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2、下游背水堰面裂缝处理
溢流面裂缝为一贯穿性裂缝,因裂缝位于溢流面,溢流面有防渗、抗冲、耐磨要求,故对溢流面下游裂缝应进行表面处理。(但暂不考虑对裂缝内部进行灌浆处理,水库先蓄水、运行,同时监测、记录其运行情况,再进一步确定是否对裂缝内部进行灌浆处理。)
裂缝表面处理:在溢流面的下游面沿裂缝(以裂缝为中心)凿一条宽80mm,深40mm,的“V”型槽(详见附图三),并清洗干净,刷去松动颗粒,回填弹性环氧砂浆。弹性环氧砂浆配方见下表。
弹性环氧砂浆配(重量比)
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组成材料 |
比例 |
备注 |
|
#618环氧砂浆 |
100 |
主剂 |
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聚硫橡胶 |
20 |
增弹剂 |
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MA固化剂 |
15 |
潮湿水下固化剂 |
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CJ-915固化剂 |
64 |
柔性固化剂 |
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石英粉 |
700 |
填料 |
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砂 |
2100 |
细骨料 |

下游背水面裂缝宽0.3mm或更细,故采用化学灌浆方法处理内部裂缝。施工工序:钻孔→压气(或压水)检测→止浆→试漏→灌浆→封孔→检查
施工技术要求:
(1)钻孔
布孔方式:裂缝较深,缝的走向不规则,布孔采用骑缝孔和斜孔,骑缝孔采用灌浆嘴施灌,斜孔采用埋设灌浆管施灌。
孔距和孔径:孔距、排距应视裂缝的宽度和通畅情况、浆液粘独及允许灌浆压力而定,孔距、排距初定为0.5m;钻孔采用风钻孔,为减少孔内浆量,孔径宜采用30mm~36mm。
(2)压气检测
环氧树脂(化学灌浆材料)属于憎水性材料,采用压气检测检验的方法。压气时在缝外面刷上肥皂水,以检查钻孔与缝面畅通情况;并用耗气量来检查堰内部是否有缺陷,以推估吸浆量。气压宜大于灌浆压力。
(3)缝面止浆
化学灌浆材料的渗透性能较好,造价高,为保证灌浆质量,节省浆液,要求对缝面进行严格而又细致的止浆。止浆方法是沿缝凿槽,洗刷干净后再嵌填环氧砂浆或其它速凝早强的砂浆,并将表面压实抹光。
(4)试漏
目的检查止浆效果,以选择主灌浆孔。灌浆材料采用环氧树脂,则采用压气检测,压力大于灌浆压力,当发现止浆有缺陷时,应在灌浆前进行修补。
①灌浆
灌浆材料:灌浆材料采用环氧树脂。因环氧树脂适用较干燥裂缝或经处理后已无渗水裂缝的补强,能灌0.3mm左右的细裂缝。环氧树脂粘度高较,在潮湿或水中粘合强度不高,故选在裂缝较干燥或经处理后裂缝已无渗水时施工。
灌浆压力:灌浆压力初选(4~5)Kg/cm2,灌浆压力由低到高,当压力骤升而停止吸浆时,即可停止灌浆。
灌浆方法:灌浆前,应将灌浆孔(嘴)上的阀们全部打开,用压缩空气将孔内、缝内的积水尽量吹挤干净,并争取达到处于无水状态,然后准备灌浆。
根据裂缝情况选择灌浆方法,对细微裂缝,需用较长凝结时间的浆液,采用单液法灌浆;对于较宽的裂缝,需用较短的凝结时间的浆液,采用双液法灌浆。
当一条裂缝上布有几个灌浆孔(嘴)时,可按由深至浅,由下而上的顺序灌浆。灌浆的结束标准是以不吸浆为原则。如吸浆率小于0.01L/min,并延长适当时间,亦可作为结束标准,停止灌浆。
②封孔
对于固化后强度达到或超过混凝土强度的灌浆材料,灌浆后孔内的固结物不必清除。
注意两点:一是灌浆材料—环氧树脂有毒,配料和施工时注意防护;二是选择裂缝灌浆最佳时间。对混凝土构件来说,选择最低气温时进行灌浆比较适宜。因为此时裂缝开度最大,浆液易于灌入,且其固结体在裂缝内也不会因混凝土收缩而重新被拉开,只能出现混凝土因气温升高而膨胀使固结体受压的情况。
附环氧树脂性能及配方:
(一)环氧树脂浆液的组成
环氧树脂灌浆:环氧树脂浆液是环氧树脂为主体,加入一定比例的固化剂,稀释剂,增韧剂等混合而成。硬化后,粘结力强,收缩性小,强度高,稳定性好,在抗渗、抗冲、抗气蚀方面,亦有良好能。环氧树脂因有毒性,故在配方浆液和施工中应注意防护。
主剂:环氧树脂是含有环氧基的线型高分子聚合物,目前广泛使用的是双酚A型环氧树脂,它是环氧氯丙烷与二酚基丙烷在苛性钠溶液中缩聚而成的。
固化剂:灌浆对固化剂的要求是粘度低并能在低温和潮湿状态下固化,固化剂的掺量须适宜,如固化不全,则强度降低。常用的固化剂有乙二胺、二乙烯三胺、多烯多胺等。
稀释剂:掺用稀释剂目的是降低环氧树脂浆液的粘度,增强其流动性。稀释剂有活性和非活性之分。非活性稀释剂仅起稀释作用,不参加化学反应,如丙酮、甲苯、乙醇等。活性稀释剂不仅起稀释作用,还参加化学反应,如690#环氧丙烷苯基醚、501#环氧丙烷苯丁基醚、662#甘油环氧树脂、糠醛-丙酮等。
增韧剂:其作用是改善浆液固化后的脆性。常用的增韧剂有650#聚酰胺树脂、651#聚酰胺树脂、304#聚酯树脂、邻苯二甲酸二丁脂等。
促进剂:其作用是缩短固化时间,常用是促进剂是苯酚。
(二)环氧树脂浆液的基本配方
根据一些单位的试验成果,经综合分析和选择,得出环氧树脂浆液的基本配方,见下表,可作参考。
环氧树脂浆液的基本配方(重量比)
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材料名称 |
作用 |
配比 |
备注 |
|
环氧树脂 |
主剂 |
100 |
|
|
糠醛 |
稀释剂 |
30~50 |
与裂缝的宽度、通畅度有关,缝宽稀释剂用量少,反之用量多,某些单位最多曾用量到60~70% |
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丙酮 |
稀释剂 |
30~50 |
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聚酰胺树脂 |
增韧剂 |
0~20 |
能提高潮湿剂和有水裂隙的粘结度 |
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651#或650# |
固化剂 |
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苯酚 |
促进剂 |
10~15 |
|
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乙二胺 |
固化剂15 |
12~18 |
与固化剂本身的有效含量、稀释剂的不同加量、聚酰胺树脂的不同加量等因素有关,一般通过试验来确定合适的加量。 |
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二乙烯三胺 |
15~22 |
该工程溢流堰裂缝处理为2004年12月中旬,距今该溢流堰经历两次洪水期的考验,裂缝未发展,并且库内蓄水期未发生渗漏。证明处理措施是合理、有效的,达到防漏和控制裂缝的效果。
五、结论
裂缝是混凝土中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此严格按规程、规范要求施工,严把质量关,防患于未来,尽可能地降低混凝土裂缝的出现;对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
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