NE環(huán)氧砂漿在水電站修補工程中的應(yīng)用

精品文檔-下載后可編輯NE環(huán)氧砂漿在水電站修補工程中的應(yīng)用【摘要】本文介紹了環(huán)氧砂漿在各水電站混凝土修補中的成功應(yīng)用。對長期承受高水流、強沖刷的水工建筑物來說，有個強壯的表面抗沖刷是必須的。通過已有的成功案例，建議類似修補工程可采用此方法。

【關(guān)鍵詞】水電站；修補；環(huán)氧砂漿；混凝土；抗沖刷

1引言

19世紀末20世紀初，德國Lindmann用兩種有機化合物對苯二酚和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)，生成樹脂狀產(chǎn)物；俄國化學(xué)家Prileschajaw用過氧化苯甲醚和烯烴反應(yīng)，生成環(huán)氧化合物，揭開了環(huán)氧樹脂發(fā)明的序幕。

我國1956年開始研制環(huán)氧樹脂，1958年開始工業(yè)化生產(chǎn)。水利水電行業(yè)對環(huán)氧樹指材料的需求很迫切，水工建筑物裂縫的修補，砼表面抗沖刷、磨損、空蝕作用的防護及處理，砼表面溶蝕、凍融剝蝕破壞的修補，表面缺陷的補強加固等等，往往都是用環(huán)氧砂漿進行涂層修復(fù)加固。傳統(tǒng)環(huán)氧砂漿在常溫下各化工原材料粘度和稠度較大，必須加熱施工，環(huán)氧砂漿涂層易于產(chǎn)生脫空、脆裂等形式的破壞，影響其使用耐久性，部分原材料有毒，特別是施工加熱又會放出大量強刺激性氣體，對人體皮膚和呼吸道等器官產(chǎn)生過敏性反應(yīng)，嚴重者甚至影響人體的其它生理功能。

2新型NE-Ⅱ型環(huán)氧砂漿主要特性

2.1常溫施工

常溫條件下各組分材料、施工器具及混凝土基面均不需要加熱，易于施工操作。

2.2不粘器具、施工方便快捷

外觀顏色與混凝土基本一致，施工時類似于水泥砂漿不粘工器具，雙組份成品包裝，使用操作簡單，施工方便快捷，施工面平整、光潔，易于保證施工質(zhì)量。

2.3無毒、無污染

國家建筑材料測試中心的毒性試驗檢測結(jié)果表明：NE-Ⅱ型環(huán)氧砂漿的各項主要毒性成份的含量均遠低于國家室內(nèi)裝修材料標準。

2.4柔韌性良好

具有良好的柔韌性和抗沖擊性能，能夠抵抗外力引起的變形，降低體系產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，提高材料的適應(yīng)性能。

2.5與混凝土的匹配性和耐久性能優(yōu)良

具有良好的抗老化和抗碳化性能，其線性熱膨脹系數(shù)（9.2×10-6/℃）較普通環(huán)氧砂漿（一般為[30~60]×10-6/℃）大大降低，與混凝土（一般為[8~11]×10-6/℃）基本一致，涂層能與混凝土在不同溫度條件下實現(xiàn)同步變形，避免了因兩種材料的脹縮性能差異太大而使界面應(yīng)力過大，造成涂層脫空、開裂。

2.6主要力學(xué)性能優(yōu)良

主要力學(xué)性能優(yōu)良，抗沖磨強度是C50硅粉混凝土的3~5倍，與混凝土粘結(jié)牢固。適用于建筑物的梁、柱、樁承臺等的裂縫、混凝土構(gòu)筑物表面的蜂窩、漏洞和露筋等的缺陷處理。

其間進行了多次修補和維護。1983年，對新安江電站老化涂層進行了修補，采用當時新研究出的彈性環(huán)氧砂漿，至今該涂層仍然沒有開裂、脫空、起砂，而且與基層砼粘結(jié)良好，20多年的現(xiàn)場應(yīng)用證明了彈性環(huán)氧砂漿的優(yōu)勢。

4.2環(huán)氧砂漿在遼寧太平灣水電站的應(yīng)用

1985年，太平灣電站22孔泄洪道在澆筑二期砼后，發(fā)現(xiàn)幾乎每孔泄洪道中部垂直水流方向都出現(xiàn)貫穿性裂縫，工期緊迫，水庫要按計劃蓄水發(fā)電。當時決定采用彈性環(huán)氧砂漿修補，具體做法是沿裂縫鑿出寬20cm、深2.5cm的梯形槽，用潮濕水下環(huán)氧砂漿找平，填平開鑿面的凹凸不平處，上面鋪1mm厚的橡膠板，再澆筑彈性環(huán)氧砂漿，砂漿面與兩側(cè)砼面之間壓實、抹平。全部22孔泄洪道均采用這種方法處理。施工后水庫按期蓄水，運行至今末發(fā)現(xiàn)任何問題。

4.3NE環(huán)氧砂漿在二灘水電站的應(yīng)用

二灘水電站1#泄洪洞為C50硅粉混凝土襯砌，設(shè)計最大流量為3700m3/s，最高流速為45m/s。2022年汛后檢查發(fā)現(xiàn)，1#泄洪洞2#摻氣坎下游直至出口段底板、邊墻遭遇大面積損壞，其中底板混凝土襯砌大面積損壞，局部完全損毀，外露基巖；邊墻4m以下區(qū)域磨損嚴重，大多外露粗骨料，高速水流挾帶推移質(zhì)沖刷后形成的線形凹槽分布廣泛；邊墻4m以上區(qū)域受磨損程度較輕，大多外露細骨料、無混凝土乳皮、手感粗糙。

為保證二灘水電站的安全運行，需要對1#泄洪洞損壞部位進行修復(fù)，但選擇何種材料來抵抗高速水流的沖刷和磨損，卻成為擺在設(shè)計者面前的一道難題，為此2022年設(shè)計和業(yè)主派代表在全國各大中型水電站進行考察，初選了HF抗沖磨混凝土、NE環(huán)氧砂漿、高強噴涂樹脂三種材料，經(jīng)過對材料性能、施工方法、應(yīng)用效果的比對，最終設(shè)計確定1#泄洪洞底板修復(fù)采用C50硅粉混凝土襯砌；邊墻4m以下部位的表面修復(fù)采用環(huán)氧砂漿保護層，邊墻4～7m部位的表面修復(fù)采用環(huán)氧膠泥保護層。通過現(xiàn)場工藝性試驗，業(yè)主最終選定NE環(huán)氧砂漿做為邊墻修復(fù)的抗沖磨材料。

二灘1#泄洪洞邊墻表面修復(fù)工程環(huán)氧砂漿保護層的設(shè)計工程量為5100m2，