混凝土中存在裂縫、蜂窩、孔洞、孔隙等缺陷時,會形成通道產(chǎn)生滲漏,滲漏水將混凝土中的CaO成分溶解析出,變成Ca(OH)2,沿滲漏通道流出,在CO2的作用下生成CaC03,并終導致混凝土強度降低甚至破壞。有資料指出,當混凝土中CaO被溶出25%時,混凝土強度將降低60%;當CaO被溶出33%時,混凝土將變得疏松而失去強度。地下工程如地鐵、隧道、涵洞、基坑、人防、地下商場、地下車庫等永久性混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計一般大于50年,滲漏水的長期破壞會嚴重降低其壽命.因此滲漏水的治理顯得尤為重要 而化學灌漿無疑是當前處理這種工程難題的較佳方法,因為灌漿對整體結(jié)構(gòu)的破壞程度較低,且注人的漿液在壓力下進人滲漏通道,通過漿材把裂縫界面粘合起來(粘結(jié)機理),利用漿材對裂縫間隙進行充填(填塞機理),利用漿材的浸水膨脹特性把裂縫脹塞起來(脹塞防滲機理),從而實現(xiàn)防滲堵漏的目的。
目前化學灌漿技術(shù)已成為基礎(chǔ)設(shè)施防滲加固處理、水工建筑物防滲補強加固、地下建筑物防水處理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的技術(shù)。但是,化學灌漿技術(shù)在快速發(fā)展的同時,也暴露出不少值得關(guān)注的問題,比如,對綠色化學灌漿的含義認識不足,對綠色化學灌漿的要求沒有完全明確,實際工作中只求把水堵住就行,術(shù)顧及到保護環(huán)境和水資源,不講究勞動場所環(huán)境保護和施工人員安全防護等等。為此,有必要認真探討綠色化學灌漿的含義,從化學灌漿材料選用、施工方案設(shè)計、施下質(zhì)量管理、環(huán)境保護及施丁人員自身保護等方面分析存在的問題,明確綠色化學灌漿的要求。
1 應(yīng)厘清綠色化學灌漿的含義與基本要求
所謂綠色化學灌漿,其漿液應(yīng)無公害,即至少屬實際無毒,好屬基本無害;施工應(yīng)無污染,即符合環(huán)境安全、衛(wèi)生標準:漿液安全固化,固化物穩(wěn)定、不分解、耐久,對環(huán)境友好c
根據(jù)上述綠色化學灌漿的含義,要實現(xiàn)綠色化學灌漿。應(yīng)達到以下基本要求:
1)漿液溶劑、主劑、固化劑、其他輔助劑等組分無公害,不含致癌和有毒化合物以及有毒基團,不用或慎用有毒有害的化學灌漿漿液。
2)漿液同化反應(yīng)完全,漿液反應(yīng)各生成物無公害,固化物在水或應(yīng)用環(huán)境中不會溶解或分解有毒有害物質(zhì),漿液、各反應(yīng)物、固化物對環(huán)境友好。
3)注重提高化學灌漿從業(yè)人員自身職業(yè)道德,在科研、生產(chǎn)、施工各環(huán)節(jié)中注重環(huán)境和水體保護,防止施工污染環(huán)境事件的發(fā)生,注意生產(chǎn)與施工人員個人安全防護。
4)對現(xiàn)有含有害成分的漿材進行除害改性或進行新配方設(shè)計,以及采取工藝、設(shè)各、防護等措施來滿足綠色灌漿的要求'
2 應(yīng)堅持綠色化學灌漿材料的選材原則
從化學灌漿技術(shù)的應(yīng)用特點來看,化學灌漿材料在應(yīng)用過程中可能會存在污染地下水和環(huán)境,影響操作人員的健康等問題,因此一定要堅持綠色化學灌漿材料的選材原則。
1)首先要求灌漿材料綠色環(huán)保(無毒或者低毒),固結(jié)體無毒性污染。
2)應(yīng)選擇綜合力學性能好、強度高、耐老化、粘結(jié)力強、充填性好、固結(jié)后不收縮、耐低溫并能適應(yīng)混凝土裂縫變形的材料。
3)應(yīng)選擇具有良好滲透性和親潤性、黏度小、可以灌入微細縫隙中、對潮濕裂縫具有良好的親水性和擴散性的材料?晒嘈院玫幕瘜W漿液,通過高壓灌人0.3 mm以下的微細裂縫并充滿,可以防止因裂縫滲漏而引起鋼筋銹蝕和影響結(jié)構(gòu)耐久性的問題。
4)要求工藝簡單、易操作、施工方便。
5)材料價格適中、合理。
根據(jù)上述綠色化學灌漿的要求,對我國現(xiàn)有化學漿材的各類漿液品種作出分析并提出建議如下:
A.不提倡用但可用合適的替代物的化學灌漿漿材有:l)丙凝,可用丙烯酸鹽或聚丙烯酰胺(預聚體)替代;2)直接法脲醛樹脂,可用預聚型脲醛樹脂替代;3)鉻本素,可用非鉻本素替代;4)一步法聚氨酯,可用預聚法聚氨酯替代。
B.應(yīng)慎用的化學灌漿漿材,如以糠醛做活性稀釋劑的環(huán)氧樹脂,使用該漿材配漿,傳輸漿液應(yīng)在密閉設(shè)備中進性,施灌范圍周邊或上下游應(yīng)采取封閉措施,嚴防糠醛污染環(huán)境。
C.預聚法生產(chǎn)油溶性或水溶性聚氨酯,應(yīng)盡快改進預聚和后處理工藝,達到無公害水平。
D.甲凝、聚氨酯和環(huán)氧樹脂等,宜盡快研制無公害新配方漿材。
3 應(yīng)重視化學灌漿方案的設(shè)計
化學灌漿在我國礦山、水利建設(shè)如大壩、水工隧洞等已使用50多年,近年來在工業(yè)與民用建筑防水工程中也得到了應(yīng)用,而且發(fā)展很快,與此同時出現(xiàn)的問題也應(yīng)予以重視。
3.l 加強對混凝土裂縫處理必要性及裂縫寬度控制標準的認識
裂縫是混凝土建筑物常見的病害,主要由荷載、溫度、干縮、地基變形、鋼筋銹蝕、堿集料反應(yīng)、地基凍脹、混凝土質(zhì)量差、水泥水化熱溫升等原岡引起,有的裂縫在施工期就產(chǎn)生,有的則在工程交付運行后形成。裂縫的存在不僅影響建筑物的外觀,而且會引發(fā)其他病害的發(fā)生與發(fā)展,如滲漏溶蝕、環(huán)境水侵蝕、凍融破壞及鋼筋銹蝕等,這些病害與裂縫相互作用,形成惡性循環(huán),對建筑物耐久性危害極大,因此必須對裂縫進行科學、合理、有效地處理。
裂縫產(chǎn)生的原因不同,所處的位置不同,影響的程度不同,在處理方法上應(yīng)有所不同。
3.2 化學灌漿處理的一般原則
對于結(jié)構(gòu)的防水處理及缺陷修復,首先要對出現(xiàn)的問題進行認真仔細的調(diào)查,弄清問題的癥結(jié),然后才能選擇不同的處理材料與工藝對癥下藥。由于管理不善和瞬間荷載產(chǎn)生的滲漏裂縫與孔洞,一般只要求將來水通道堵死即可,可采用非柔性材料處理,即補強灌漿或表面堵塞涂抹工藝;由于結(jié)構(gòu)伸縮縫設(shè)計不合理產(chǎn)生的滲水,裂縫處理要選擇柔性材料;由于施工質(zhì)量問題引起混凝土不密實形成的面滲水,除需要用灌漿處理外,還要結(jié)合表層抹面材料處理,材料的選擇也可分為柔性與剛性,并需設(shè)置保護層;對于持續(xù)發(fā)展的滲水通道,則應(yīng)先清除滲漏源頭,后再作防水處理。
另外,用于建筑結(jié)構(gòu)防水與滲漏治理的化學灌漿技術(shù),不完全類同于大壩基礎(chǔ)的帷幕灌漿與固結(jié)灌漿。前者具有如下一些特點:①對于結(jié)構(gòu)滲漏問題,需增加引導水工序,將面滲轉(zhuǎn)化為線漏,再轉(zhuǎn)化為點漏.然后進行灌漿處理;②孔位布置一般情況下不需要形成一片帷幕或整體防滲膜,布孔主要在滲漏點或結(jié)構(gòu)缺陷部位,沒有固定的孔距和排距,在平面上顯得有些“零亂”,但形亂而實有序,這種“序”是遵照滲水規(guī)律安排的;③灌漿壓力控制,根據(jù)結(jié)構(gòu)性狀選擇壓力范圍,如大體積混凝土、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要對微細裂縫(如0.2 mm以下)進行灌漿的,可選用較高壓力(35~45 MPa直至70 MPa),磚混結(jié)構(gòu)選用壓力則小得多(0.1~0.3 MPa),同時應(yīng)根據(jù)耗漿量大小取值,漿液耗量大采用低限壓力,漿液耗量小采用高限壓力;④結(jié)構(gòu)外側(cè)防滲灌漿,從結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)鉆孔,鉆孔深度穿過混凝土(或鋼筋混凝土)結(jié)構(gòu)進入結(jié)構(gòu)層外側(cè),通過對已有鉆孔的灌漿,形成外包結(jié)構(gòu)的一層防滲體。
3.3 重視化學灌漿技術(shù)培訓和把好灌漿實施方案審核關(guān)
在實際工作中,有一些防水施工企業(yè)對于化學灌漿技術(shù)尚未能完全掌握,遇到樓房墻體滲漏、變形縫和施工縫滲漏、女兒墻和排水管口(穿墻孔)滲漏、門窗滲漏、預埋件部位滲漏,不分具體情況采用同一種化學灌漿技術(shù),針對性差、效果不好;有的布孔特別密,有的灌漿溢出特別多,既浪費了材料,又污染了環(huán)境;有的鉆孔特別深,造成了不必要的損失。為此,—方面應(yīng)通過培訓提高從事化學灌漿技術(shù)的專業(yè)人員與施工人員的素質(zhì)與水平,另一方面,施工方應(yīng)對業(yè)主、設(shè)計部門提出的化學灌漿方案(沒有方案則需施工企業(yè)自己制定符合客觀實際的方案)進行認真審查,從滲漏水原因分析、注漿材料的選擇(如什么情況下用油性聚氨酯,什么情況下用水性聚氨酯,什么情況下用環(huán)氧樹脂,什么情況下用黏度低的漿材,等等),到注漿孔在廁浴間、屋面板、窗口、門口等部位采用騎縫孔、斜孔如何布置,注漿機采用高壓還是低壓,壓力控制范圍等等,都要——推敲,制定出一份較為理想的方案,便于順利實施。
4 切實抓好化學灌漿的施工質(zhì)量、環(huán)境及人身保護工作
有些價格不高的普通防水材料,通過精心操作也能達到不滲漏的目的;相反,再高檔的防水材料,缺乏責任感的粗糙施工,也會造成滲漏;瘜W灌漿工程屬于隱蔽的防水堵漏工程,質(zhì)量好壞很難用一時的不漏水來衡量,故更顯其精工細作、嚴格管理之重要。
4.1 在采用化學灌漿技術(shù)處理各類工程滲漏病害時,應(yīng)嚴把注漿材料質(zhì)量關(guān),嚴禁使用假冒偽劣產(chǎn)品,只有在了解清楚產(chǎn)品的特性后方可用于灌漿施工中。如果將劣質(zhì)或有害產(chǎn)品施灌于滲漏的縫隙中,對后期處理會增加很大難度,因此一定要選擇合格優(yōu)質(zhì)材料用于灌漿。
4.2 在灌漿過程中,防止?jié){液滲漏是環(huán)境保護工作中一個不可忽視的問題。應(yīng)通過合理埋設(shè)灌漿管及裂縫嵌縫處理,同時通過控制凝膠時間、調(diào)整灌漿壓力、間隙灌漿、定量灌漿等措施,減少漿液滲漏于河水、地下水中的量,切實保護好環(huán)境。
4.3 強調(diào)以人為本,做好施工人員的安全防護工作。要加強施工人員的自我保護意識,配漿人員應(yīng)穿戴相應(yīng)的防護用品,配漿及灌漿設(shè)備應(yīng)盡可能密閉;在地下室、隧道等場合進行灌漿時,應(yīng)做好通風工作。施工現(xiàn)場應(yīng)配備足夠的藥品和清洗液,以防備由于意外造成的漿液濺入眼睛或皮膚上的事故。對于灌漿剩余的漿液,應(yīng)妥善做好處理工作,不得隨意亂倒;灌漿結(jié)束后清洗設(shè)備及工具的清洗劑在使用后也不能隨地亂倒,而應(yīng)該集中處理。
5 結(jié)束語
化學灌漿技術(shù)在我國已歷經(jīng)50多年發(fā)展,凝聚了幾代人的心血和汗水,積累了十分豐富的理論和工程實踐經(jīng)驗,發(fā)展了許多新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備。在提倡“可持續(xù)發(fā)展”和“以人為本”的今天,環(huán)境保護是社會各界關(guān)注的問題,化學灌漿技術(shù)必須向綠色環(huán)保方向發(fā)展。我們相信,化學灌漿技術(shù)賦予了“綠色”概念后,將會通過材料施工工藝、設(shè)備機具的創(chuàng)新,獲得更大的發(fā)展空間,為工程建設(shè)和保護環(huán)境作出更大的貢獻。
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