干硬性混凝土預(yù)制塊凍融破壞處理措施

呂鴻翔，董衛(wèi)軍，于飛飛

（1.南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250000；2.山東創(chuàng)元水務(wù)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

近年來，一種新型振動(dòng)擠壓成型干硬性混凝土砌塊被越來越多地用于水庫大壩護(hù)砌、河道邊坡護(hù)砌等工程中。本文就大屯水庫圍壩混凝土預(yù)制塊的應(yīng)用情況進(jìn)行總結(jié)。

1 概述

大屯水庫迎水坡護(hù)砌采用了開孔垂直聯(lián)鎖混凝土預(yù)制塊，開孔垂直聯(lián)鎖混凝土砌塊尺寸為0.40m×0.40m×0.21m，混凝土強(qiáng)度等級為C25，設(shè)計(jì)齡期為28d，設(shè)計(jì)齡期的強(qiáng)度保證率為95%，抗凍等級為F150。該水庫主體結(jié)構(gòu)于2012年12月底完成，至今已多次達(dá)到設(shè)計(jì)蓄水位，經(jīng)歷7個(gè)冬季。據(jù)統(tǒng)計(jì)，歷經(jīng)幾個(gè)冬季后發(fā)現(xiàn)極少部分混凝土預(yù)制塊在水位變動(dòng)區(qū)出現(xiàn)表面剝蝕或者表層2cm厚度左右斷層現(xiàn)象。

圖1 混凝土聯(lián)鎖塊型式

2 問題分析

根據(jù)該護(hù)坡在平原水庫護(hù)坡工程中的應(yīng)用情況，振動(dòng)擠壓成型垂直連鎖預(yù)制砌塊型式護(hù)坡己基本滿足平原水庫護(hù)坡的多方面需求，其垂直連鎖結(jié)構(gòu)形式發(fā)揮了剛性與柔性護(hù)坡的優(yōu)勢。雖然修鴻雁[1]從水灰比、粉煤灰摻量、含氣量方面界定了一定的范圍；焦璀玲[2]等從原材料、配合比、拌和物、生產(chǎn)設(shè)備參數(shù)、成品養(yǎng)護(hù)及產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)控制等方面研究了垂直聯(lián)鎖混凝土預(yù)制塊控制技術(shù)，提出了很好的建議。但在生產(chǎn)工藝中設(shè)備控制參數(shù)應(yīng)加強(qiáng)相互協(xié)調(diào)優(yōu)化配置，常青[3]等從該種混凝土預(yù)制塊應(yīng)根據(jù)振動(dòng)擠壓工藝特點(diǎn)和現(xiàn)場生產(chǎn)條件提出聯(lián)鎖塊混凝土拌和物工作性要求，確定了該干硬性混凝土合理的VC值為15s左右，水膠比在0.28～0.38之間，機(jī)械振動(dòng)頻率50Hz，振動(dòng)時(shí)間為20s。在具體的生產(chǎn)過程中，以上參數(shù)還應(yīng)根據(jù)設(shè)備的工藝特性進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。如果不及時(shí)調(diào)整設(shè)備振動(dòng)時(shí)參數(shù)，易出現(xiàn)局部翻漿較多而貼粘模板，在脫模時(shí)導(dǎo)致拉傷混凝土塊，使得混凝土塊受到多年往復(fù)凍融后，在波浪作用下出現(xiàn)斷裂。

3 修復(fù)施工方案

3.1 修復(fù)施工方案的選擇

采用丙乳砂漿補(bǔ)強(qiáng)方式處理，其丙乳砂漿配置的方法、工藝和修補(bǔ)操作流程比較簡單，而且成本比較低。在丙乳砂漿混凝土修補(bǔ)過程中，加入了丙烯酸酯共聚物，完善混凝土的原有結(jié)構(gòu)，丙乳砂漿的乳液會(huì)聚合成網(wǎng)膜，能有效的進(jìn)入混凝土的內(nèi)部，改善混凝土的物理結(jié)構(gòu)。丙乳砂漿具有非常高的密實(shí)性，修補(bǔ)以后能很大程度上增加其混凝土的抗沖擊力、抗?jié)B性。因?yàn)楸樯皾{能提高混凝土的硬度，具有很強(qiáng)的抗裂性能，從而使得修補(bǔ)后的混凝土具有和原混凝土具有相同的性能。

李成、章學(xué)明[3－5]介紹了丙乳砂漿具有極強(qiáng)的物理性能和黏結(jié)強(qiáng)度及較好的抗裂、防滲、防老化、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，指出其在混凝土修補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)過程中有非常重要的作用，分析了丙乳砂漿在水利工程混凝土修補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)方面的應(yīng)用。故選擇丙乳砂漿對上述問題進(jìn)行處理。用于修補(bǔ)的混凝土抗凍等級應(yīng)不小于F200，且滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2 配合比選擇

為保證丙乳砂漿在混凝土修補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)方面起到更加好的效果，在該水利工程混凝土修補(bǔ)時(shí)，設(shè)計(jì)了混凝土配合比指標(biāo)[5-6]，其丙乳砂漿配合比（重量比）如表1所示。

表1 丙乳酸酯共聚乳液水泥砂漿質(zhì)量配合比

3.3 施工要求

1）基層混凝土表面應(yīng)鑿除至出露新鮮、堅(jiān)硬的混凝土，鑿除厚度宜均勻，鑿除坑的周邊應(yīng)垂直，輪廓線宜構(gòu)成凸多邊形，清洗干凈，基面干燥后，宜在其上涂刷防護(hù)涂料。

2）丙乳砂漿在對現(xiàn)場護(hù)坡混凝預(yù)制塊修補(bǔ)過程中的施工分為：清鑿除（鑿毛、清除）→沖洗（凈水）→涂抹基液→丙乳砂漿壓抹→養(yǎng)護(hù)。其中涂抹面必須用高壓風(fēng)水槍沖洗或動(dòng)力鋼絲刷清理，坑洼處不得殘留混凝土碎屑、泥粉、污水等；填補(bǔ)砂漿前，修補(bǔ)表面應(yīng)充分灑水濕潤，使混凝土達(dá)到面干飽和狀態(tài)，防止附近混凝土區(qū)域從新填補(bǔ)的混凝土中吸收水分；清洗完畢后表面不得有積水，同時(shí)質(zhì)檢人員驗(yàn)收確認(rèn)合格后才能進(jìn)行下一步施工。涂抹基液應(yīng)少拌勤拌、隨拌隨用，每次鋪填壓抹厚度控制在10mm左右，并且鋪填密實(shí)；當(dāng)修補(bǔ)厚度大于10mm時(shí)，應(yīng)分層壓抹，層間保持糙面，最終外露表面形成光面。第2次壓抹要待第一次壓抹的砂漿凝固后進(jìn)行，但間隔時(shí)間不可太長。砂漿初凝前應(yīng)將修補(bǔ)表面壓光，待砂漿終凝前后再壓實(shí)抹光一次。

3）丙乳砂漿避免下雨露天和乳液太陽直射施工。砂漿拌制時(shí)，先將水泥和砂干拌均勻，再倒丙烯酸醋共聚乳液和水，充分拌合均勻，拌勻后，不宜再反復(fù)攪拌和加水，配置好的砂漿應(yīng)在1h內(nèi)用完。攤鋪后立即進(jìn)行壓抹，一次抹平，不宜反復(fù)抹壓，遇氣泡時(shí)應(yīng)刺破壓緊，表面應(yīng)密實(shí)。

4 結(jié)語

綜上所述，分析了水庫圍壩護(hù)坡振動(dòng)擠壓成型干硬性混凝土預(yù)制塊工程生產(chǎn)質(zhì)量控制影響因素，提出在混凝土原材料、配合比等參數(shù)不變的情況下，應(yīng)及時(shí)調(diào)整振動(dòng)時(shí)間和振動(dòng)壓力，以便于減少混凝土預(yù)制塊局部損傷問題。提出了用丙乳砂漿處理現(xiàn)場預(yù)制塊處理方案，并得到應(yīng)用。