CRETO 材料在南水北調(diào)濟(jì)平干渠中的應(yīng)用

張永生，翟一鳴，侯彩云

（1.南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南250109；2.山東創(chuàng)元水務(wù)有限公司，山東 濟(jì)南250012）

南水北調(diào)濟(jì)平干渠自2005 年12 月一次性試通水成功后渠道正常蓄水運(yùn)行已14 年，混凝土襯砌渠道及沿線橋閘部分混凝土出現(xiàn)凍融、碳化等。目前存在的主要問題有：一是沿線渠道混凝土襯砌板特別是人工襯砌部分，不同程度地出現(xiàn)表面爆皮、砂漿脫落、碎石脫落和出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象，破壞深度已接近2 cm，破壞面積達(dá)數(shù)萬平方米，并呈現(xiàn)逐年增大趨勢；二是橋墩、閘墩、翼墻等部位混凝土出現(xiàn)表面爆皮、碎石脫落、露筋等問題。

1 引起凍融碳化的原因

濟(jì)平干渠混凝土凍融的主要原因：一是混凝土空隙中的水，在干濕交替、凍融循環(huán)作用下，混凝土空隙中的水形成冰漲壓力和滲透壓力聯(lián)合作用的疲勞應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生由表及里的剝蝕破壞，從而降低混凝土強(qiáng)度；二是部分標(biāo)段或班組施工質(zhì)量存在問題，在同一渠段相鄰工程凍融破壞程度差異較大，甚至同一節(jié)制閘兩側(cè)翼墻凍融破壞程度也有差異。引起混凝土碳化的主要原因是空氣中CO2氣體滲透到混凝土內(nèi)，與混凝土內(nèi)部的堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，逐漸形成碳酸鹽和水，致使混凝土強(qiáng)度降低。

濟(jì)平干渠引水渠水流經(jīng)彎道到控制閘后流速逐漸加快，導(dǎo)致渠道襯砌板表面容易遭受損壞；破壞范圍主要在高低水位頻繁波動區(qū)，動水壓力和凍融破壞加劇混凝土損壞；因長期流動水浸泡，加上水位部位凍融循環(huán)、氣候、不均勻沉降等，使混凝土表面出現(xiàn)了爆皮、裂縫、變形、脫落等一系列凍融、碳化現(xiàn)象。

2 防凍融碳化處理方案

南水北調(diào)濟(jì)平干渠襯砌渠道和李山頭節(jié)制閘翼墻、閘墩表面，利用CRETO 環(huán)球公司系列產(chǎn)品的性能特點(diǎn)、適用范圍和施工工藝，進(jìn)行混凝土防凍融和防碳化處理，取得了較好的效果。

2.1 渠道襯砌板防凍融碳化處理方案

施工流程：對混凝土表面缺陷部分進(jìn)行剔鑿1.5～2.5 cm→基層擋板措施防止碎碴進(jìn)入水中→垃圾清運(yùn)至指定地點(diǎn)后→修補(bǔ)面沖洗并吸水飽和但無自由水→RMO 底涂→RMO 水泥砂漿拌制→RMO 防碳化理層分層涂抹→養(yǎng)護(hù)→噴涂抗?jié)B防腐劑DPS→養(yǎng)護(hù)→清理施工現(xiàn)場。

1）混凝土表面缺陷處剔鑿。在施工前，需要先將混凝土表面剝蝕、裂縫、麻面等缺陷部位鑿除至堅硬的層面，本次修復(fù)項目鑿除深度一般在1.5～2.5 cm。為保證修補(bǔ)面邊緣與原有混凝土有良好的結(jié)合，修補(bǔ)面必須全部鑿成毛面。

2）修補(bǔ)清理和沖洗。要徹底清除鑿除面污物、粉塵、碎塊及松動混凝土，用清水將修補(bǔ)面沖洗干凈，在施工前要保持修補(bǔ)面濕潤狀態(tài)，但不應(yīng)有積水。如有鋼筋外露，應(yīng)對鋼筋銹蝕部位除銹處理。

3）RMO 底涂。將RMO 原液兌清水按一定比例稀釋后，對修補(bǔ)面進(jìn)行底涂，底涂RMO 稀釋液能有效加強(qiáng)原有混凝土面層與新施工的處理層（水泥砂漿或細(xì)石混凝土）之間的粘結(jié)力。底涂要求隨噴隨抹水泥砂漿（或細(xì)石混凝土），并保持基層濕潤。

4）防凍融碳化處理層施工。按照規(guī)定用量加水、RMO、砂、水泥攪拌并需要充分拌和均勻，材料必須稱量正確，尤其是水的加入量，拌和過程中不能隨意擴(kuò)大水料比。每次拌制的砂漿，要求能在60～90 min 內(nèi)使用完，不宜一次拌和過多。

（1）采用優(yōu)質(zhì)河砂，普通硅酸鹽42.5 水泥，攪拌用水必須達(dá)到清潔的生活用水標(biāo)準(zhǔn)。先摻入適量RMO 與水拌勻，再按砂漿干料比例加入指定水量進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛?/p>

（2）手工涂抹需要先將水泥砂漿攤鋪后，要做好施工配合，立即用力向同一方向壓抹，操作速度有力，要求一次用力抹平，避免反復(fù)抹面，保證水泥砂漿處理層密實(shí)，表面平整光滑，一般不需第二次收光，如遇氣泡要隨時刺破壓緊，保證水泥砂漿表面密實(shí)。

（3）對于混凝土損壞厚度較大時應(yīng)分層抹壓水泥砂漿或細(xì)石混凝土，每層涂抹厚度為1.0～1.5 cm。待第一層終凝后再抹第二層，水泥砂漿鋪設(shè)到位后，用力壓實(shí)，然后抹面。

（4）對于混凝土表面剝蝕的缺陷處理，根據(jù)施工人員情況，合理安排每次施工面積，施工面積較大時須分塊施工，對修補(bǔ)區(qū)邊緣的齒槽內(nèi)也應(yīng)將水泥砂漿填實(shí)抹平；對于混凝土表面裂縫的處理，對裂縫處清理干凈、用水濕潤、底涂RMO，再向裂縫處嵌入水泥砂漿并壓實(shí)。

（5）待處理層水泥砂漿初凝后，在其表面噴涂砂漿表面養(yǎng)護(hù)劑，并進(jìn)行收光處理。修補(bǔ)后的水泥砂漿表面要求平整光滑，應(yīng)與周邊原混凝土銜接平順良好。

修復(fù)混凝土施工宜選在溫度不是太高的時段進(jìn)行，避免陽光直射或大風(fēng)天氣，防止水泥砂漿失水過快；同時，施工過程中又要注意保濕、保溫。

（6）防凍融碳化層施工后，待表面略干后，用噴霧器噴霧養(yǎng)護(hù)或薄膜覆蓋。終凝后灑水養(yǎng)護(hù)，表面保持濕潤狀態(tài)，持續(xù)7～14 d。特別是在陽光直射、風(fēng)口部位或干燥環(huán)境，更要采取遮陽、保濕措施。

5）噴涂DPS 及竣工清理。處理層養(yǎng)護(hù)24 h后，用高壓噴涂設(shè)備進(jìn)行噴涂DPS，噴涂時要求由下而上，左右噴射，使DPS 均勻的浸透處理層表面，交接處噴涂不少于150 mm 的搭接段，要保證噴涂均勻，沒有遺漏。

2.2 翼墻、橋墩、閘墩防凍融碳化處理方案

施工程序：構(gòu)筑物混凝土檢查→搭設(shè)腳手架（加設(shè)垃圾防拋網(wǎng)，便于清理垃圾）→混凝土表面清理（缺陷處一般需要鑿毛2～2.5 cm，清理確保處理后的所有基底有足夠的粗糙度，粗骨料裸露）→修補(bǔ)面用水沖洗并吸水飽和→RMO 底涂→RMO 的拌制→分層涂抹RMO 防碳化層→噴涂DPS→養(yǎng)護(hù)→清理施工現(xiàn)場→驗(yàn)收。

由于翼墻及閘墩在水面中，需要專業(yè)架子工搭設(shè)腳手架，確保施工安全。認(rèn)真檢查及搭設(shè)腳手架情況，檢查建筑物混凝土表面清理情況，經(jīng)現(xiàn)場管理人員驗(yàn)收合格后，并做好檢查記錄和拍攝，方可實(shí)施下一道工序。在腳手架上加設(shè)垃圾防拋網(wǎng)，便于垃圾清理外運(yùn)。

3 結(jié) 語

南水北調(diào)濟(jì)平干渠渠道部分混凝土襯砌板和李山頭節(jié)制閘閘墩及翼墻，于2017 年5 月采用CRETO RMO、DPS 產(chǎn)品進(jìn)行了凍融和碳化破壞修復(fù)處理，修復(fù)方法具有操作簡便、施工周期短、可在調(diào)水間隙進(jìn)行快速施工的特點(diǎn)。修復(fù)后的襯砌板和閘墩、翼墻已運(yùn)行2 年，未再出現(xiàn)混凝土的凍融和碳化現(xiàn)象，處理層與原混凝土結(jié)合堅固，實(shí)施后整體效果較好。