《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》是中國水利水電第十一工程局有限公司、中國水電建設集團鐵路建設有限公司完成的建築類施工工法，完成人是張濤、丁清傑、黃俊瑋、張漢平。適用於水工建築物混凝土過流面的抗磨蝕和抗氣蝕保護，混凝土建築物表面氣孔、蜂窩、麻面、砂線等缺陷修補，混凝土表面防碳化、抗沖蝕處理，特種行業混凝土及金屬構件的防腐蝕處理，混凝土的防滲處理等。
《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》主要的工法特點是施工過程及工藝對施工人員無健康危害，不污染環境，施工材料無毒無污染，符合環保要求；常溫條件施工，不粘施工器具，方便、快捷，施工面平整、光潔；能夠在乾燥面、低溫等不同環境條件下施工，適用範圍廣泛。
2011年9月，《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009-2010年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法
- 工法編號：GJEJGF288-2010
- 完成單位：中國水利水電第十一工程局有限公司、中國水電建設集團鐵路建設有限公司
- 主要完成人：張濤、丁清傑、黃俊瑋、張漢平
- 套用實例：長江三峽水利樞紐工程永久船閘輸水系統工程
- 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010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
水工建築物過流面抗磨蝕層環氧膠泥施工技術於2000年首次在長江三峽水利樞紐工程永久船閘輸水系統套用，作為抗磨蝕保護層，施工套用總面積140000餘平方米，效果良好。此後，在四川二灘、雲南大朝山、四川瀑布溝、四川雙江口以及剛果（布）等中國國內外幾十個水利水電工程中套用，總施工面積超過300000平方米。
為推進中國水工建築物混凝土過流面缺陷修補和抗磨蝕處理技術的發展，總結了2009年前使用環氧膠泥施工的成功經驗，形成《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》。
工法特點
《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》的工法特點是：
1.施工過程及工藝對施工人員無健康危害，不污染環境，施工材料無毒無污染，符合環保要求。
2.常溫條件施工，不粘施工器具，方便、快捷，施工面平整、光潔。
3.按照該工法施工，使環氧膠泥與基底混凝土的相容性、粘結力提高，使用耐久性好。
4.施工工序簡單，易於保證施工質量。
5.能夠在乾燥面、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
《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》的適用範圍有：
1.水工建築物混凝土過流面的抗磨蝕和抗氣蝕保護。
2.混凝土建築物表面氣孔、蜂窩、麻面、砂線等缺陷修補。
3.於混凝土表面防碳化、抗沖蝕處理。
4.特種行業混凝土及金屬構件的防腐蝕處理。
5.混凝土的防滲處理等。
工藝原理
《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》採用的環氧膠泥既具有良好的粘結性和耐磨性，又有很好的柔韌性，可以提高水工建築物過流面的使用耐久性。同時，分兩次施工，既能保證將表面氣孔、麻面等混凝土缺陷填充密實，又能達到最終的施工面平整、光滑，起到耐腐蝕、防碳化、抗磨蝕的作用。
施工工藝
《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》的施工工藝流程及操作要點敘述如下：
- 工藝流程
施工工藝流程見圖1。
圖1 施工工藝流程圖
- 操作要點
一、基面處理
1）基面滲水處理
混凝土表面的滲水縫必須進行處理。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）基面潔淨處理
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、高壓水刀沖洗法、角磨機磨削清除法，對混凝土基面乳皮、薄弱層、鬆動顆粒、灰塵污物等進行清除處理。
1. 噴砂法採用工作壓力為0.5~0.7兆帕的風砂噴槍，風源由9米，或以上方量空壓機提供。選用天然、人工混合，粒徑為0.8~2.0毫米的乾砂作為噴砂機用砂。處理質量標準以清除混凝土基面上的乳皮、鬆動顆粒、灰塵泥漿等，外露新鮮密實混凝土或骨料為佳。此處理方法的優點是：效率高、對混凝土無擾動、表面有一定糙度，增大材料與混凝土接觸面積，提高粘結力。缺點是：重型設備移動不便、粉塵及殘料對周圍環境影響大。
2. 高壓水刀沖洗法是採用50000PSI的高壓水刀，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密實的混凝土或骨料。此處理方法的優點是：效率高、對混凝土基面基本無擾動、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、設備資金投入較大。
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混凝土基面進行清除處理。先用金剛石磨片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、粉塵比較大。
4. 基面通過前三種方法的其中一種方法處理後，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，對局部潮濕的基面進行乾燥處理，乾燥處理採用噴燈烘乾或自然風乾的方式進行。
二、環氧膠泥施工
1）材料拌合
按給定的配合比與配製方法稱量與拌合。環氧膠泥拌制應現拌現用，拌合時間一般為3分鐘，材料顏色達到均勻一致方可停止拌合。材料拌合後可施工時間一般為30分鐘，30分鐘以後未能塗抹的材料應當作為廢料處理，以免因時間過長而影響刮塗質量，造成粘結力降低。
2）第一遍刮塗
將拌合均勻的環氧膠泥用刮板刮塗在潔淨的混凝土基面上，進行第一遍的刮塗施工，施工厚度約0.5~0.7毫米。刮塗時重點將混凝土表面的氣孔、麻面等部位反覆批刮填充密實，其他平整部位要薄而均勻的覆蓋混凝土。
3）第二遍刮塗
第一遍環氧膠泥施工後，需36小時至48小時自然養護，待固化後用角磨機輕輕將整個施工面打磨一遍（角磨機磨片最好使用五成新的舊磨片），目的是磨除第一遍環氧膠泥施工時產生的刮痕、坑槽部位溢出的膠泥及掛簾等，再用高壓水沖洗基面，表面乾燥後，進行第二遍環氧膠泥刮塗，第二遍膠泥刮塗時，只需薄而均勻刮塗即可，刮塗厚度約0.3~0.5毫米。刮塗好的施工層表面要平整無施工塗刮搭縫、流掛、劃痕等現象。
三、施工面養護
環氧膠泥施工養護期為7天。養護期間的環氧膠泥應避免硬物撞擊、刮擦等。已施工完畢的環氧膠泥3天內避免水浸或水沖。
材料設備
《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》所用的材料及設備明細如下：
- 環氧膠泥的主要性能指標（表1）
主要技術指標 | 檢測指標 | 備註 | |
抗壓強度 | 60.0兆帕 | — | |
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 | 7.0小時·平方米/千克 | — | |
不透水係數 | 19.6兆帕·小時 | 不透水 | |
抗壓彈性模量 | 588兆帕 | — | |
碳化深度 | 0毫米 | 一 | |
抗衝擊性 | 10.2千焦/平方米 | 一 | |
吸水率 | 0.87% | 一 | |
老化性能 | 優良 | — | |
耐化學腐蝕性 | 30%NaOH | 耐 | 一 |
50%H2SO4 | 耐 | 一 | |
10%鹽水 | 耐 | 一 | |
毒性物質含量 | 苯 | 合格 | 按室內裝修材料測試方法檢測 |
甲苯+二甲苯 | 合格 | ||
總揮發物 | 合格 | ||
- 材料性能檢驗方法參照或執行標準
《樹脂澆鑄體性能試驗方法》GB/T 2567-2008；
《碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程》CECS 146-2003；
《水泥膠砂強度檢驗方法》GB/T 17671-1999；
《水工混凝土試驗規程》DL/T 5150-2001；
《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》GB/T 50082-2009；
《室內裝飾材料膠粘劑中有害物質限量》GB 18583-2008；
《纖維增強塑膠吸水試驗方法》GB/T 1462-2005。
- 施工工效
1.配置角磨機處理基面
按1000平方米一個工作面，配備角磨機打磨處理基面方法，所需要的機具設備見表2。完成環氧膠泥施工所需施工人員10人，施工時間共需約10天。
設備名稱 | 型號及規格 | 數量（台） | 備註 |
高壓沖洗機 | 0.3~0.5兆帕 | 1 | 一 |
磨機 | 1000瓦 | 15 | 一 |
攪拌器 | 1000瓦 | 2 | — |
2.配置噴砂機處理基面
按1000平方米一個工作面，配備噴砂機處理基面方法，所需要的機具設備見表3。完成環氧膠泥施工所需施工人員8人，施工時間共需約8天。
設備名稱 | 型號及規格 | 數量（台） | 備註 |
高壓沖洗機 | 0.3~0.5兆帕 | 1 | — |
噴砂機 | 0.7兆帕 | 1 | — |
空壓機 | 9立方米 | 1 | — |
電動角磨機 | 1000瓦 | 4 | — |
攪拌器 | 1000瓦 | 2 | — |
3.配置水刀處理基面
按1000平方米一個工作面，配備水刀處理基面方法，所需要的機具設備見表4。完成環氧膠泥施工所需施工人員8人，施工時間共需約9天。
設備名稱 | 型號及規格 | 數量（台） | 備註 |
高壓沖洗機 | 0.3~0.5兆帕 | 1 | — |
高壓水刀 | 50000PSI | 1 | — |
電動角磨機 | 1000瓦 | 4 | — |
攪拌器 | 1000瓦 | 2 | — |
參考資料：
質量控制
《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》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.基礎面處理控制——基面處理施工時，應特別注意對滲水區域的處理和表面潔淨度的檢查，基面處理結束後要達到無混凝土乳皮、灰塵、滲漏水、鬆動顆粒，經驗收合格，可進行下道工序的施工。
3.表面缺陷填充密實控制——第一遍刮塗施工時應嚴格控制將混凝土表面氣孔、麻面等缺陷填充密實，保證材料施工厚度，不滿足技術要求必須及時解決和補救。
4.表觀質量控制——第二遍膠泥施工期間要求不間斷進行檢查，表面不得有搭縫、流掛、劃痕等異常現象。保證最終施工面滿足平順、平滑、光潔的要求。
安全措施
採用《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》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.理工人員應配備工作服、安全帽、防塵口罩和防護手套，基面處理人員還應配戴防護眼鏡及防塵帽，高壓水刀處理基面時應配備雨衣雨褲和防護面罩，噴砂處理基面時應配備防護面罩，高空作業時應配備安全帶。
2.施工現場嚴禁菸火。
環保措施
《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》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膠泥按室內裝修材料測試方法進行毒性試驗檢測結果顯示：環氧膠泥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.環氧膠泥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.對施工過程中產生的廢料一定要將廢料固化後統一收集運送至符合規定的垃圾處理掩埋場。
4.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
《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》採用的環氧膠泥及其施工技術於2009年前在中國國內處於領先水平，縮短了中國與其他環氧膠泥套用技術先進國家的差距，為環氧膠泥在更廣闊的領域套用積累了實踐經驗。
該工法施工簡便、快捷，施工效率高，而且施工後的表面光滑、平整。
該工法與中國之外同類材料施工技術相比，綜合單價降低約30%。
套用實例
《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》的套用實例如下：
該施工技術首次在長江三峽水利樞紐工程永久船閘輸水系統工程大面施工套用。採用環氧膠泥作為表面缺陷處理材料對過流面混凝土存在的氣泡、麻面、沙線等進行處理，施工過程採用該工法進行，施工面積約140000餘平方米，施工時間為2000年10月至2002年8月，施工質量滿足設計要求。到2009年為止，經檢查該電站環氧膠泥抗磨層運行狀況良好，無脫落和磨損現象發生。
此外，該環氧膠泥施工技術還先後在四川二灘水電站、雲南大朝山水電站、四川瀑布溝水電站、四川雙江口水電站、剛果（布）魯水電站等中國國內外幾十個大中型水利水電工程上使用，取得了良好的經濟效益和社會效益。
榮譽表彰
2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《水工建築物過流面抗磨層環氧膠泥施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。
