《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》是中國水利水電第十一工程局完成的建築類施工工法；作者分別是張濤、黃俊瑋；適用範圍是水工建築物過流面的抗沖磨蝕與氣蝕保護，混凝土的缺陷修補施工。
《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》主要的工法特點是材料無毒無污染；常溫條件施工，不粘施工器具；環氧砂漿塗層與基底混凝土的相容性、變形性較好，使用耐久性好；材料雙組分包裝，現場使用方便、工序簡單。
2008年1月31日，《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法
- 工法編號： YJGF262-2006
- 完成單位：中國水利水電第十一工程局
- 主要完成人：張濤、黃俊瑋
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要榮譽：國家二級工法（2005-2006年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
抗沖磨層環氧砂漿施工技術於1999年首次在黃河小浪底水利樞紐工程進水口流道套用，作為抗沖磨保護層，施工套用總面積17000餘平方米，效果良好，被列為“小浪底工程建設五大新技術之一”。此後，在長江三峽、二灘、紫坪鋪、大朝山以及蘇丹麥洛維等中國國內外數十個水利水電工程中套用，總施工面積超過5萬平方米。因此，為推進中國混凝土過流面抗磨蝕技術的發展，中國水利水電第十一工程局總結多年來的環氧砂漿抗磨層施工的成功經驗，形成《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》。
工法特點
《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》的工法特點是：
1.材料無毒無污染，對施工人員無健康危害，不污染環境，符合環保要求；
2.常溫條件施工，不粘施工器具，與傳統環氧砂漿施工相比，方便、快捷，施工面平整、光潔；
3.環氧砂漿塗層與基底混凝土的相容性、變形性較好，使用耐久性好；
4.材料雙組分包裝，現場使用方便、工序簡單，易於保證施工質量；
5.能夠在乾燥面、潮濕面、低溫等不同環境條件下施工，適用範圍廣泛。
操作原理
適用範圍
《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》適用於水工建築物過流面的抗沖磨蝕與氣蝕保護，混凝土的缺陷修補施工。
工藝原理
《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》採用的環氧砂漿材料既具有良好的粘接性和耐磨性，又有很好的柔韌性和抗衝擊性能，其線性熱膨脹係數與混凝土比較接近，能夠解決普通環氧砂漿因與混凝土變形性能不一致而造成的粘接面脫空及開裂等技術難題，可以提高環氧砂漿施工面的使用耐久性。
施工工藝
- 工藝流程
《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》的工藝流程見圖1。
圖1 施工工藝流程圖
- 操作要點
《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》的操作要點如下：
一、基面處理
1.基面處理：必須對混凝土表面的滲水縫進行處理，根據滲水量的大小，可採用鑿槽封堵、化學灌漿或用排水管引水等方法進行處理；
2.根據混凝土基面施工面積及環境條件的不同情況，可採用噴砂法、高壓水沖洗法、角磨機磨削法和鑿毛法等對混凝土基面進行糙化處理；
（1）噴砂法採用工作壓力為0.5~0.7兆帕風砂噴槍，風源由空壓機提供。打毛用砂選用天然、人工混合乾砂，粒徑為0.8~2.0毫米。處理質量以清除混凝土基面上的乳皮、鬆動顆粒等異物、外露新鮮混凝土骨料、且不對骨料產生擾動為佳。此處理方法的優點是：效率高、對基面骨料無擾動、表面糙度好。缺點是：重型設備移動不便、粉塵及回彈料對周圍環境影響大；
（2）高壓水沖洗法是採用沖洗壓力為30~50兆帕的高壓沖洗機，將混凝土表面的水泥漿薄層及污染物全部沖洗掉，使混凝土基面外露新鮮骨料。此處理方法的優點是：效率高、對基面骨料基本無擾動、表面糙度好。缺點是：重型設備移動不便、需要解決施工用水及排水問題；
（3）角磨機磨削法是採用電動角磨機，使用金剛石磨輪及碗型鋼絲刷配合對基面進行處理。先用金剛石磨輪將混凝土表面的乳皮及污垢磨除乾淨，再用電動鋼絲刷和高壓風清除鬆動顆粒和粉塵。此處理方法的優點是：施工靈活輕便、對基面骨料無擾動、對周圍環境影響較小。缺點是：施工效率較低、粉塵大；
（4）鑿毛法是採用小型手持式風鎬，風源由空壓機提供。鑿除混凝土表面的乳皮、疏鬆體、薄弱層及污垢，使混凝土外露新鮮骨料。此處理方法的優點是：機動靈活，尤其適合於小塊的缺陷修補施工，缺點是效率低、對基面骨料擾動大；
3.糙化處理後，套用高壓水或高壓風清除混凝土基面上的粉塵，基面清理乾淨後，對局部潮濕的基面還需進行乾燥處理，乾燥處理採用噴燈烘乾或自然風乾。
二、底層基液施工
1.按材料生產商提供的配比與配製方法稱量與拌和底層基液。基液拌制應現拌現用，以免因時間過長而影響塗刷質量，造成材料浪費和粘結質量降低。
2.基液拌制後，用毛刷均勻地塗抹在基面上，基液塗刷應儘可能薄而均勻、不流淌、不漏刷。基液塗刷完畢後，靜停10~40分鐘（具體時間視現場溫度而定），手觸有拉絲現象即可施工環氧砂漿。
三、抗磨層施工
1.按材料生產商提供的配比與配製方法稱量和拌制環氧砂漿。
2.將拌制好的環氧砂漿用抹刀按設計要求的厚度塗抹到已刷好基液的基面上。塗抹時應儘可能同方向連續攤料，並注意銜接處壓實排氣。邊塗抹、邊壓實找平，表面提漿。塗層壓實提漿後，間隔1小時左右，再次抹光。
3.當邊牆和頂拱的施工厚度大於15毫米時，應分層施工，分層施工的間隔時間一般不宜小於24小時。
4.對於施工間斷出現的縫面，按施工縫處理，施工縫面應做成由下游到上游的1:1緩坡。後續施工時，應首先對緩坡表面進行潔淨處理，塗刷基液後，再進行環氧砂漿施工。施工時，要著重做好環氧砂漿接縫處的壓實、抹光，消除縫茬，保證新老施工塊的平滑銜接。
四、養護
1.施工完畢的環氧砂漿面需要進行養護，養護期一般為7~14天。
2.施工完畢的環氧砂漿面7天內禁止受到水浸、刮擦以及人踏等。
3.施工完畢的環氧砂漿面14天內應避免受到陽光直射、熱源靠近等。
材料設備
《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》所用的材料及設備明細如下：
1.環氧砂漿的主要性能指標見表1。
主要技術性能 | 檢測指標 | 備註 |
抗壓強度 | 80.0兆帕 | ╱ |
抗拉強度 | 10.0兆帕 | ╱ |
與混凝土粘結抗拉強度 | >4.0兆帕 | ">"表示破壞在C50混凝土本體 |
抗沖磨強度 | 2.7小時·平方厘米/克 | 沖磨介質的流速為40米/秒 |
抗壓彈性模量 | 2150兆帕 | ╱ |
線性熱膨脹係數 | 9.2×10/℃ | ╱ |
碳化深度 | 0.86毫米 | 相當於自然界空氣中50年 |
抗衝擊性 | 2.1千焦/平方米 | ╱ |
老化性能 | 優良 | 相當於自然界空氣中20年 |
毒性指標 | 合格 | ╱ |
2.材料性能檢驗方法執行《環氧樹脂砂漿技術規程》DL/T 5193一2004。
3.按100平方米一個工作面配備，基面處理採用噴砂法，所需要的機具設備見表2。
機具名稱 | 型號及規格 | 數量（台） | 備註 |
移動式空壓機 | 9立方米 | 1 | 選用 |
噴砂機 | AC-3P | 1 | 選用 |
電動角磨機 | 1千瓦 | 4 | ╱ |
砂漿攪拌機 | 30升/2.2千瓦 | 1 | ╱ |
基液攪拌器 | 1千瓦 | 1 | ╱ |
質量控制
《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》的質量控制要求如下：
1.施工期間每班次應進行施工拌合料的抽檢及施工質量檢測，並做好檢測記錄。
2.厚度控制：施工時應嚴格控制層厚，倉面設立標準板尺。用鋼針插試法測定環氧砂漿施工層厚度。
3.平整度控制：用2米靠尺靠檢施工層面，各部位應滿足設計要求。施工期間要求不斷進行抽檢，發現問題，及時採取補救措施。環氧砂漿施工面不得有可視性接縫、麻面、下墜等現象。
4.密實度控制：施工時應側重壓實一抹平一提漿等關鍵工序。採用實際單位面積的環氧砂漿耗用量進行施工密實度的控制。
安全措施
採用《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
1.施工人員應配備工作服、安全帽和防護手套，基面處理人員還應配戴防護眼鏡及防塵帽。
2.施工現場嚴禁菸火。
3.高空作業時應做好腳手架、馬道板的安全檢查工作，確保施工人員安全。
環保措施
《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》的環保措施如下：
1.經國家建築材料測試中心對該工法所使用的環氧砂漿按室內裝修材料測試方法進行毒性試驗檢測結果顯示：環氧砂漿的各項主要毒性成分的含量均遠低於國家標準規定的合格值。
2.環氧砂漿包裝桶及掉落的材料應及時回收清理，統一運出施工現場。
3.現場材料設備擺放整齊，廢舊包裝由專人負責統一回收處理，做到工完、料清、場地淨。
效益分析
1.《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》採用的環氧砂漿及其施工技術2005年前在中國國內處於領先水平，縮短了中國與其他環氧砂漿套用技術先進國家的差距，為環氧砂漿的大面積施工套用積累了實踐經驗。
2.《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》施工快捷、操作簡便、工作效率高，且經濟環保。與中國國內類似施工技術相比，能夠降低能源與勞動消耗、節省工程投資、保證工期順利完成，並且不會危害施工人員的身體健康和污染環境；與中國之外同類施工技術相比，施工技術水平相當，而綜合成本能夠降低30~35%。
套用實例
《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》在紫坪鋪水利樞紐工程兩條泄洪洞抗沖磨層施工中的套用情況如下：
1.工程概況
四川紫坪鋪水利樞紐工程兩條泄洪洞的過水流速為46米/秒，原設計與施工為50厘米厚的C50矽粉混凝土，經過一個汛期的過水運行，混凝土沖磨蝕破壞嚴重，無法正常繼續使用。
2.施工情況
施工達25000餘平方米。底面大於30毫米的沖蝕坑先用環氧混凝土填平，然後再整體施工一層10毫米厚的環氧砂漿抗磨層，邊牆的施工厚度為7毫米。
該工程於2004年9月1日開工，2006年7月10日竣工。
3.結果評價
該工程施工完後就投入了過水運行。2008年5月18日進洞檢查，環氧砂漿抗磨層整體完好，沒有明顯的沖磨蝕現象，受到了業主、設計和監理的好評，保證了樞紐工程經濟效益和社會效益的正常發揮。
工程質量優良率100%，無安全生產事故發生。
此外，還在黃河小浪底樞紐工程、長江三峽水利樞紐工程、四川二灘水電站等工程中施工套用。
榮譽表彰
2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《水工建築物流道抗磨蝕層環氧砂漿施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。
