SPC聚合物水泥砂浆在三盛公水利枢纽的应用研究.docx

72内蒙古水利2010年第3期(总第127期)

【技术应用】

SPC聚合物水泥砂浆在三盛公水利枢纽的应用研究李振合，于淑燕

(内蒙古水务投资公司，内蒙古呼和浩特010020)

〔摘要〕钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素之一，为避免钢筋产生锈蚀的碱性条件，文章通过对内蒙古三盛公水利枢纽工程进行工程护面处理，利用SPC聚合物水泥砂浆做护面材料，分析其在我国北方高寒地区的应用。

〔关键词〕钢筋混凝土；SPC聚合物；水泥砂浆；应用

中图分类号：TV431文章标识码：B文章编号：1009-0088(2010)03-0072-02

0引言

钢筋混凝土因其具有耐久性、坚固性、可操作性等优点使之成为当今世界上最大应用建设材料之一，并被广泛采用于各类工程中，推动着人类的进步和文明。现代意义上的坝工建设从19世纪末或20世纪初才逐渐兴起并发展起来的，经过100年的建筑实践，实现了水土结构设计准则的规范化、标准化和科学化，完成了水利水电工程规范从“以经验主为的安全系数法”到“以概率论为基础的极限状态设计法”的转化。目前，规范中推选的可靠度设计是一种实用的近似方法—分项系数设计法，可将失效概率理论上控制在0.1%。根据实际数据统计溃坝率约为2%o,与理论数据相差较大。水利工程一旦失事，后果将是巨大的，这主要表现在：①水利工程失事将会严重威胁着坝体下游人民生命、财产安全，并对国以经济造成极大的损失；②坝库工程是集防洪、供水、发电等多功能于一体的水利枢纽，溃坝将会使其各种效益毁于一旦。

影响混凝土耐久性的因素较多，其中，碳化也是影响混凝土的主要因素。混凝土碳化是一个复杂的物理化学过程，对碳化过程的研究已经获得了较大的成果，建立了微分方程组形式的数学模型，并被广泛应用。在钢筋混凝土结构中，英国Page等全面阐述了混凝土的护筋作用，而混凝土的碳化将会导致钢筋脱钝、氯离子破坏钝化膜以及脱钝后的钢筋锈蚀，Pourbaix在20世纪70年代曾提出用电位—PH力解释钢筋锈蚀的状态。

1研究区概况

黄河三盛公水利枢纽工程位于内蒙古自治区巴彦淖尔盟磴口县巴彦高勒镇东南的黄河干流上，其地理位置为北纬40°1724”~40°1814”、东经107°0139”~

1070147”,海拔高程在1050～1100m之间。工程于1959年6月动工兴建，1961年5月竣工并投入运行，是建国以来黄河干流上第2个建成投入运用的大型水利枢纽工程，也是目前黄河干流上唯一的一座以灌溉为主的引水大型平原闸坝工程。随着工程运行年限的延长，工程老化现象日益严重，受资金等方面的制约，对存在隐患的工程一直未做彻底的维修和改造，险情不断显现，直接威胁枢纽工程的防凌、防汛和安全运行，也限制了工程效益的发挥。工程隐患表现在：拦河闸的运用水头达不到设计指标；拦河闸下游混凝土海漫上的排水井大部分失效(或排水不良);库区围堤及左岸导流堤标准过低，上游右岸及下游左岸为险工段，上下游铅丝石笼存在锈蚀、冲刷等隐患；启闭机及机电设备严重老化；混凝土结构存在碳化和钢筋锈蚀现象；办公室及通讯设备简陋落后，自动化监视不全面；地基为砂基，在8度地震情况下可能存在地基液化失稳的威胁；其它建筑物也存在不同程度的隐患。这里，我们仅对混凝土结构碳化和钢筋锈蚀机理进行论述。

2混凝土碳化深度检测

三盛公工程运行40多年，闸室混凝土碳化严重，对混凝土进行了安全监测，对需要处理的一级建筑物拦河闸、进水闸两个水闸的闸墩混凝土用5%的酚酞试液进行碳化深度检测，其碳化检测结果见表1。

3SPC聚合物水泥砂浆拦河闸处理

3.1SPC聚合物水泥砂浆

拦河闸闸墩水下部分采用北京水科所的SPC的聚合物水泥砂浆，SPC聚合物砂浆在混凝土表面均匀抹一层，可形成具有良好的致密性、弹性、抗冻、抗渗的“薄壳”既起到表层修补的作用，又有良好的全封闭防

SPC聚合物水泥砂浆在三盛公水利枢纽的应用研究李振合等73

护效果。SPC聚合物水泥砂浆由高分子聚合物乳液(称为SPC聚合物乳液)再掺加到普通水泥砂浆中形成的一种新型复合材料。

3.2材料要求

水泥采用普通硅酸盐水泥PO32.5R,P042.5R;砂采用质地坚硬，清洁，级配良好，以中砂为宜，细度模数2.4～3.0,含泥量≤3%。

3.3