某水库主坝启闭机室混凝土大梁防 处理工艺研究

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摘要：启闭机室混凝土结构在多年的运行当中，表面碳化比较严重，在局部有钢筋外露现象,锈蚀比较严重,逐渐消弱结构承载力和稳定性，影响结构物的安全。为延长其使用寿命保证大梁的运行安全和正常使用，本工程采用喷涂VAE涂料对启闭机室混凝土大梁进行防碳化喷涂处理。

关键词：混凝土,碳化, VAE涂料

Abstract: the hoist room concrete structure in many years of operation, the surface carbon is more serious, in local have reinforced exposed phenomenon, corrosion is severe, and gradually weaken the structure bearing capacity and stability, the influence the safety of structures. To prolong the service life of guarantee that the operation of the beam and normal use, this project with spray coating of hoist room VAE concrete girders for the carbonization coating processing.

Keywords: concrete, carbonation, VAE coatings

中图分类号：TU528 文献标识码：A文章编号：

一、工程概况

某水库大坝总长1354.5米， 其中溢流坝段约510米。工程检查中发现，溢流坝28孔弧形闸门启闭机室混凝土大梁和翼板在多年的运行当中，表面碳化比较严重，尤其是下游面第一道梁面长期经受风吹日晒,表面蜂窝、麻面比较严重。在局部有钢筋外露现象,锈蚀比较严重,逐渐消弱结构承载力和稳定性，影响结构物的安全。为延长其使用寿命保证大梁的运行安全和正常使用，我们建议决定采用喷涂VAE涂料对启闭机室混凝土大梁进行防碳化喷涂处理。

2、混凝土碳化机理

混凝土碳化是混凝土中性化的一种常见形式，系指大气中CO2不断向混凝土内部扩散并与其水泥的碱性水化物，主要是Ca(OH)2发生反应的物理化学过程。而混凝土碳化所导致的碱度降低，通常是钢筋锈蚀的前提，也是影响钢筋混凝土耐久性的重要因素。钢筋锈蚀后，锈蚀产生的体积比原来膨胀2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，锈蚀越严重，铁锈越多，膨胀力越大，最后导致混凝土开裂形成顺筋裂缝。使结构外部混凝土大量剥落和钢筋截面积缩小，从而降低结构承载力和稳定性，影响结构物的安全。

二、施工部位及施工方法

整个28孔弧形闸门启闭机室的第一、二、三号大梁上部和第四号大梁上部及下游测的大梁表面以及大梁上部的小横梁均未进行过防碳化处理，面积约6720㎡。除上述部分外第一、二、三、四号大梁的下部曾在93年进行过防碳化处理，面积约1400㎡，现在看来效果不错。本次施工首先对第一、二、三号大梁上部和第四号大梁上部及下游测的大梁表面以及大梁上部的小横梁和翼板进行基面处理然后刷涂四道防碳化的改性VAE乳液等。对原来进行过防碳化处理的部位进行表面清理，然后罩刷两道防碳化的改性VAE乳液等，对原有的防碳化层起到加强保护的作用，整个大梁色彩一致。详细施工方法如下。施工方法:

1. 为施工方便，搭建移动长臂脚手架车。

2. 采用角磨机清理启闭机室混凝土大梁和翼板上的污物及杂物。每孔有4根大梁，大梁翼板共28孔。

3. 用高压水冲洗用磨光机打磨过的混凝土表面的灰尘,清洗过后如表面还有残留的尘土,再用角向磨光机(加装钢丝刷)清理干净,然后再用高压水清洗。

4. 用角向磨光机(加装切割片)将大梁上的外露钢筋头割掉,然后对所有钢筋及孔洞采用S400水泥砂浆修补。修补方法为:先刷S400基浆,其配比为:水泥∶S400=2∶1;然后涂抹S400水泥砂浆,其配比为:水泥∶细砂∶S400=1∶2∶0.22,加适量水(以适合现场刮平为宜)。

5. 对大梁表面的蜂窝、麻面用108水泥胶泥刮平,其配比为:水泥∶108胶=25∶(5～8)。

6. 在已清洗、修补的混凝土表面,用喷涂机喷涂防碳化涂层,喷涂前混凝土表面应风干。防碳化涂层共喷涂3～4遍，均匀喷涂，每一道涂层表面干后方可喷涂下一层。各层防碳化材料配比参照下表。

材料名称 层数 水 VAE改性乳液 超细水泥 126添加剂

重量比 第1道 1 2 0.8 0.004

重量比 第2道 1 1.4 1 0.0028

重量比 第3道 1 1.4 1 0.0028

重量比 第4道 1 1.6 1 0.0028

7. 所喷涂料，黑水泥与白水泥比例为：第一道5:5，第二道4:6，第三道及第四道为2:8，以保证喷涂完后表面颜色接近原钢筋混凝土颜色；在喷涂中，用水量可适当调整，以能够正常喷涂及喷涂后不起皮，不鼓包为宜。

三、 主要工程量

搭建移动长臂脚手架28架次，清理及冲洗大梁表面10220㎡,修补麻面2350㎡,露筋修补500㎡,VAE材料喷涂10220㎡.

序号 项目 单位 工程量

1 大梁表面污物清理 m2 3280.32

2 钢筋修补处理 m2 3280.32

3 喷涂改性VAE防碳化涂料 m2 3280.32

4 喷涂孔号 个 9

施工工期为60天,根据本工程特点，划分为三个阶段，即：准备阶段、主体工程施工阶段、收尾阶段.

四、施工方案

1、防护:对启闭机钢丝绳进行包裹式防护，对栏杆、支臂进行彩条布覆盖式防护。

2、长臂移动脚手车:施工前将长臂移动脚手车移动到位，进行固定，确认安全后方可上施工人员进行施工。

3、大梁表面污物清理及钢筋修补处理（含横隔）

首先将大梁表面尤其是上游面原来施工造成的污物用钢丝刷彻底清理干净，然后用高压水冲洗。对所有钢筋及孔洞采用S400水泥砂浆修补，修补前先刷S400基浆，水泥：S400配比为2:1，然后刷S400水泥砂浆，水泥：砂：S400配比为1:2:0.22,加适量水。

4、采用改性VAE防碳化涂料进行防碳化处理

在已清洗、修补的混凝土表面，用高压喷涂机喷涂防碳化涂层，喷涂前混凝土表面应风干。防碳化涂层共喷涂3～4遍，应均匀喷涂，每一道涂层表面风干后方可喷涂下一层。

喷涂料黑水泥与白水泥比例为：第一道5：5，第二道4：6，第三道，四道为2：8，保证喷涂完后表面颜色接近原钢筋混凝土颜色。

1. 喷射作业应分段、分片、分层，由下而上，依次进行，喷枪头到工作面距离保持在0.8～1.0m范围内，并且与工作面夹角尽量保持90度，不能小于45度，喷枪连续、平衡、均匀地按螺旋状旋转喷射，后一层喷射在前一层风干后进行，如有较大凹洼时，应填平。

六、质量要求

1、严格按照改性VAE防碳化涂料使用说明书要求进行施工，上道工序必须进行严格验收后方可进行下道工序施工。

2、施工时严格按照高空作业标准要求进行施工，有专职安全员负责安全，制定必要的安全措施，经安全部门审核后方可施工。

3、文明施工，做好外界其他设施的防护，做到工完料尽场地清。

施工人员必须进行安全生产教育，严格按照安全生产规范进行施工。施工过程中正确使用机械，现场人员必须佩带安全帽，安全带，安全绳持证上岗，不得损坏施工机械，小心触电，保证工程安全进行。

七、质量保证：

建立质量管理体制，完善管理程序和施工程序，提高质量管理水平，在各个环节施工中严把质量关，杜绝质量事故，避免因质量问题造成工期的延迟。抓好安全工作，作好宣传教育工作，建立施工安全管理监督机构，规范操作，落实负责人，防止因安全事故影响工程进度。

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