聚合物砂浆配制

  3.4.1材料

  聚合物砂浆选用下表材料进行拌制。

  3.4.2砂浆拌和使用机械拌和方式,其各部分的用量按施工配合比严格控制。每次拌和砂浆的方量应根据现场施工进度确定,拌成的砂浆存放时间不宜超过30min。

  3.4.5砂浆施工

  当涂层厚度大于2cm时必须分层施工,分层间隔时间视施工季节不同而定:一般为3~6h(前一层触干时进行下一层施工),每层厚度不超过2cm。衬砌后的'保护层总厚度允许公差±2mm。泄槽、底板、溢流堰等平面部位施工由人工直接进行。闸墩、翼墙、边墙等立面部位采用升降车、吊篮等设备配合人工进行施工。

  3.4.6砂浆养护

  砂浆达到终凝后,应及时采用洒水养护方法,一般潮湿养护5d~7d。

  3.4.7切收缩缝

  当TK聚合物砂浆修补单宽大于2m时,必须在TK聚合物砂浆养护48h内用切割机切缝,缝宽5~10mm,缝深大约是TK聚合物砂浆厚度的2/3,待7d后再进行二次修补补平。

  3.4.8涂刷防碳化层

  TK聚合物砂浆养护7d后,先将切割的收缩缝补平,在TK聚合物砂浆表面再涂刷防碳化涂层2遍,每遍厚度约0.1mm~0.2mm,总涂层厚度控制在0.3mm,涂刷混凝土防碳化涂层前应保证基面湿润,表面平整,涂刷均匀。

  涂刷由人工进行,升降车、脚手架、吊篮等设备配合。

  防碳化涂料涂刷。H52-S4环氧厚浆涂料由主剂和固化剂配制,分甲乙两组包装,配制时按甲:乙=7:1配制,温度高时,固化剂减少,温度低时,固化剂适当多些,具体配比可视实际气温上下少许浮动,允许误差不超过20%,涂料随用随配,少配勤配,此项工作有专人负责,一配一核。混凝土表面要求干净、干燥、平整、密实无杂物,分3遍涂刷,每遍都是在表面完全干燥的情况下进行,力求涂料均匀,防止流挂、皱折现象发生。第一遍先涂刷一层环氧基液,涂刷后静停40分钟左右,手触有拉丝现象,方可涂抹环氧砂浆;第二遍将配制好的环氧砂浆用抹刀按设计要求的厚度1.5mm涂抹到已刷好基液的基面上,涂抹厚度不超过原混凝土表层为准,涂抹时尽可能同方向连续摊料,并注意衔接处压实排气。边涂抹、边压实找平,表面提浆。涂层压实提浆后,间隔1.5-2.5小时,再次抹光。;第三遍外观处理,环氧浆液与银粉一定比例配制,作为最后一道工序,使结构外观保持颜色均匀,并有一定的防碳化补强作用。每道工序都进行质量验收,应严格按要求操作,合格后方可进行下一步,以确保质量。