NE环氧砂浆在水电站修补工程中的应用

摘要：本文介绍了环氧砂浆在各水电站混凝土修补中的成功应用。对长期承受高水流、强冲刷的水工建筑物来说，有个强壮的表面抗冲刷是必须的。通过已有的成功案例，建议类似修补工程可采用此方法。
　　关键词：水电站；修补；环氧砂浆；混凝土；抗冲刷
　　1、引言
　　19世纪末20世纪初，德国Lindmann用两种有机化合物对苯二酚和环氧氯丙烷反应，生成树脂状产物；俄国化学家Prileschajaw用过氧化苯甲醚和烯烃反应，生成环氧化合物，揭开了环氧树脂发明的序幕。
　　我国1956年开始研制环氧树脂，1958年开始工业化生产。水利水电行业对环氧树指材料的需求很迫切，水工建筑物裂缝的修补，砼表面抗冲刷、磨损、空蚀作用的防护及处理，砼表面溶蚀、冻融剥蚀破坏的修补，表面缺陷的补强加固等等，往往都是用环氧砂浆进行涂层修复加固。传统环氧砂浆在常温下各化工原材料粘度和稠度较大，必须加热施工，环氧砂浆涂层易于产生脱空、脆裂等形式的破坏，影响其使用耐久性，部分原材料有毒，特别是施工加热又会放出大量强刺激性气体，对人体皮肤和呼吸道等器官产生过敏性反应，严重者甚至影响人体的其它生理功能。
　　2、新型NE-Ⅱ型环氧砂浆主要特性
　　2.1 常温施工
　　常温条件下各组分材料、施工器具及混凝土基面均不需要加热，易于施工操作。
　　2.2 不粘器具、施工方便快捷
　　外观颜色与混凝土基本一致，施工时类似于水泥砂浆不粘工器具，双组份成品包装，使用操作简单，施工方便快捷，施工面平整、光洁，易于保证施工质量。
　　2.3 无毒、无污染
　　国家建筑材料测试中心的毒性试验检测结果表明：NE-Ⅱ型环氧砂浆的各项主要毒性成份的含量均远低于国家室内装修材料标准。
　　2.4 柔韧性良好
　　具有良好的柔韧性和抗冲击性能，能够抵抗外力引起的变形，降低体系产生的内应力，提高材料的适应性能。
　　2.5 与混凝土的匹配性和耐久性能优良
　　具有良好的抗老化和抗碳化性能，其线性热膨胀系数（9.2×10-6/℃）较普通环氧砂浆（一般为[30～60]×10-6/℃）大大降低，与混凝土（一般为[8～11]×10-6/℃）基本一致，涂层能与混凝土在不同温度条件下实现同步变形，避免了因两种材料的胀缩性能差异太大而使界面应力过大，造成涂层脱空、开裂。
　　2.6 主要力学性能优良
　　主要力学性能优良，抗冲磨强度是C50硅粉混凝土的3～5倍，与混凝土粘结牢固。适用于建筑物的梁、柱、桩承台等的裂缝、混凝土构筑物表面的蜂窝、漏洞和露筋等的缺陷处理。
　　2.7 主要性能指标
　　3、施工研究与技术要求
　　3.1工艺流程
　　结合水电站工程特点，为保证施工质量和进度要求，在正式施工之前**对施工的程序进行着重研究，并制定严格的工艺流程。
　　3.2基面处理与技术要求
　　为了获得良好的施工效果，**需要把混凝土面处理好，并满足技术要求：
　　①渗水、漏水部位，用化学灌浆止水堵漏或引排水。
　　②对冲蚀坑槽，用环氧混凝土回填补强。
　　③用电动磨轮磨除混凝土表面乳皮和粘附在表面的污染物、薄弱层及松散颗粒，气泡孔内的泥浆清除干净，基面需外露新鲜骨料。
　　④用电动钢丝刷和高压风清除干净混凝土表面上的砂粒、粉尘和其它污染物。
　　⑤根据混凝土基础面的干湿状态选用不同型号的环氧砂浆材料。
　　3.3材料的拌制与施工
　　①材料拌制时，按给定的组份比例进行称量，底层基液用**拌和器搅拌3～5 min，环氧砂浆用**拌和机先拌1～2min后再加入B组分拌3～5min，混合搅拌均匀（颜色均匀一致）后即可供施工应用；
　　②底层基液涂刷前，应再次用高压风清除砼基面的微量粉尘，以确保粘结质量；
　　③将拌制好的基液，用毛刷均匀地涂刷在基面上，基液涂刷要求尽可能薄而均匀、不流淌、不漏刷；
　　④材料拌制应现拌现用，以免因时间过长而影响施工质量和造成材料浪费；
　　⑤底层基液的理论用量为0.4－0.5kg/m2，环氧砂浆的理论用量为20kg/m2（10mm层厚）；
　　⑥基液涂刷后静停20～60min，手触拉丝现象，方可施工环氧砂浆；
　　⑦环氧砂浆施工时，将拌制好的环氧砂浆用抹刀按设计要求的厚度涂抹到已刷好基液的基面上，涂抹时尽可能同方向连续摊料,并注意衔接处压实排气；边涂抹、边压实找平，表面提浆。涂层压实提浆后，间隔2小时左右，再次抹光，表面不得有连接缝或下坠、下滑等现象；用于砼表层修补时，要先将砂浆用力摊铺压实，然后用抹刀拍打出浆，对边角接缝处要反复找平；必要时，用拍打出来的浆液填充细微接缝，并反复压实，消除1183627.9zhen.com
缝茬；
　　⑧.施工期间出现的施工冷缝，涂层边缘应做成1：2的缓坡，再次施工时，应先将坡面清理干净，涂刷基液并静停后再涂抹环氧砂浆；对接缝处应仔细压实，消除缝茬，保证连接的平滑性。
　　4、环氧砂浆在水电站应用的成功范例
　　4.1我国环氧砂浆首次在新安江水电站起用
　　1963年，水科院与新安江电厂率先将环氧树脂砂浆应用于电站溢流坝面的抗冲磨、抗气蚀保护层，面积达3860m2。经过了近50年，现在该环氧涂层仍在继续使用，当然，其间进行了多次修补和维护。1983年，对新安江电站老化涂层进行了修补，采用当时新研究出的弹性环氧砂浆，至今该涂层仍然没有开裂、脱空、起砂，而且与基层砼粘结良好，20多年的现场应用证明了弹性环氧砂浆的优势。
　　4.2环氧砂浆在辽宁太平湾水电站的应用
　　1985年，太平湾电站22孔泄洪道在浇筑二期砼后，发现几乎每孔泄洪道中部垂直水流方向都出现贯穿性裂缝，工期紧迫，水库要按计划蓄水发电。当时决定采用弹性环氧砂浆修补，具体做法是沿裂缝凿出宽20cm、深2.5 cm的梯形槽，用潮湿水下环氧砂浆找平，填平开凿面的凹凸不平处，上面铺1mm厚的橡胶板，再浇筑弹性环氧砂浆，砂浆面与两侧砼面之间压实、抹平。全部22孔泄洪道均采用这种方法处理。施工后水库按期蓄水，运行至今末发现任何问题。