本文通过对横排头枢纽工程闸墩混凝土的碳化及其影响因素进行分析，提出了对横排头枢纽工程闸墩混凝土防治碳化的措施，以达到延长工程的使用寿命
4006-054-001 立即咨询发布时间：2022-10-05 10:06 热度：
摘要： 本文通过对横排头枢纽工程闸墩混凝土的碳化及其影响因素进行分析，提出了对横排头枢纽工程闸墩混凝土防治碳化的措施，以达到延长工程的使用寿命。
关键词： 防治, 混凝土碳化, 技术
Abstract: This paper through the horizontally head hub project the pier, its influencing factors of concrete carbonation is analyzed, and the head of the horizontally hub project the pier concrete carbonization of prevention controls measures to achieve prolong the service life of the project.
Key Words: prevention and control, concrete carbonation, technology
中图分类号：TQ127 文献标识码：A 文章编号：
1 前言
横排头枢纽工程是淠史杭灌区淠河灌区的渠首，是淠河流域上游水资源开发利用的关键控制性工程，拦蓄和调节调节佛子岭、磨子潭、响洪甸、白莲岩等四大水库下泄水和横排头坝上1130km2的区间来水。枢纽工程的等级为Ⅰ等Ⅰ级，设计灌溉面积660多万亩，并为六安市、合肥市和沿岸城镇提供优质水源。枢纽工程由进水闸、冲砂闸、溢流坝、非溢流土坝及船闸五部分组成。工程始建于1958年8月，竣工于1960年12月，工程从1960年竣工以来，虽然已经进行了多次除险加固，但是该闸闸墩由于长期雨淋水刷，砼结构经多年运行后因碳化、冻融、氯离子等侵蚀导致墩墙表面老化，形成剥蚀、裂缝，既不能满足运行需要，又影响了整体表观质量，由鉴于此，对横排头枢纽水闸闸墩碳化处理改造具有十分重要的意义。
2 混凝土碳化机理分析
混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。空气中的CO2通过混凝土中的毛细孔隙，由表及里地向内部扩散，在有水分存在的条件下，与水泥石中的Ca(OH)2反应生成CaCO3，使混凝土中Ca(OH)2浓度下降，称为混凝土碳化(或中性化)。碳化还会引起混凝土收缩，使混凝土表层产生微细裂缝，使表层混凝土强度降低。混凝土碳化严重影响钢筋混凝土结构的使用寿命。在硬化的混凝土的孔隙中，充满了饱和Ca(OH)2溶液，此碱性介质使钢筋表面产生一层难溶的Fe2O3和Fe3O4薄膜，称为钝化膜，它能防止钢筋锈蚀。碳化后，混凝土碱度降低，当其超过混凝土保护层而发展到钢筋时，钝化膜遭到破坏，使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈，最终导致混凝土结构的破坏。可见，混凝土碳化作用一般不会直接引起其性能的劣化，对于素混凝土，碳化还有提高混凝土耐久性的效果，但对于钢筋混凝土来说，碳化会使混凝土的碱度降低，同时，增加混凝土孔溶液中氢离子数量，因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱。
3 施工方案
横排头枢纽水闸闸墩碳化处理工程利用CT203聚和物水泥砂浆对结构表面进行薄层护面。该砂浆具有粘结强度高，密实性好、补偿收缩水、下不分散等特点，表面防护后既能抗裂、防渗、防蚀，以能达到耐久美观、整旧如新的效果。
3.1 施工程序及工艺流程
3.1.1 施工程序
该单项工程具体施工程序受水下加固施工条件制约，每孔施工防碳化处理时，应先搭设满堂式悬挂脚手架。该满堂式悬挂脚手架应由具有资质的专业架子工搭设，搭设完毕经验收合格后，方可使用。每孔施工防碳化处理结合其它工序施工，合理安排凿毛时间。
3.1.2 工艺流程
基面凿毛、压力水冲洗→局部修补→涂刷CT203净浆一道→抹CT203中层砂浆→CT203砂浆罩面→养护
3.2 具体施工内容
3.2.1 脚手架搭设
该工程脚手架根据现场的具体情况，每孔应搭设满堂式悬挂脚手架，才能满足每孔的东西南北四面操作，同时由于该工程的特殊性，工人的操作面下面是湍急的流水，安全尤为重要，该满堂式悬挂脚手架应由具有资质的专业架子工搭设，搭设完毕经验收合格后，方可使用。
3.2.2 基面凿毛、冲洗
1、凿毛：本工序主要目的是为了使CT203聚合物砂浆与砼结构结合紧密，增强粘结力，凿除深度以露出结构内新鲜面为准。凿毛采用手持电锤小风镐结合人工持钢钎凿除的方法，凿除时多段自上而下同时施工。破损损严重处，需将松散、剥落层凿除至露出新鲜石子为准。
2、冲洗：用压力水从上而下将已凿基面的松散砂浆、石子冲洗干净，使基面无软弱松散的附着物。
3.2.3 局部修补
墩墙表面局部超深处应先行修补以便进行全面薄层护面。
1、 由于老闸闸墩表面平整差别较大，既要保证CT203砂浆护面厚度(应不小于10㎜)，又要保证护面平整度，导致局部抹灰厚度达5-6㎝，甚至更厚，为此要先行修补。
2、 修补部位应事先洒水，使其达到面干饱和状态，然后用硬毛刷刷一层CT203聚合物水泥砂浆，立即压抹CT203聚合物水泥砂浆补平，若修补厚度较大可分次压抹砂浆，一次压抹厚度不宜超过2㎝，分次压抹间隔时间根据气温、湿度而定，以手指压下无印痕为准。
3、 CT203净浆及CT203砂浆参考配合比及拌合方法：
经向扬州市永固工程结构防护修复开发研究所咨询，并采用施工配合比如下：
(1)CT203净浆配合比=水泥：CT203甲(胶)：CT203乙(粉)=1:0.4:0.1。先称量水泥和CT203乙(粉)拌匀，然后加CT203甲(胶)再拌匀。净浆稠度约2㎝左右，可增减CT203甲(胶)调整稠度。
(2)CT203砂浆配合比=水泥：CT203甲(胶)：CT203乙(粉)：砂=1：0.4～0.5:0.1:1.8～2。先称量水泥、黄砂、CT203乙(粉)，将三者拌匀，然后加CT203甲(胶)拌匀。砂浆稠度约2㎝左右，可增减CT203甲(胶)调整稠度。
3.2.4 砂浆护面
1、 砂浆护面部位应事先洒水，使施工面处于干饱和状态。然后用硬毛刷全面涂刷一层1～3㎜厚CT203净浆，涂刷不到之处可用硬毛刷垂直插捣，确保均匀不漏底。
2、 CT203砂浆总厚度要求不超过2㎝，两遍成活，两层砂浆压抹的间隔时间根据气温、湿度而定，以手指压下无痕为准。砂浆压抹完成后0.5～1小时应进行表面压光,严禁洒水压光。
3、 CT203净浆及CT203砂浆参考配合比及拌合方法
CT203净浆及CT203砂浆参考配合比及拌合方法同“局部修补”一节中第③点内容。
3.2.5 养护
护面砂浆表干后约2h立即用喷雾进行养护，不能用水直接洒水，在阳光直射或风口部位要注意遮阳挡风。
3.2.6 质量标准及控制措施和注意事项
1、 质量标准
(1)原材料要求
水泥：普通硅酸盐42.5级水泥, 砂:中砂, 细度模数﹥2.5, 含泥量﹤3%并过5㎜圆筛。
(2)CT203聚合物水泥砂浆性能
CT203砂浆设计标号M25，粘结抗折强度≥5Mpa，抗渗大于W15。
(3)护面要求
表面平整度控制：由于老闸墩砼为小块模拼立后浇筑，表面平整度较差，局部最大可达5～6㎝，不仅表面化平整度难以控制，而且会增加抹灰工作量。由此，要求表面光滑、色泽一致，无流坠起皮现象：表面平整度小于5㎜(2m靠尺检)
2、 控制措施和注意事项
(1)大面积护面可分区﹑分段进行，大面积施工前应在墙面先做一标准样板。
(2)砂浆拌和要点：砂浆一次拌和量不应过多，宜在30-40分钟内用完。原材料精确称量，人工拌和加胶前应先干拌四次，加胶后再湿拌四次，要求颜色一致，干稠一致。若机械机械拌和，宜用强制式搅拌机，也要先干拌后湿拌，拌和时间宜较普通砂浆增2分钟。砂浆稠度以手握成团不分散为度。
(3)砂浆压抹要点：一般自上而下用抹刀顺一个方向用力压抹，不得来回反复压抹，要压紧、压实、压平，第一层砂浆可用木抹子拉平，再用抹刀压实。第二层砂浆用抹刀压实抹光。过0.5-1小时后用抹刀收光1-2次,抹浆过程中若拌好砂浆变稠可用铁锹反复翻拌使之变稀,必要时可增加水泥用量3-5﹪的CT203甲(胶)调整稠度,严禁直接加水拌和。
4 结语
本文简要概括了横排头枢纽工程闸墩混凝土碳化及其防治的主要措施，我们的原则应该是防重于治，首先应根据混凝土所处的环境，合理进行防碳化方案设计;其次是严把施工质量关，加强工程运行中科学管理，发现碳化及时采取防范保护和修补措施，以达到或延长工程的使用寿命。
参考文献
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[2]黄国兴，陈改新.水工混凝土建筑物修补技术及应用[M].北京：中国水利水电出版社.1998.
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