干硬性混凝土預制塊凍融破壞處理措施

呂鴻翔，董衛(wèi)軍，于飛飛

（1.南水北調東線山東干線有限責任公司，山東 濟南 250000；2.山東創(chuàng)元水務有限公司，山東 濟南 250000）

近年來，一種新型振動擠壓成型干硬性混凝土砌塊被越來越多地用于水庫大壩護砌、河道邊坡護砌等工程中。本文就大屯水庫圍壩混凝土預制塊的應用情況進行總結。

1 概述

大屯水庫迎水坡護砌采用了開孔垂直聯(lián)鎖混凝土預制塊，開孔垂直聯(lián)鎖混凝土砌塊尺寸為0.40m×0.40m×0.21m，混凝土強度等級為C25，設計齡期為28d，設計齡期的強度保證率為95%，抗凍等級為F150。該水庫主體結構于2012年12月底完成，至今已多次達到設計蓄水位，經(jīng)歷7個冬季。據(jù)統(tǒng)計，歷經(jīng)幾個冬季后發(fā)現(xiàn)極少部分混凝土預制塊在水位變動區(qū)出現(xiàn)表面剝蝕或者表層2cm厚度左右斷層現(xiàn)象。

圖1 混凝土聯(lián)鎖塊型式

2 問題分析

根據(jù)該護坡在平原水庫護坡工程中的應用情況，振動擠壓成型垂直連鎖預制砌塊型式護坡己基本滿足平原水庫護坡的多方面需求，其垂直連鎖結構形式發(fā)揮了剛性與柔性護坡的優(yōu)勢。雖然修鴻雁[1]從水灰比、粉煤灰摻量、含氣量方面界定了一定的范圍；焦璀玲[2]等從原材料、配合比、拌和物、生產(chǎn)設備參數(shù)、成品養(yǎng)護及產(chǎn)品質量檢驗控制等方面研究了垂直聯(lián)鎖混凝土預制塊控制技術，提出了很好的建議。但在生產(chǎn)工藝中設備控制參數(shù)應加強相互協(xié)調優(yōu)化配置，常青[3]等從該種混凝土預制塊應根據(jù)振動擠壓工藝特點和現(xiàn)場生產(chǎn)條件提出聯(lián)鎖塊混凝土拌和物工作性要求，確定了該干硬性混凝土合理的VC值為15s左右，水膠比在0.28～0.38之間，機械振動頻率50Hz，振動時間為20s。在具體的生產(chǎn)過程中，以上參數(shù)還應根據(jù)設備的工藝特性進行適當調整。如果不及時調整設備振動時參數(shù)，易出現(xiàn)局部翻漿較多而貼粘模板，在脫模時導致拉傷混凝土塊，使得混凝土塊受到多年往復凍融后，在波浪作用下出現(xiàn)斷裂。

3 修復施工方案

3.1 修復施工方案的選擇

采用丙乳砂漿補強方式處理，其丙乳砂漿配置的方法、工藝和修補操作流程比較簡單，而且成本比較低。在丙乳砂漿混凝土修補過程中，加入了丙烯酸酯共聚物，完善混凝土的原有結構，丙乳砂漿的乳液會聚合成網(wǎng)膜，能有效的進入混凝土的內(nèi)部，改善混凝土的物理結構。丙乳砂漿具有非常高的密實性，修補以后能很大程度上增加其混凝土的抗沖擊力、抗?jié)B性。因為丙乳砂漿能提高混凝土的硬度，具有很強的抗裂性能，從而使得修補后的混凝土具有和原混凝土具有相同的性能。

李成、章學明[3－5]介紹了丙乳砂漿具有極強的物理性能和黏結強度及較好的抗裂、防滲、防老化、抗腐蝕等優(yōu)點，指出其在混凝土修補補強過程中有非常重要的作用，分析了丙乳砂漿在水利工程混凝土修補補強方面的應用。故選擇丙乳砂漿對上述問題進行處理。用于修補的混凝土抗凍等級應不小于F200，且滿足設計要求。

3.2 配合比選擇

為保證丙乳砂漿在混凝土修補補強方面起到更加好的效果，在該水利工程混凝土修補時，設計了混凝土配合比指標[5-6]，其丙乳砂漿配合比（重量比）如表1所示。

表1 丙乳酸酯共聚乳液水泥砂漿質量配合比

3.3 施工要求

1）基層混凝土表面應鑿除至出露新鮮、堅硬的混凝土，鑿除厚度宜均勻，鑿除坑的周邊應垂直，輪廓線宜構成凸多邊形，清洗干凈，基面干燥后，宜在其上涂刷防護涂料。

2）丙乳砂漿在對現(xiàn)場護坡混凝預制塊修補過程中的施工分為：清鑿除（鑿毛、清除）→沖洗（凈水）→涂抹基液→丙乳砂漿壓抹→養(yǎng)護。其中涂抹面必須用高壓風水槍沖洗或動力鋼絲刷清理，坑洼處不得殘留混凝土碎屑、泥粉、污水等；填補砂漿前，修補表面應充分灑水濕潤，使混凝土達到面干飽和狀態(tài)，防止附近混凝土區(qū)域從新填補的混凝土中吸收水分；清洗完畢后表面不得有積水，同時質檢人員驗收確認合格后才能進行下一步施工。涂抹基液應少拌勤拌、隨拌隨用，每次鋪填壓抹厚度控制在10mm左右，并且鋪填密實；當修補厚度大于10mm時，應分層壓抹，層間保持糙面，最終外露表面形成光面。第2次壓抹要待第一次壓抹的砂漿凝固后進行，但間隔時間不可太長。砂漿初凝前應將修補表面壓光，待砂漿終凝前后再壓實抹光一次。

3）丙乳砂漿避免下雨露天和乳液太陽直射施工。砂漿拌制時，先將水泥和砂干拌均勻，再倒丙烯酸醋共聚乳液和水，充分拌合均勻，拌勻后，不宜再反復攪拌和加水，配置好的砂漿應在1h內(nèi)用完。攤鋪后立即進行壓抹，一次抹平，不宜反復抹壓，遇氣泡時應刺破壓緊，表面應密實。

4 結語

綜上所述，分析了水庫圍壩護坡振動擠壓成型干硬性混凝土預制塊工程生產(chǎn)質量控制影響因素，提出在混凝土原材料、配合比等參數(shù)不變的情況下，應及時調整振動時間和振動壓力，以便于減少混凝土預制塊局部損傷問題。提出了用丙乳砂漿處理現(xiàn)場預制塊處理方案，并得到應用。