[发明专利]一种纤维网格增强聚合物砂浆加固电力隧道的方法与材料

说明书

一种纤维网格增强聚合物砂浆加固电力隧道的方法与材料，属于纤维网格增强水泥基复合材料加固技术领域。原材料组分包括：水泥、聚合物、聚乙烯醇纤维、耐碱玻璃纤维、砂、水、减水剂、淀粉醚、纤维素醚等。用上述聚合物砂浆对砌体或混凝土隧道壁裂缝进行填充、封堵等预修复，让砂浆嵌入裂缝中；并用钢筋防腐剂对已生锈钢筋表面进行涂刷，然后在隧道壁上涂刷界面剂一到两道；然后用多层纤维网格增强聚合物砂浆对隧道和井壁进行结构加固。为提高抗震整体性，设置纤维筋增强混凝土圈梁1‑3个；先进行预处理，后进行加固。

技术领域

本发明涉及一种纤维网格增强聚合物砂浆加固电力隧道的方法与材料，属于纤维网格增强水泥基复合材料加固技术领域，主要用于电力隧道的快速修复和加固。

技术背景

近年来，随着我国城镇化和城市群的快速发展，电力隧道等日益增多。电力隧道、排水管道等地下管线由于使用时间的增长，出现老化或严重破损，危及管线和电力供给的正常使用，管线的修复日趋重要。隧道壁、检查井作为地下管线的重要组成，长期以来受到路面交通荷载、地下土压力和雨水、渗水等多重不利因素的作用，出现了渗漏、混凝土壁破损、混凝土保护层脱落、钢筋锈蚀、砌体错位与开裂变形等严重问题。一旦隧道壁、检查井遭到破坏，会严重影响管线的正常使用，也影响管线的检查与维护工作。因此迫切需要发展新型的用于隧道壁、检查井快速修复与加固的方法和材料。

过去用钢筋网、钢绞线加固存在钢筋易生锈腐蚀的严重问题。而目前所采用的粘贴纤维布的加固方法，由于隧道常年处于潮湿的环境，使得所粘贴的纤维布很容易脱落，导致加固完全失效。

为了满足电力隧道、井壁对于修复技术和材料的要求，通过试验与室外验证，开发了一种纤维网格增强聚合物砂浆加固修复隧道壁的工艺与材料制备技术。

采用纤维网格增强聚合物砂浆加固电力隧道具有显著优势。纤维网格具有耐腐蚀、轻质高强、高耐久性以及加固施工方便等显著优势，而且强度是普通钢筋的5-10倍。聚合物砂浆渗入纤维网格的纤维丝之间，且砂浆嵌入纤维网格的孔中，形成了受力整体，可在多个方向共同承担荷载作用。聚合物砂浆的厚度是10-15mm，对原结构尺寸几乎无影响。纤维网格加固兼顾耐久性修复和力学性能增强的双重作用，在改善抗渗抗腐蚀、提高耐久性的同时，显著提高了隧道的受力性能。而且施工工期比现有方法缩短30％，成本降低30％-40％。

发明内容

一种用于电力隧道修复与加固的纤维网格增强短纤维聚合物砂浆，其特征是：原材料组分包括：水泥、聚合物、聚乙烯醇纤维、耐碱玻璃纤维、砂、水、减水剂、淀粉醚、纤维素醚等；

其中水泥选自高贝利特硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥，对于需快凝的(24h，抗压强度大于45MPa)加固工程，采用高贝利特硫铝酸盐水泥，水泥占砂浆总质量的11-17％；对于一般工程采用硅酸盐水泥，水泥占砂浆总质量的21-27％；所述的水泥进一步选自BS-HFR42.5、BS-HFR52.5、P·Ⅱ42.5和P·Ⅱ52.5。

聚合物选自水性环氧树脂、聚醋酸乙烯或聚丙烯乳液。对于强度要求高的加固(28d，抗压强度大于75MPa)，砂浆中的聚合物采用水性环氧树脂，用量为水泥质量的3-7％；对于强度一般要求的砂浆，聚合物采用聚醋酸乙烯或聚丙烯乳液，该聚合物占砂浆总质量的9-20％。

聚乙烯醇纤维长度12-15mm，直径40-55μm，强度1700MPa，质量掺量占砂浆质量的0.4-0.6％。

耐碱玻璃纤维长度10-18mm，直径40-80μm，抗拉强度1800MPa，质量掺量占砂浆质量的0.4-0.9％。

水灰比0.32-0.51。

聚羧酸减水剂为水泥质量的0.1-0.2％。

淀粉醚、纤维素醚等均为水泥质量的0.01-0.02％。

砂占砂浆质量的21-36％，砂为水洗河砂或石英砂，细度模数为2.2-2.7。