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高分子树脂防渗材料在大浪淀水库穿堤工程中的应用
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内容提示：针对大浪淀水库穿堤工程中挡水墙原设计方案的局限性,提出了HY系列高分子防渗材料结合使用的方法,具体介绍了其设计流程及施工过程,有效地解决了新旧混凝土缝漏水的问题。
0 引言
大浪淀水库属国家大(Ⅱ)型封闭式外源性平原水库,是以解决沧州市城市生活用水为主,兼顾工农业生产用水的重要地表水源地。大浪淀水库1996年年底建成,1997年正式向沧州市区供水。2008年沧州市政府决定将大浪淀水引入南皮县城,在大浪淀水库引水枢纽位置修建往南皮县城供水的供水泵站一座,将原引水枢纽的穿堤涵洞作为新建泵站的取水口,并在涵洞内修建挡水墙一座,将两根DN1 020的取水管埋设于挡水墙中(见图1)。（参考《建筑中文网》）
挡水墙原设计方案是将挡水墙位置的穿堤涵洞内壁左、右、下三侧凿毛深4 cm后浇筑混凝土。大浪淀水库的设计水位为12. 47 m,挡水墙顶压力水头为3. 97 m,墙底压力水头7. 37 m,侧壁压力在3. 97 m~7. 37 m之间。因混凝土在硬化过程中有体积收缩现象,在如此高水头压力下新浇筑的挡水墙与原穿堤涵洞之间新旧混凝土结合部位的渗漏就成为突出问题,一旦渗漏,不仅造成水量损失,甚至会影响泵站运行及水库大坝的安全。
1 选择防渗材料
1.1 HYS—高分子树脂材料
HYS—高分子树脂材料是国外近十年来为满足环保需求而研制开发的新型“万能”绿色涂料,是一种介于橡胶和塑料之间的高分子合成材料,它既有塑料的高强度又有橡胶的高弹性,在防腐、防水、防护、耐磨等领域应用广泛,主要特点是:固化快, 10 s凝胶,一次施工厚度无限制, 1 min达到步行强度;耐候性好,户外使用可达50年以上,而且还将防水和保温技术有机结合起来;热稳定性好,可在温度-50℃~100℃下长期使用;原形再现性好,涂层致密光顺、无接缝,可耐受酸、碱、盐、油、水等介质的侵蚀,防水、防腐性能卓越;对钢、铝、混凝土、PU/EPS泡沫、木材等各类底材均具有良好的附着力。
1.2 HYF多功能胶粉材料
HYF多功能胶粉产品以特种水泥为基料,添加液态或固态聚合物改性剂以及多种助剂、辅料,能够解决在工程中有关新旧混凝土修补、粘结、防渗、防腐、耐磨、防冲等多种问题。性能特点是:与旧混凝土膨胀系数一致,可在潮湿基面施工,粘结牢固,不脱落;具有较好耐水性、耐候性;是以无机材料为主的复合材料,无毒、环保产品;可根据不同需要组合,达到修补、抗渗、防腐的综合治理效果。
以上这两种材料在施工中的结合使用,可以有效的解决新旧混凝土接合面的渗漏问题。
2 挡水墙防渗治理工程
2.1 工程内容
挡水墙迎水面防渗处理,面积7 m2,冷缝防渗处理13 m。
2.2 工程设计
1)施工冷缝防渗处理:第一道封堵混凝土内部结构:应用HYS—高分子树脂涂料进行高压封堵,作为第一道防渗设计。2)挡水墙迎水面防渗处理:第二道防渗层:涂刷单组分HYF-101A多功能胶粉防渗层。3)第三道防护层:刮抹双组分HYF-101A多功能胶粉防护层,应用进口乳液配制的特种材料,施工宽度阴角外侧30 cm。
2.3 施工设计流程
清理基层及现场→封堵HYS—高分子树脂涂料→涂刷HYF-101A多功能胶粉防渗层→刮抹HYF-101A多功能胶粉防护层→养护72 h。
2.4 施工过程
1)封堵混凝土表面孔隙。清理基层:将基层用电动打磨机打磨干净,去掉混凝土表面的空鼓软弱层及凸出物,使基层露出新槎,平整、坚固、无起砂。随后,用高压水枪将浮尘、油污、角质层等物质冲掉。若有凹陷处需用HYF-101A多功能胶粉(厚浆型)修补找平,使之达到完好干燥的基面。涂刮HYS—高分子树脂涂料:涂刷HYS—界面剂,界面剂涂刷后表干不粘手后,大面积涂刮HYS—高分子树脂涂料。涂刮6遍,总厚度2 mm。HYS—高分子树脂涂料涂刮施工完成后, 12 h内尽量不要有水浸泡。封边施工:在HYS—高分子树脂涂料涂刮范围的周边及接头以及特殊部位处的混凝土处理中,为了保证HYS—高分子树脂涂料涂层与周围混凝土的搭接牢固可靠,避免HYS—高分子树脂涂料在外力作用下开口掀起,因此在混凝土基面处理时,针对混凝土周围搭接边薄弱处,采用切斜槽的方法过渡,使HYS—高分子树脂涂料涂层可以平滑过渡,并涂刮HYS—高分子树脂涂料保护。
2)防渗层、防护层的施工。配料明细: a.HYF—界面剂、HYF-101A多功能胶粉(薄浆型)、HYF-101A多功能胶粉(厚浆型); b.用料量说明:HYF—界面剂0. 7 kg/m2,HYF-101A多功能胶粉(薄浆型)2. 2 kg/m2,HYF-101A多功能胶粉(厚浆型)3. 8 kg/m2,见表1。拌合注意事项:每种材料的搅拌棒不能混用,用完后及时用水冲洗干净;拌合好的浆料必须在25 min~30 min内一次性用完,本着勤拌、少拌、快用的原则,减少材料浪费;拌料用水一定要用洁净的自来水,以防液料破乳;在施工前要进行试配确定加水量,水只能在拌料时一次性加入,浆料使用过程中严禁加水。施工:在基面上,均匀涂刷一遍HYF—界面剂;在HYF—界面剂初凝后,均匀刮抹HYF-101A多功能胶粉(薄浆型);待薄浆型胶粉初凝后,刮抹两遍HYF-101A多功能胶粉(厚浆型),总厚度达到2 mm。自然养护3 d,然后湿养护7 d;潮湿环境不用湿养护。施工注意事项:刮抹HYF-101A多功能胶粉涂料时只能向一个方向刮抹,严禁来回刮抹;上下两遍的刮抹方向呈十字交叉。
3 结语
2008年9月20日南皮供水泵站工程项目(包括挡水墙防渗工程)竣工,提闸放水,对各建筑物进行注水实验,经检验挡水墙防渗效果良好,无点滴渗漏现象。泵站2008年9月26日投入运行,至今已运行一年多,挡水墙一直处于很好运行状态。
参考文献:
[1] 刘文清. 2004版最新水利水电防渗工程施工工艺与技术标准实用手册[M].合肥:安徽文化音像出版社, 2004.
[2] 最新防水材料生产工艺及应用专利技术大全[M].银川:宁夏大地音像出版社, 2006.
[3] 鲁一辉,孙志恒.水工混凝土建筑物评估与修补[A].第九届全国水工混凝土建筑物修补与加固技术交流会论文集[C].北京:海洋出版社, 2007. 来源: 《建筑中文网》.
大浪淀水库属国家大(Ⅱ)型封闭式外源性平原水库,是以解决沧州市城市生活用水为主,兼顾工农业生产用水的重要地表水源地。大浪淀水库1996年年底建成,1997年正式向沧州市区供水。2008年沧州市政府决定将大浪淀水引入南皮县城,在大浪淀水库引水枢纽位置修建往南皮县城供水的供水泵站一座,将原引水枢纽的穿堤涵洞作为新建泵站的取水口,并在涵洞内修建挡水墙一座,将两根DN1 020的取水管埋设于挡水墙中(见图1)。（参考《建筑中文网》）
挡水墙原设计方案是将挡水墙位置的穿堤涵洞内壁左、右、下三侧凿毛深4 cm后浇筑混凝土。大浪淀水库的设计水位为12. 47 m,挡水墙顶压力水头为3. 97 m,墙底压力水头7. 37 m,侧壁压力在3. 97 m~7. 37 m之间。因混凝土在硬化过程中有体积收缩现象,在如此高水头压力下新浇筑的挡水墙与原穿堤涵洞之间新旧混凝土结合部位的渗漏就成为突出问题,一旦渗漏,不仅造成水量损失,甚至会影响泵站运行及水库大坝的安全。
1 选择防渗材料
1.1 HYS—高分子树脂材料
HYS—高分子树脂材料是国外近十年来为满足环保需求而研制开发的新型“万能”绿色涂料,是一种介于橡胶和塑料之间的高分子合成材料,它既有塑料的高强度又有橡胶的高弹性,在防腐、防水、防护、耐磨等领域应用广泛,主要特点是:固化快, 10 s凝胶,一次施工厚度无限制, 1 min达到步行强度;耐候性好,户外使用可达50年以上,而且还将防水和保温技术有机结合起来;热稳定性好,可在温度-50℃~100℃下长期使用;原形再现性好,涂层致密光顺、无接缝,可耐受酸、碱、盐、油、水等介质的侵蚀,防水、防腐性能卓越;对钢、铝、混凝土、PU/EPS泡沫、木材等各类底材均具有良好的附着力。
1.2 HYF多功能胶粉材料
HYF多功能胶粉产品以特种水泥为基料,添加液态或固态聚合物改性剂以及多种助剂、辅料,能够解决在工程中有关新旧混凝土修补、粘结、防渗、防腐、耐磨、防冲等多种问题。性能特点是:与旧混凝土膨胀系数一致,可在潮湿基面施工,粘结牢固,不脱落;具有较好耐水性、耐候性;是以无机材料为主的复合材料,无毒、环保产品;可根据不同需要组合,达到修补、抗渗、防腐的综合治理效果。
以上这两种材料在施工中的结合使用,可以有效的解决新旧混凝土接合面的渗漏问题。
2 挡水墙防渗治理工程
2.1 工程内容
挡水墙迎水面防渗处理,面积7 m2,冷缝防渗处理13 m。
2.2 工程设计
1)施工冷缝防渗处理:第一道封堵混凝土内部结构:应用HYS—高分子树脂涂料进行高压封堵,作为第一道防渗设计。2)挡水墙迎水面防渗处理:第二道防渗层:涂刷单组分HYF-101A多功能胶粉防渗层。3)第三道防护层:刮抹双组分HYF-101A多功能胶粉防护层,应用进口乳液配制的特种材料,施工宽度阴角外侧30 cm。
2.3 施工设计流程
清理基层及现场→封堵HYS—高分子树脂涂料→涂刷HYF-101A多功能胶粉防渗层→刮抹HYF-101A多功能胶粉防护层→养护72 h。
2.4 施工过程
1)封堵混凝土表面孔隙。清理基层:将基层用电动打磨机打磨干净,去掉混凝土表面的空鼓软弱层及凸出物,使基层露出新槎,平整、坚固、无起砂。随后,用高压水枪将浮尘、油污、角质层等物质冲掉。若有凹陷处需用HYF-101A多功能胶粉(厚浆型)修补找平,使之达到完好干燥的基面。涂刮HYS—高分子树脂涂料:涂刷HYS—界面剂,界面剂涂刷后表干不粘手后,大面积涂刮HYS—高分子树脂涂料。涂刮6遍,总厚度2 mm。HYS—高分子树脂涂料涂刮施工完成后, 12 h内尽量不要有水浸泡。封边施工:在HYS—高分子树脂涂料涂刮范围的周边及接头以及特殊部位处的混凝土处理中,为了保证HYS—高分子树脂涂料涂层与周围混凝土的搭接牢固可靠,避免HYS—高分子树脂涂料在外力作用下开口掀起,因此在混凝土基面处理时,针对混凝土周围搭接边薄弱处,采用切斜槽的方法过渡,使HYS—高分子树脂涂料涂层可以平滑过渡,并涂刮HYS—高分子树脂涂料保护。
2)防渗层、防护层的施工。配料明细: a.HYF—界面剂、HYF-101A多功能胶粉(薄浆型)、HYF-101A多功能胶粉(厚浆型); b.用料量说明:HYF—界面剂0. 7 kg/m2,HYF-101A多功能胶粉(薄浆型)2. 2 kg/m2,HYF-101A多功能胶粉(厚浆型)3. 8 kg/m2,见表1。拌合注意事项:每种材料的搅拌棒不能混用,用完后及时用水冲洗干净;拌合好的浆料必须在25 min~30 min内一次性用完,本着勤拌、少拌、快用的原则,减少材料浪费;拌料用水一定要用洁净的自来水,以防液料破乳;在施工前要进行试配确定加水量,水只能在拌料时一次性加入,浆料使用过程中严禁加水。施工:在基面上,均匀涂刷一遍HYF—界面剂;在HYF—界面剂初凝后,均匀刮抹HYF-101A多功能胶粉(薄浆型);待薄浆型胶粉初凝后,刮抹两遍HYF-101A多功能胶粉(厚浆型),总厚度达到2 mm。自然养护3 d,然后湿养护7 d;潮湿环境不用湿养护。施工注意事项:刮抹HYF-101A多功能胶粉涂料时只能向一个方向刮抹,严禁来回刮抹;上下两遍的刮抹方向呈十字交叉。
3 结语
2008年9月20日南皮供水泵站工程项目(包括挡水墙防渗工程)竣工,提闸放水,对各建筑物进行注水实验,经检验挡水墙防渗效果良好,无点滴渗漏现象。泵站2008年9月26日投入运行,至今已运行一年多,挡水墙一直处于很好运行状态。
参考文献:
[1] 刘文清. 2004版最新水利水电防渗工程施工工艺与技术标准实用手册[M].合肥:安徽文化音像出版社, 2004.
[2] 最新防水材料生产工艺及应用专利技术大全[M].银川:宁夏大地音像出版社, 2006.
[3] 鲁一辉,孙志恒.水工混凝土建筑物评估与修补[A].第九届全国水工混凝土建筑物修补与加固技术交流会论文集[C].北京:海洋出版社, 2007. 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/201109/15027.htm
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