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十堰交接缝堵漏公司
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水电工程混凝土渗漏堵漏技术
1、概述
在水利、水电工程和市政、人防、隧道、地铁及土建工程中，一些新建的建筑物由于设计、材料、施工及维护不当所引起的混凝土渗漏水现象屡见不鲜。而一些投入运行时间较长的水工建筑物由于长期的水流冲蚀、碳化、冻融破坏和海水或腐蚀介质的侵蚀等原因，也会出现不同程度的渗漏。混凝土渗漏降低了混凝土的强度，缩短了其使用寿命，严重影响了水工建筑物的正常使用和安全运行。如何研制和采用防水效果好、施工工艺简便易行的防水材料和施工工艺来解决渗漏问题，引起了水电工程界的普遍关注。
2、渗漏现象及产生原因
混凝土渗漏现象通常可分为三类，即点、线、面渗漏。
2.1 “点”漏
“点”漏是指不连续的，无规律的渗漏现象，主要表现形式为孔洞渗漏水。产生点渗漏的原因主要有：混凝土施工不当造成的孔洞、模板对穿螺孔及其他孔眼未及时封堵或封堵不当引起的渗漏、钢筋锈蚀引起的渗漏、穿墙管等细部构造留设处理不当引起的渗漏和二次施工或装修施工不慎，破坏了原防水层造成的渗漏等。
2.2 “线”漏
“线”漏指连续的，或有一定规律的，并以缝漏作为其主要表现形式的渗漏现象。线漏可分为变形缝和非变形缝两种，主要包括伸缩缝、沉降缝、施工缝和裂缝等。产生线漏的原因主要有：(1)．变形缝防水设计、施工不当或材料质量及老化等原因所引起的止水失效；(2)．未按施工规范要求留设施工缝或未对新老混凝土结合进行严格处理，造成施工缝渗漏；(3).因混凝土配合比不当，导致干燥收缩增大，或因结构变形、温度应力等使混凝土产生裂缝所引起的渗漏；(4)．不同材质之间接缝因防水处理不当，所产生的渗漏。
2.3 “面”渗
“面”渗是指混凝土大面积潮湿和微渗水，俗称“冒汗”，产生面渗漏的原因主要有：
(1) 基坑降水未达到设计要求，为了抢进度，混凝土带水浇注，在水压力作用下，形成渗水通道；
(2) 混凝土浇注过程中，由于混凝土拌合不均匀，振捣不实，从而出现蜂窝、麻面等引起的渗漏；
(3) 混凝土养护不当，造成早期失水严重，或因混凝土配合比不当，如水灰比过大，形成毛细管孔隙，形成渗水通道。
3、混凝土渗漏治理方案的提出
渗漏治理方案是混凝土渗漏处理的关键，设计人员应对结构设计、防水构造设置、混凝土施工质量和防水材料品质及维护保养等因素进行分析，找出产生渗漏的原因和渗漏水的来源；并结合水工建筑物的防水要求，根据渗漏水的特点和防水材料性能及施工工艺选择相应的防水材料和施工工艺。
可供选择的防水材料种类繁多，如防水卷材、防水涂料、密封材料、刚性防水材料、化学灌浆材料等等。从防水施工工艺上来看，有贴、涂、嵌、抹、堵、灌等多种工艺。但渗漏水治理与防水施工有很大区别。防水施工通常是主动防水，防水材料、施工方案的选择余地较大，可以从容施工，可采用贴、涂、嵌、抹等工艺从迎水面进行防水处理。而渗漏水治理则是被动防水，往往是对已产生渗漏的工程进行防水处理，而且经常是从背水面处理；有时还要带水作业，难度较大，限制了卷材、涂料及密封胶等多种防水材料的选用。对渗漏水处理通常采用一些速凝材料如：五矾防水胶泥、水玻璃水泥、石膏水泥堵漏材料和各种快硬水泥、堵漏剂等等。这些材料均具有较好的堵漏效果，用于带水作业时渗漏点的堵漏或面渗的临时封堵是有效的。但由于水泥速凝要产生的大量水化热，冷却后会产生相应的收缩应力，从而导致砂浆或胶泥开裂、起壳、剥落。此外，速凝材料仅仅是在混凝土的表面进行处理，虽然可使混凝土表面保持干燥，但混凝土中的渗水通道和孔隙仍然充水。长此以往，会使钢筋产生锈蚀，混凝土的强度下降；锈蚀引起的膨胀会导致钢筋的混凝土保护层胀裂，进而产生渗漏。因此仅仅采用速凝材料从表面进行封堵是无法有效地保护混凝土的。根据以上分析，笔者提出了“治本为主，治表为辅，表本结合，综合治理”的治理原则。所谓“治本为主”，是指在混凝土渗漏水处理中应尽可能地选择合适的防水材料和工艺封闭混凝土内部的渗水通道和孔隙，从而达到既防渗堵漏又保护混凝土免除水的侵蚀的双重目的。“治表为辅”是指当混凝土内部的渗水通道和孔隙非常细小难以封闭时，可采用喷、抹、堵、涂、嵌等工艺作为辅助手段从混凝土表面进行防渗处理。二者的有效结合、综合治理，便可达到良好的渗漏治理效果。
根据上述原则，笔者结合多年从事水电工程渗漏处理的工程实践和理论学习研究，提出了“灌、堵、嵌、喷、涂、贴相结合”的混凝土渗漏综合治理技术。
4、灌、堵、嵌、喷、涂、贴结合渗漏治理技术十堰交接缝堵漏公司
4.1化学灌浆
所谓“灌”就是指化学灌浆，即将一定的化学材料配制成浆液，用压送设备将其灌入缝隙或孔洞中，使其扩散、凝固，从而达到防渗、堵漏、补强、加固的目的。化学灌浆材料有较好的可灌性，其胶凝时间可根据工程需要调节。有的可在瞬间固化，适用于大流量漏水、涌水的处理，有的胶凝时间长，起始粘度低，适用于混凝土细微裂缝和孔隙的渗漏处理。可供选择的化学灌浆材料有许多，常用的有丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸盐等等。由于化学灌浆可将化学浆材压入很细的混凝土孔隙中，因此可有效地保护混凝土。渗漏治理施工过程中，可根据孔隙的大小和材料的可灌性选用适当的化灌材料。水溶性聚氨酯化灌材料具有良好的亲水性，遇水中可分散、乳化进而凝固，适用于潮湿或带水部位的防渗堵漏处理。LW型水溶性聚氨酯的固结体是一种弹性体，伸长率达300%；而且遇水会膨胀，其体膨胀率达273%，具有弹性止水和以水止水的双重功能。尤其适用于变形缝的处理。而HW水溶性聚氨酯的可灌性好、强度高，LW和HW可以任何比例混合配制趁成不同强度和弹性的浆材，以满足各种工程的需要。而低粘度环氧树脂化灌材料由于其起始粘度低，只有10-15厘泊，可灌性好，而且强度非常高，适用于细微裂缝的封闭和补强加固。
9105是一种单组份油溶性聚氨酯化学灌浆材料，由多异氰酸酯和多羟基聚醚在一定条件下反应而成，是一种能快速防渗堵漏、补强加固的产品。浆液中的NCO 基团和水接触后，就发生扩链、支化、交联和固化反应，具有快速止水和补强加固功能。同时产生很大的膨胀压力，促使浆液二次扩散，推动浆液向裂缝、孔隙深入渗透，故有更大的扩散和固结范围。可用于大流量涌水的封堵，岩石和混凝土裂隙的充填和加固，以及土壤稳定。几种常用化灌材料的性能见表1：
表1 几种常用化灌材料的物理力学性能
性能
材料 粘结强度
（MPa） 抗压强度
（MPa） 遇水体积膨胀率
（ % ）
LW水溶性聚氨酯 1．70 -- 273
HW水溶性聚氨酯 2．80 19．8 --
LW：HW=60：40 1．86 11．8 30
低粘度环氧树脂 5．10 82．4 --
4.2封堵
“堵”是指孔洞或缝面的封堵，这是化学灌浆施工过程中一道必不可少的工序。封堵质量的好坏会直接影响化学灌浆的效果。在干燥条件下，可供选择的封堵材料较多，如高分子涂料、聚合物水泥砂浆或普通水泥砂浆等。但在渗漏条件下，必须先采用快速堵漏材料进行封堵，将水从灌浆管中引出，必要时可在表面涂抹高分子涂料或聚合物水泥砂浆进行加强处理。水泥基快速堵漏材料通常可在几分钟内凝固，1天的抗压强度可达30 MPa以上，适用于渗漏的封堵。但当涌水量过大或在水下环境中，普通的快速堵漏材料由于易被水稀释、强度增长慢等原因，难以取得满意的封堵效果。PBM聚合物混凝土具有可在水中快速固化、强度增长迅速，与混凝土和金属粘结强度高等特点，适用于水下或涌水条件下混凝土孔洞和裂缝的快速封堵。PBM-7聚合物混凝土的水下性能见表2：
表2 PBM-7聚合物混凝土的水下性能
性能
龄期 粘结强度
（MPa） 抗拉强度
（MPa） 抗折强度
（MPa） 抗压强度
（MPa）
1 天 2．0 5．2 13．7 42．6
30 天 2．1 5．9 15．1 56．4
4.3 嵌缝
“嵌”是指在裂缝上开槽，并在槽中嵌填弹塑性密封材料；密封材料种类很多，按产品形式分类，可分为三大类：无定形密封材料（建筑密封膏），半定型密封材料（密封带、遇水膨胀胶条等）；定型密封材料（止水带、密封圈、密封带、密封件等）
一般变形缝采用弹、塑性密封材料嵌填，背水面处理用弹性材料，迎水面处理则用塑性材料；非变形缝可采用刚性密封材料。
弹性密封材料的主要品种有：1）硅酮建筑密封膏；2）聚氨酯建筑密封膏；3）丙烯酸酯建筑密封膏；4）聚硫建筑密封膏；已得到广泛的应用，这里就不作详细介绍。
常用的塑性止水材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏等等，由于往往采用热施工，环境污染严重，且施工极为不便，现已逐渐淘汰。SR塑性止水材料是一种专门为面板坝周边缝和伸缩缝止水研制的嵌缝止水材料。该材料采用丁基橡胶等高分子材料为主要原料，降低了材料的温感性。该材料操作简便，可冷施工，而且具有优良的延伸性、耐化学介质性、耐老化性。 SR塑性止水材料主要性能见表3。
表3 SR塑性止水材料主要性能指标
项 目 方 法 SR－2 IGAS-3＃
项 目 试 验 方 法 SR IGAS?
粘接伸长率 模拟缝砂浆粘接试件,-20～
20℃断裂伸长率 >800% 150%
耐 寒 性 模拟缝砂浆粘接试件,伸长率>200%,温度 -40℃
耐 热 性 45°倾角,80℃5hr,流传淌值 <4 mm <4 mm
冻融循环 砂浆粘接试件,-20℃2hr～
20℃2hr循环不脱不裂 >100次
完好 50 次
脱落
耐 介 质 砂浆粘接试件,在3% 浓度的HCl、NaOH、NaCl溶液和水中
浸泡一周,检查粘接面状况
完好
脱落
抗 渗 性 5mm厚试样,48hr不渗透水压 >2.0 MPa >2.0 MPa
施 工 度 25℃锥入度值 9～15 mm 5～9 mm
比 重 称量法 1.45g/cm3 1.45g/cm3
?IGAS-3＃：在巴西的佛士度·爱利亚（Foz Do Areia）面板坝（坝高160m）上使用的嵌缝材料。
4.4喷涂
所谓“喷”就是指喷涂防水涂层。常用的喷涂材料有聚合物水泥砂浆和聚脲。
聚合物水泥砂浆简称为 PCC，是采用水泥和聚合物作为胶结料来胶结骨料的砂浆。当水泥与水反应形成水泥石的同时，聚合物乳液本身脱水干燥在砂浆集料表面形成了有自粘性和粘结性的聚合物薄膜，封闭了砂浆内的细微裂缝和毛细通道，将水泥石和填料牢固地结合在一起。因此，聚合物水泥砂浆具有优良的防水、抗冻、防腐、防碳化及其它物理力学性能，水电、冶金、交通、并已在土建、环境、市政等工程中得到广泛的应用。
华东院在开展国家“八五”攻关项目 “普定碾压混凝土拱坝筑现技术”过程中，针对混凝土表面防渗材料的要求和聚合物水泥砂浆的特性研制了聚合物水泥砂浆PCCM。与普通的水泥砂浆相比，P C C M的粘结强度提高了2-3倍，极限拉伸值提高了3-4倍，抗拉弹模降低了2-3倍，抗裂系数提高了20多倍，防碳化能力提高了约3倍；P C C M具有明显的减水性，优良的耐久性、抗冲刷性和耐老化性能。P C C M经浙江省卫生防疫站检验为实际无毒类。聚合物水泥砂浆P C C M的主要力学性能见表4：
表4 聚合物水泥砂浆P C C M的主要力学性能
性 能 指 标
粘结强度 Rb 3.5-4.2 Mpa
抗拉强度 Rt 3.7-4.7 Mpa
极限拉伸值 Eu 700-800X10-6
抗拉弹模 E 7000-8000 Mpa
抗裂系数 K 5.5-7.5X10-4
抗渗标号 > S12
PCCM的喷涂施工工艺简便，工效高，并可在潮湿面施工。
喷涂聚脲弹性体技术（Spraying Polyurea, SPUA）是美国Texaco化学公司于1991年开发出来的，它是在聚氨酯反应注射成型（RIM）技术的基础上发展的，结合了聚脲树脂的反应特性和RIM技术的快速混合、快速成型的特点可以进行施工现场各类大面积形状复杂的表面涂层处理。采用这种工艺技术，基于聚脲树脂的反应特点通过调整反应体系中材料的配比得到不同性能和不同固化时间涂层，不同的柔性、韧性到硬度较大的各类耐冲击磨损涂层；其固化时间可以从几秒到很长时间都可以调节。SPUA技术喷涂的聚脲弹性体涂层的主要性能特点如下：（1）不含催化剂，可以实现所需要的快速固化时间；可在任意的曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，可快至5s左右达到凝胶（一般在30~50s左右），1min即可达到步行强度，对水分和湿汽不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响，可以在潮湿环境和界面上固化不影响其性能，在0℃ 左右施工不影响其施用性。（2）100%的高固含量，无任何溶剂和影响强度的助剂，无污染，对环境影响小，是真正的无有机挥发物（Volatile Organic Content）的绿色产品。（3）具有非常优异的柔韧性、耐磨性、高粘接性能及本体拉伸强度等物理力学性能。对钢材、铝、混凝土、沥青等底材有着非常良好的粘接强度，自身的耐老化性能也十分突出。（4）优良的耐高低温性能，在-25℃~150℃温度范围内能具有良好的热稳定性能，可以长期使用。（5）可以根据配方调节，得到从软橡胶（邵A硬度30）到硬质弹性体（邵D硬度65）的不同性能的材料。（6）可以加入各种颜料制成不同颜色制品；可掺入其它填料如短玻璃丝纤维等对材料进行增强。（7）采用专用施工设备，施工效率高。喷涂聚脲弹性体材料有着非常优越的物理力学性能，见表5所示。
表5 聚脲弹性体的综合物理力学性能
物理力学性能 性能指标
拉伸强度 / MPa 10～27.5
邵尔硬度 30A～65D
撕裂强度 / kN.m-1 43.9～105.4
伸长率 / % 420～1000
与混凝土粘接 / MPa > 2.8
与钢板的粘接（喷砂处理） / MPa > 13.7
与铝的粘接 / MPa > 13.7
耐磨性能（阿克隆法）/ mg ≤ 45
冲击强度 / Kg?cm ≥ 50
6、结语
6.1渗漏水治理与防水施工有明显的区别，由于需在背水面带水操作，故其施工难度大。为此笔者提出了“治本为主，治表为辅，表本结合，综合治理”的渗漏治理原则和灌、堵、喷、涂、嵌、贴相结合渗漏治理技术。
6.2根据孔隙大小和施工现场的渗漏情况，选择可灌性各异的化灌材料进行灌浆处理，可地保护混凝土不受水的侵蚀。水溶性聚氨酯化灌材料具有良好的亲水性，遇水可分散、乳化进而凝固，可在防渗堵漏工程中得到广泛的应用。
6.3聚合物水泥砂浆 P C C M是一种有机和无机复合的材料，具有优良的物理力学性能，并可在潮湿面施工，是一种有效的混凝土表面防渗材料。此外，PCCM 具有突出的粘结强度，也可用作新老混凝土的界面处理剂。
6.4 “灌、堵、喷、涂、嵌、贴相结合渗漏治理技术”是从工程实践中总结出来的一种防水技术。实践证明，这是一种工艺简便，行之有效的实用施工技术。
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