[发明专利]以陶瓷板作为防护层的水工混凝土结构及其施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种以陶瓷板作为防护层的水工混凝土结构及其施工工艺。

背景技术

水工混凝土结构由于长期在水环境中工作，受寒暑、水位变化、水质恶化等影响，普遍发生不同程度的老化、腐蚀现象。在北方地区，水工混凝土的冻融破坏十分普遍，其中水闸闸墩上游墩头、输水渠跨渠交通桥桥柱的冻融破坏尤为严重。目前普遍采用的防治措施有：(1)提高混凝土密实度(防止环境水进入混凝土内部)；(2)提高混凝土含气量(需要形成封闭的微小气泡)；(3)提高混凝土强度，减少水灰比、掺加外加剂、掺入粉煤灰等掺合料；(4)使用渗透结晶型防水剂，阻止水进入到混凝土内部等。它们的缺点是耐候性不好，寿命短、有的对环境有污染，有些工程还是在较短的时间内出现了冻融破坏，既影响美观又影响结构的使用寿命。随着时间的推移，冻融破坏也逐步加重、加深，致使表面混凝土缺损、剥落，石子、钢筋外漏。很多工程因混凝土冻融破坏而不同程度的影响了建筑物的安全运行。

目前，山东省大中型水库、河道水闸4200余座，各引黄灌区的交通桥梁也为数众多，这些已建成的水工混凝土建筑，有的冻融破坏已非常严重，有的正受到冻融破坏的威胁。因此，如何经济有效地解决这一问题，延长现有混凝土结构的使用寿命，使其在节省投资的前提下出色地发挥工程效益，已成为目前水利工程界比较重视的课题。

对于混凝土的冻融破坏机理及化学腐蚀机理，目前已研究的非常清楚。但对已出现的腐蚀破坏的治理技术研究相对较弱，没有很有效的防护措施，一般是任其进一步发展，或用砂浆或聚合物砂浆修补。但受到施工工艺和材料本身性能的影响，修补效果并不理想，特别是对腐蚀性水和冰凌撞击的抵御能力差。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种以陶瓷板作为防护层的水工混凝土结构及其施工工艺。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种以陶瓷板作为防护层的水工混凝土结构，包括水工混凝土结构主体，所述水工混凝土结构主体上设置有若干膨胀螺栓，水工混凝土结构主体的外部设置有若干陶瓷板，所述陶瓷板的上下端均通过连接件与膨胀螺栓相连，陶瓷板与水工混凝土结构主体之间通过粘结砂浆粘结为一体。

所述若干陶瓷板中，陶瓷板之间的分缝用弹性环氧树脂材料或丙乳砂浆密封。

所述陶瓷板为陶瓷弧板或陶瓷平板。

所述连接件为铜丝或钢丝。

所述粘结砂浆为丙乳砂浆。

所述膨胀螺栓的外部倾斜向上安装于水工混凝土结构主体上。

一种以陶瓷板作为防护层的水工混凝土结构施工工艺，包括以下步骤：

1)对新建或已老化破坏的水工混凝土结构主体进行界面处理；

2)在水工混凝土结构主体的顶面上吊竖直线；

3)在水工混凝土结构主体的侧面上根据设计及陶瓷板的位置打孔安装固定塑料膨胀螺栓；

4)板材安装

陶瓷板安装时应从下往上安装，从水工混凝土结构主体的曲面向两侧直面安装；安装最下面一层陶瓷板，底部用木楔找平，安装上一层时，下边用垫尺板托住，用木楔找平，底部用砂浆密封；安装时，将陶瓷板上端外倾，先把陶瓷板的下端通过钢丝或铜丝拴在膨胀螺栓上，且不宜太紧、牢固就行；调整好后，再把陶瓷板的上段钢丝或铜丝拴于预留的膨胀栓上，并用木楔支牢，用靠尺检测并调整；调整好后将钢丝或铜丝拴牢，陶瓷板之间的分缝用弹性环氧树脂材料或丙乳砂浆密封，使陶瓷板与水工混凝土结构主体间形成上部敞口的间隙；陶瓷板安装应平顺，缝隙均匀；

5)灌浆

每层陶瓷板安装就位后，用带漏口的小浆桶往陶瓷板后的缝隙中灌注丙乳砂浆；一块陶瓷板应分几层灌浆防止挤动；第一层丙乳砂浆灌14.5-15.5cm高，用细铜丝轻轻捣实；隔1～2h后待丙乳砂浆初凝后，再灌第二层丙乳砂浆，灌到陶瓷板一半高度为好，初凝后再灌第三层，第三层丙乳砂浆应低于上口2.5-3.5cm为宜，便于与上部陶瓷板粘结；

6)清理，待每一层陶瓷板中灌浆初凝后，对该层陶瓷板中多余丙乳砂浆和阻碍下一块陶瓷板安装的杂物清理；

7)擦缝，待陶瓷板全部安装结束，清除所有杂物，将陶瓷板擦拭干净。

所述步骤3)中膨胀螺栓外部与水工混凝土结构主体之间呈斜向上45度角安装。