淺析CCCW在水電工程中的應(yīng)用

簡俊杰 張其勇 劉磊 韓斌

武警水電第一總隊

淺析CCCW在水電工程中的應(yīng)用

簡俊杰 張其勇 劉磊 韓斌

武警水電第一總隊

糯扎渡水電站心墻堆石壩最大壩高

261.5 m，壩頂長630.06m，壩體基本剖面為中央直立心墻形式，心墻區(qū)墊層混凝土底

部高程為560.0m，頂部高程為820.5m。防滲土料填筑前在墊層及廊道混凝土表面涂

刷CCCW，本文以糯扎渡水電站大壩工程為例，淺析CCCW在水電工程中的應(yīng)用。

1.CCCW的防水機(jī)理

水泥基滲透結(jié)晶型防水材料(以下簡稱CCCW)系由普通硅酸鹽水泥、硅砂、帶有活性功能基團(tuán)的催化劑等組成，較普遍的應(yīng)用是與水拌和（有些情況還要加入化學(xué)添加劑），調(diào)配成可以涂刷或噴涂的漿料。作為涂層施工后，CCCW不僅能形成一個有效的防水涂層，而且其含有的活性化學(xué)復(fù)合物可以向混凝土土內(nèi)部滲透，與混凝土中游離的活性物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成不溶的結(jié)晶體復(fù)合物，進(jìn)而靠結(jié)晶增長堵塞毛細(xì)通道。這些結(jié)晶體，通?？梢栽鲩L到4mm，即高于混凝土毛細(xì)管徑的最大尺寸，從而使混凝土致密、防水。換言之，CCCW以水為載體，將涂層中的活性化學(xué)物質(zhì)即催化劑帶入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的孔縫中，與混凝土中的游離離子交互反應(yīng)生成不溶于水的結(jié)晶物。結(jié)晶物在結(jié)構(gòu)縫中吸水脹大，由疏至密，使混凝土結(jié)構(gòu)表層向縱深逐漸形成一個致密的抗?jié)B能力，這個結(jié)晶生成的過程實際上就滲透-結(jié)晶的過程。由于活性催化劑的作用，只要混凝土結(jié)構(gòu)中有水存在，滲透-結(jié)晶就會反復(fù)存在。

CCCW是1942年德國化學(xué)家Lanritz Jensen（勞倫斯 杰遜）在解決水泥船滲漏水的實踐中發(fā)明的，國外已有幾十年的應(yīng)用歷史。CCCW在我國正式投入應(yīng)用也有十多年的歷史。早些年，CCCW由于母料進(jìn)口渠道的繁雜和產(chǎn)品市場價格的昂貴，生產(chǎn)廠家將產(chǎn)品市場開拓的主要目標(biāo)聚焦在大型市政工程和工業(yè)民用建筑的地下結(jié)構(gòu)、地鐵、橋梁路面、污水處理廠等。近年來，隨著該類產(chǎn)品進(jìn)口原料價格的逐年下降和社會對該產(chǎn)品認(rèn)識的加深，CCCW應(yīng)用范圍已越來越廣泛，CCCW在我國西南地區(qū)大型水電工程中的應(yīng)用逐漸趨于廣泛。

2.工程應(yīng)用

2.1 工程簡述

糯扎渡水電站位于云南省普洱市翠云區(qū)和瀾滄縣交界處的瀾滄江下游干流上，是瀾滄江中下游河段八個梯級規(guī)劃的第五級。水庫庫容為237.03×108m3，為不完全多年調(diào)節(jié)水庫，電站裝機(jī)容量5850MW。心墻堆石壩壩頂高程為821.5m，最大壩高為261.5m。上游壩坡坡度為1：1.9，下游壩坡坡度為1：1.8。壩體基本剖面為中央直立心墻形式，即中央為礫質(zhì)土直心墻。

根據(jù)要求，在墊層及廊道混凝土與接觸粘土料間涂刷防滲材料，本工程采用的是水泥基滲透結(jié)晶型材料漿液。大壩心墻墊層及廊道混凝土區(qū)順?biāo)鞣较蜃畲髮挾?32.2m，涂刷防滲材料的最大寬度為111.8m，心墻區(qū)水泥基滲透結(jié)晶型材料施工涂刷高程底部561.2m，頂部高程為821.5m。本工程涂刷防滲材料為CCWW(Ⅰ型)，使用面積約75785m2。

2.2 工藝流程

水泥基滲透結(jié)晶型材料施工工藝流程見圖1。

圖1 CCCW施工程序圖

2.3 施工方法

2.3.1 混凝土基面處理

(1)檢查混凝土結(jié)構(gòu)，找出結(jié)構(gòu)中需要加強(qiáng)的部位：檢查因振搗不到位產(chǎn)生的蜂窩麻面；埋設(shè)儀器的施工縫；溫度裂縫；因二次澆筑產(chǎn)生的施工縫部位，并用做好資料記錄和標(biāo)志。

(2)對需要加強(qiáng)的部位進(jìn)行清理：蜂窩麻面部位需要清理到出露出新鮮石子并用水沖洗干凈。施工縫和不大于0.2mm溫度裂縫直接在縫上涂刷；大于0.2mm的縫采用開20mm×20mm三角槽，用CCCW摻水泥砂漿壓平；對出露混凝土的錨桿，割掉錨桿后抹平基面。

(3)所有薄弱環(huán)節(jié)先涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防滲材料，待有一定強(qiáng)度后，再與大面積一起進(jìn)行水泥基滲透結(jié)晶型防滲材料的涂刷。

(4)除去混凝土表面附著的污漬、塵土、脫模劑、松浮物及其他附著物質(zhì)。

(5)采用高壓風(fēng)水槍將混凝土表面沖洗干凈。

(6)再進(jìn)行二次檢查，經(jīng)驗收合格后方可進(jìn)行下一道工序。

2.3.2 濕潤基面

用水淋濕基面，同時避免混凝土表面積水。涂刷CCCW時，邊用清水濕潤基面邊涂刷，減少CCCW產(chǎn)生氣泡而影響材料強(qiáng)度。

2.3.3 材料涂刷

(1)將材料倒入盛清潔涼水的容器內(nèi)，材料與水的重量比約為1：0.26。然后使用電動攪拌器充分?jǐn)嚢杈鶆蛑翢o小顆粒、無結(jié)塊，攪拌時間約3分鐘。攪拌好的料漿靜置熟化3分鐘，再攪拌30秒。

(2)攪拌混合后的漿液必須在1小時內(nèi)用完，使用過程中禁止再加水。

(3)施工時應(yīng)使用硬毛刷、排刷或滾輪刷沾料涂刷，涂刷時用力將材料均勻涂刷到潮濕的混凝土基面上。

(4)通過現(xiàn)場試驗，本工程主要施工參數(shù)為：配合比1：0.26，涂刷厚度0.8 mm～1.2mm，用量為1.1 kg/m2～1.2kg/m2。施工時應(yīng)嚴(yán)格按照試驗確定的最佳施工參數(shù)施工。

2.3.4 施工養(yǎng)護(hù)

涂刷過CCCW的砼表面必須噴灑清水養(yǎng)護(hù)，連續(xù)48小時內(nèi)。采用噴霧器噴水養(yǎng)護(hù)，禁止集中的水流淌。

2.4 質(zhì)量控制

(1)所有進(jìn)場CCCW必須有出廠合格證，堆放指定地點，做好防雨、防潮措施，標(biāo)識存用。

(2)使用過程中如發(fā)現(xiàn)有結(jié)團(tuán)硬塊或受潮，均不得再使用。

(3)混凝土表面如太光滑，應(yīng)磨砂搓毛，可采用砼沖毛機(jī)沖刷，促進(jìn)表面毛細(xì)管充分滲透材料，產(chǎn)生硬化涂膜。

(4)防水層表面涂膜既不能漏噴，也不得堆積，厚薄應(yīng)均勻粘結(jié)牢固，封閉嚴(yán)密。

(5)施工時如陽光照射強(qiáng)烈，應(yīng)采取防護(hù)措施，防止混凝土基層失水過快。

(6)施工中嚴(yán)格按照混凝土表面涂刷CCCW的物理力學(xué)性能技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行質(zhì)量控制，詳見表1。

表1 混凝土表面涂刷CCCW的物理力學(xué)性能技術(shù)指標(biāo)

本指標(biāo)依據(jù)《水泥基滲透結(jié)晶型防水材料》GB18445-2001的規(guī)定。

(7)CCCW必須在溫度不低于5℃的情況下進(jìn)行施工和養(yǎng)護(hù)。

(8)CCCW需要與空氣直接接觸才能確保養(yǎng)護(hù)成功，切禁采用塑料薄膜養(yǎng)護(hù)時直接鋪在涂層上。

(9)涂刷防水材料后48小時內(nèi)應(yīng)避免大風(fēng)、陽光直曬、雨淋和低于5℃的低溫?fù)p害，12小時內(nèi)禁止人行。

3.結(jié)語

糯扎渡水電站是“西電東送”和“云電外送”的關(guān)鍵性項目，最大壩高261.5m，在已建和在建同類壩型中屬亞洲第一、世界第三，工程規(guī)模巨大，壩體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，心墻區(qū)施工難度大，對防滲土料的料源及施工質(zhì)量要求高，在心墻區(qū)墊層及廊道混凝土與防滲土料之間的CCCW的施工對壩體防滲起到非常關(guān)鍵的作用。

CCCW是一種很好的防滲、補(bǔ)強(qiáng)材料，但CCCW并不是萬能的防水材料，在水電工程防水處理中只能起到防滲和特殊補(bǔ)強(qiáng)的作用，整個壩體防滲尚需其他防滲材料與之形成防滲體來進(jìn)行系統(tǒng)防滲，方能起到良好的防水效果。在今后施工中，我們將對CCCW施工工藝和方法不斷總結(jié)、完善，以便今后推廣至更廣泛的水電工程中。

糯扎渡水電站；墊層及廊道混凝土；CCCW施工；工程應(yīng)用

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.12.035