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摘要:水利工程混凝土的碳化会造成钢筋锈蚀，影响混凝土主体工程的运行，本文对水闸主体工程混凝土碳化处理作详细的叙述。
关键词:混凝土 防碳化 处理技术
某水闸主体工程在施工过程中，混凝土内部存在许多毛细孔、孔隙、气泡，甚至缺陷，形成的混凝土实际是一个含固相、液相、气相的非均匀物质，于是环境中的 CO2 便通过这些无法避免的缺陷，渗透到毛细孔和孔隙中，与其中的孔隙液所溶解的Ca( OＨ) 2 进行中和反应。 这些反应使混凝土中的碱度降低，破坏钢筋周围的“保护膜”，加速钢筋的锈蚀， 引起混凝土体积膨胀，使混凝土保护层遭受破坏，从而沿钢筋界面出现裂缝以及混凝土保护层剥落等现象。
1混凝土碳化处理条件
1.1施工技术难点。
混凝土在硬化早期，碳化在一定程度上有助于混凝土结构的强度和密实性的形成，但随着龄期的增长，碳化对结构的破坏作用日益显现，具体表现为碳化降低混凝土的碱度，破坏混凝土的钝化膜，在水和氧气的作用下使钢筋锈蚀，进而破坏整个结构，降低混凝土的耐久性。
1.2施工难题。
除了以上的碳化处理难点外，本工程还涉及高空作业，现场须要搭设脚手架进行辅助作业。
2碳化处理技术的运用
施工结合实际情况及设计图纸进行施工，根据钢筋混凝土构件受损程度的不同，使用以下方法修补处理。
2.1对受损较轻部位的处理
对排架柱、检修行车轨道横梁、通航孔横梁等混凝土碳化及钢筋外露、锈蚀受损较轻部位，首先彻底凿除碳化混凝土，并对锈蚀钢筋进行除锈，清理基面，再采用 聚合物砂浆对混凝土碳化处理部位进行封闭， 最后用聚合物砂浆进行修补处 理，恢复结构物的整体外形。
具体施工工艺如下。
1)根据施工需要在排架柱、检修行车轨道横梁、通航孔横梁四周搭设脚手架。
2)彻底凿除碳化混凝土， 使表面露出新鲜混凝土、无锈蚀钢筋为止。
3)对绣蚀钢筋进行除锈。
４) 用高压风或高压水吹冲处理面，确保基面干净。
5）在新鲜混凝土面上及完成除锈的钢筋表面喷涂一道聚合物砂浆。
6）养护。
2.2对受损严重部位的处理
对钢筋明显受损或混凝土保护层已经完全剥落的受损严重部位，首先彻底清除碳化混凝土，然后将锈蚀严重或断裂的钢筋割除，用相同型号的钢筋焊接上，并对锈蚀钢筋进行除锈，清理基面，采用聚合物砂浆对修补部位进行封闭，修补处理，恢复结构物的整体外形。
具体施工操作如下。
1)根据实际施工需要在排架柱、检修行车轨道横梁、通航孔横梁四周搭设脚手架。
2)彻底凿除碳化混凝土， 以表面露出新鲜混凝土、无锈蚀钢筋为止。
3)对锈蚀钢筋进行除锈。
４) 割除锈蚀严重或断裂的钢筋，并用相同型号、规格、数量的钢筋焊接上，焊接标准为单面焊钢筋焊接长度为 10 d，采用双面焊时，钢筋焊接长度为 5 d。钢筋焊接后，受焊接影响的混凝土表面应清凿清理至新鲜的混凝土面。
5)用高压风或高压水吹冲处理面，确保基面干净。
6)在新鲜混凝土面上及完成除锈的钢筋表面，分层喷抹聚合物砂浆。
7)养护。
2． 3对须割除锈蚀钢筋部位的处理
9、10 号通航孔以及门库排架柱需割除锈蚀钢筋后重焊钢筋，清理基面，采用 903 聚合物砂浆对修补部位进行封闭，再用强纶建材纤维砂浆或强纶建材纤维细石混凝土进行修补处理，恢复结构物的整体外形。
1)在 9、10 号通航孔以及门库排架柱采用架设吊篮进行施工。
2)彻底凿除碳化混凝土，以表面露出新鲜混凝土和无锈蚀钢筋为止。
3)然后对锈蚀钢筋进行除锈。
４) 钢筋除锈之后对横截面减少的钢筋，用相同型号、规格、数量的钢筋进行重新焊接，焊接标准为单面焊钢筋焊接长度为10 d，采用双面焊时，钢筋焊接长度为 5 d。
5)用高压风或高压水吹或冲洗处理面，确保基面干净。
6)在新鲜混凝土面上及完成除锈的钢筋表面喷涂一道 903 聚合物砂浆( 砂浆配比 903 乳液 W1 ∶ 水泥 W2 ∶ 砂 W3 ≈1∶ 2∶ ４)。
7）强纶建材纤维砂浆或强纶建材纤维混凝土进行修复。
8）养护。
2.4对结构的封闭处理
对排涝闸、管道间底梁、底板混凝土严重碳化、全筋锈蚀部位除进行上述钢筋加固和混凝土修补以外， 在修复材料的浇筑回填以后，采用碳纤维布进行进一步补强处理，用专用的环氧树脂粘贴二层碳纤维布，然后用气密性好、粘结性好的防护涂料对整个结构进行全面封闭，以防止空气中的氯离子进一步侵蚀，达到整体防护效果。
1）表面处理。 清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层，并用修复材料将表面修复平整;按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理;混凝土表面应打磨平整， 除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。 转角粘贴处要进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于 20 mm;混凝土表面应清理干净并保持干燥。
2）找平处理。 按产品供应商提供的工艺规定配制找平材料。 对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整，且不应有楞角。 转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧，半径应不小于 20 mm。 在找平材料表面指触干燥后立即进行下一步工序施工。
3）涂刷底层树脂。 按产品供应商提供的材料配比进行配制;甲、乙两组胶按配比装入容器桶内，搅拌均匀，使胶无色差，必须待搅拌均匀后方可使用;用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。 应在树脂表面指触干燥后立即进行下一步工序施工。
4) 粘贴碳纤维布。 碳纤维粘贴顺序为第一道粘贴平行于梁、板的方向粘贴;第二道粘贴垂直于梁、板的方向粘贴。 按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，用规定配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴的部位。 用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布。 滚压时不得操作碳纤维布。
多层粘贴重复上述步骤，应在纤维表面浸渍树脂指触干燥后立即进行下一层的粘贴;在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂，并在树脂干燥前均匀洒一道细沙。
5）检查。 碳纤维布与混凝土之间的粘结质量可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维布表面的方法来检查， 总有效粘结面积不应低于 95% 。 当碳纤维布的空鼓面积小于 10 000 mm2 时，可采用针管注胶的方式进行补救。 空鼓面积大于 10 000 mm2 时，宜将空鼓处的碳纤维布切除，重新搭接贴上等量的碳纤维布，搭接长度 应不小于 100 mm。
3 总结
对碳化深度较小并小于钢筋保护层厚度，碳化层比较坚硬的，可用优质环氧涂料封闭;对碳化深度大于钢筋保护层厚度 或碳化深度虽较小但碳化层疏松剥落的，应凿除碳化层，粉刷高强聚合物砂浆; 混凝土腐蚀严重的部位，应在修补前除锈，并根据锈蚀情况和结构需要加补钢筋，要达到阻止或尽可能减慢外界有害气体进入混凝土内，使内部和钢筋一直处在高碱性环境。本工程采用了聚合物砂浆对混凝土碳化部分进行处理的施工技术 。尤其是对研究混凝土碳化对提高结构使用性能具有十分重要意义。
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