CN105837110A - 一种用于倒悬面人工修补的材料和施工方法 - Google Patents

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吴启民
孙志峰
陈通权
谢凯
赵明亮
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02C—SHIP-LIFTING DEVICES OR MECHANISMS
    • E02C1/00—Locks or dry-docks; Shaft locks, i.e. locks of which one front side is formed by a solid wall with an opening in the lower part through which the ships pass

Abstract

一种用于倒悬面人工修补的材料和施工方法，修补材料包括水泥、砂、乳液、水，以及重量计水泥：砂：乳液：水为1:1：0.21:0.12，所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；方法包括第一步缺陷凿除——第二步涂刷界面剂——第三步刮涂首道修补材料——第四步跳仓包括抹修补材料——第五步填平——第六步重复第四步与第五步至原有厚度。本发明的优点在于，修补材自重料轻、粘接强度大，能广泛运用于承受高压区域混凝土倒悬面破损的快速修补，其施工易于操作，采用人工喷涂修补可以达到机械喷涂的施工效果，对于空间窄小或是日常小型修补较为适用。

Description

一种用于倒悬面人工修补的材料和施工方法
技术领域
本发明涉及倒悬面的修补材料和施工方法，特别适用于高水压状态的倒悬面的修补。
技术背景
三峡大坝南四闸室第一分流舌倒悬面修补施工在2006年和2012年分别进行了二次倒悬面修补。从两次修复的检查结果来看，破坏均发生在修补层与原混凝土结合面上。破坏的原因主要是由于倒悬面施工材料自重对修补层有拖拽作用，导致粘结面轻微脱空。从两次岁修的情况来看，需开展倒悬面修复工作面较少，且分散，由于喷涂设备体积较大，船闸输水廊道结构复杂，因此设备的到位在到位十分困难，给施工造成较大难度。因此找出解决材料因自重导致修补层与老混凝土面的粘结结合面脱空问题、采用人工施工替代原机械喷涂问题是当务之急。
发明内容
本发明的目的是提供一种自重轻、用人工进行喷涂作业的倒悬面修补材料和施工方法，特别适用于承受高压混凝土倒悬面的修补。
本发明的目的是这样实现的：一种用于倒悬面人工修补的材料包括水泥、砂、乳液、水，以重量计，水泥：砂：乳液：水为1:1:0.21:0.12，所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。
进一步讲，乳液为巴斯夫P157乳液,巴斯夫P157乳液为商品名为MasterEmaco p157。
进一步讲，修补材料还包括聚丙烯纤维。
一种人工喷涂倒悬面的施工方法包括第一步缺陷凿除——第二步涂刷界面剂——第三步刮涂首道修补材料——第四步跳仓括抹修补材料——第五步填平——第六步重复第四步与第五步至与原有厚度：
所述第一步缺陷凿除，将需要修补的进行凿除，凿除除后的基面起伏不得大于10mm，切边需规则；
所述第二步涂刷界面剂，在基面上均匀、满涂界面剂；
所述第三步刮涂首道修补材料，在涂满界面剂的基面上喷涂修补材料，实现找平；
所述第四步跳仓括抹修补材料，第三步找平后补刷一道界面剂，在基面上用修补材料喷涂小道梁，小道梁的小宽度小于300mm、长度不限，相邻小道梁之间有间距；
所述第五步填平，用修补材料括抹第四步相邻小道梁之间的间隙；
所述第六步重复第四步与第五步至与原有厚度，完成倒悬面修补。
进一步讲，界面剂为巴斯夫57乳液与水泥按体积比1:1混合搅拌至无块状。
进一步讲，第二步涂刷界面剂的界面剂厚度不大于2mm。
进一步讲，第三步找平厚度不大于10mm。
进一步讲，第四步中小道梁的厚度小于20mm。
比对试验
对比配方，根据《三峡船闸2012年岁修工程喷射修补材料试验报告》中的最佳喷射配合比(重量比)为：
水泥(42.5级普通硅酸盐水泥)：砂：乳液(巴斯夫57乳液)：水＝1:1:0.2:0.1(以下简称原始配方)
本发明喷射配合比(重量比)为：水泥(42.5级普通硅酸盐水泥)：砂：乳液(巴斯夫57乳液)：水＝1:1:0.21:0.12(以下简称新配方)
模拟施工
以浇筑的C40级混凝土板，支撑成∏型倒悬面，进行模拟现场施工，如下图1所示。
新配方与原始配方的测试样条均在相同条件下制备和测试。通过图2、图3可知，由于原始配方具有更低的水灰比，所以原始配方的力学性能略优于新配方。但施工性能较差，不利于现场拌合和施工。而新配方在没有大幅降低力学性能的情况下具有更佳的施工性能，可以有效保证现场施工进度。从抗折一天指标分析，新配方中由于纤维的作用，抗折明显提高，调制后乳液砂浆抗折抗压性能见表1测试结果。
表1砂浆测试结果
线性收缩率测试(见图4、图5)：测试10cm*10cm*40cm样条AC长度方向上的尺寸随时间的变化关系。从图4的结果可知，起初原始配方和新配方均处于微膨胀状态，随时间缓慢收缩并趋于磨具原始尺寸；从图5的结果可以看出，新配方具有更好的尺寸稳定性。
倒悬面粘结力测试：
表2新旧配方在倒悬面上的粘结强度与涂抹厚度的关系
倒悬面的施工不同于水平面，其由于受到重力以及施工震动作用容易界面脱开，形成空鼓，会极大影响施工效果。从表2中也可以看出，随着施工厚度增加，拉拔强度均有所降低，有些降低十分明显。
流动度测试
依据GB/T 2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》，通过测量一定配比的水泥胶砂在规定振动状态下的扩散范围来衡量其流动性，流动度测试结果如表3。
表3新旧配方流动度对比
可以看出，新配方具有更好的流动性，表明其更佳的施工可操作性能。
通过以上对比试验可得知本发明的优点在于：
1、通过降低比重，利于提高倒悬面上砂浆的单次施工厚度；
2、添加丙烯纤维材料，减少倒悬施工时可能发生的离析及掉落；
3、所调制砂浆可以采用甩抛法布料，提高施工效率；
4、化大为小，分仓抹压施工，有效减少施工干扰，同时提高粘接面质量可靠性。
5、为了保证施工粘接力，砂浆单次施工厚度不宜大于2.5cm。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1为模拟现场施工图。
如图2为新配方与原始配方的抗压强度与龄期的关系。
如图3为新配方与原始配方的抗折强度与龄期的关系。
如图4为新配方与原始配方的AC尺寸收缩率。
如图5为新配方与原始配方的AC尺寸日均收缩率。
如图6为缺陷凿除示意图。
如图7为涂刷界面剂、刮涂首道修补材料示意图。
如图8为跳仓括抹修补材料示意图。
如图9为填平示意图。
如图10为二次跳仓括抹修补材料示意图。
如图11为二次填平示意图。
如图12为巴斯夫P157产品说明书(1)。
如图13为巴斯夫P157产品说明书(2)。
如图中:小道梁1、基面2、原有面3。
具体实施方式
一种用于倒悬面人工修补的材料包括水泥、砂、乳液、水，以重量计，水泥：砂：乳液：水为1:1:0.21:0.12，所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，优选的乳液为巴斯夫p157乳液，巴斯夫P157乳液为商品名为MasterEmacop157(见图12、13)。
进一步优选的，修补材料还包括聚丙烯纤维。
一种用于倒悬面人工修补的施工方法(方法中使用的修补材料为本发明的一种用于倒悬面人工修补的材料)括第一步缺陷凿除——第二步涂刷界面剂——第三步刮涂首道修补材料——第四步跳仓括抹修补材料——第五步填平——第六步第二次跳仓括抹修补材料——第七步第二次填平：
如6图中，第一步缺陷凿除，将需要修补的进行凿除，凿除除后的基面2起伏不得大于10mm，切边需规则，优选的，以垂直角至5度内倾角为宜；
如图7中，第二步涂刷界面剂，在基面上均匀、满涂界面剂，优选的，使用界面剂前应对混凝土表面进行充分的润湿，但不要有积水，优选的，界面剂为巴斯夫p157乳液与水泥按体积比1:1混合搅拌至无块状，界面剂须加盖临时存放，应在12小时内用完，否则需重新配制，界面剂厚度不大于2mm；
第三步刮涂首道修补材料，完成第二步后，界面剂待干后(通常在15至30分钟内,视环境温度、通风及湿度而定)，在涂满界面剂的基面上喷涂修补材料，实现找平，优选的最大厚度不得超过10mm；
如图8中，第四步跳仓括抹修补材料，第三步找平后要求待找平层的修补材料初步硬化(一般7小时，具体根据现场施工环境试验确定)后补刷一道界面剂，在基面上用修补材料喷涂小道梁1，小道梁1的小宽度小于300mm、长度不限，相邻小道梁之间有间距，并使边缘缓坡化处理，优选的小道梁1的厚度小于20mm；
如图9中，第五步填平，用修补材料括抹第四步相邻小道梁之间的间隙；
如图10中，第六步第二次跳仓括抹修补材料，完成第五步后，一般间隔6小时以上，开始在基面上用修补材料喷涂小道梁1(重复第四步的工艺)；
如图11中，第七步第二次填平，完成第六步后，间隔6小时以上，用修补材料填平第六步形成小道梁之间间隙，使修补面达到原有面3完成倒悬面修补。
施工注意事项，采用木模或钢模进行表面收光处理，只能顺着一个方向抹压；每天修补厚度不得大于5cm；倒悬面上料可以采用沿着修补部位手工轻抛，镘抹时必须持续向前，不要过分镘抹，避免在同一地点重复镘抹。
另外，施工厚度6mm～60mm，大于60mm厚度修补时，建议添加碎石拌制成混凝土。
若在修补块中有局部缺陷深度大于30mm的情况存在，开槽切割最大深度也不得大于30mm,避免对原有结构的过分破坏，应于局部小范围不开槽修补至深度30mm左右，再按步骤开展修补施工。开槽深度必须超过30mm的严重破损区域，需谨慎处理，严格按工序要求逐层加厚。

Claims (8)

1.一种用于倒悬面人工修补的材料,其特征在于：所述修补材料包括水泥、砂、乳液、水，重量比为，水泥：砂：乳液：水为1:1:0.21:0.12，所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。
2.根据权利1所述一种用于倒悬面人工修补的材料，其特征在于:所述乳液为巴斯夫p157乳液。
3.根据权利1所述一种用于倒悬面人工修补的材料，其特征在于: 所述修补材料还包括聚丙烯纤维。
4.一种用于倒悬面人工修补的施工方法，其特征在于: 所述方法包括第一步缺陷凿除——第二步涂刷界面剂——第三步刮涂首道修补材料——第四步跳仓括抹修补材料 ——第五步填平——第六步重复第四步与第五步至与原有厚度：
所述第一步缺陷凿除，将需要修补的进行凿除，凿除除后的基面起伏不得大于10mm，切边需规则；
所述第二步涂刷界面剂，在基面上均匀、满涂界面剂；
所述第三步刮涂首道修补材料，在涂满界面剂的基面上喷涂修补材料，实现找平；
所述第四步跳仓括抹修补材料，第三步找平后补刷一道界面剂，在基面上用修补材料喷涂小道梁，小道梁的小宽度小于300mm、长度不限，相邻小道梁之间有间距；
所述第五步填平，用修补材料括抹第四步相邻小道梁之间的间隙；
所述第六步重复第四步与第五步至与原有厚度，完成倒悬面修补。
5.根据权利要求4所述的一种用于倒悬面人工修补的施工方法，其特征在于：所述界面剂为巴斯夫p157乳液与水泥按体积比1:1混合搅拌至无块状。
6.根据权利要求4所述的一种用于倒悬面人工修补的施工方法，其特征在于：所述第二步涂刷界面剂的界面剂厚度不大于2mm。
7.根据权利要求4所述的一种用于倒悬面人工修补的施工方法，其特征在于：所述第三步找平厚度不大于10mm。
8.根据权利要求4所述的一种用于倒悬面人工修补的施工方法，其特征在于：所述第四步中小道梁的厚度小于20mm。
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