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    化学灌浆如何实现绿色环保
2012-3-16  点击次数:666  双击自动滚屏,单击停止

                化学灌浆如何实现绿色环保

混凝土中存在裂缝、蜂窝、孔洞、孔隙等缺陷时,会形成通道产生渗漏,渗漏水将混凝土中的CaO成分溶解析出,变成Ca(OH)2,沿渗漏通道流出,在CO2的作用下生成CaC03,并终导致混凝土强度降低甚至破坏。有资料指出,当混凝土中CaO被溶出25%时,混凝土强度将降低60%;当CaO被溶出33%时,混凝土将变得疏松而失去强度。地下工程如地铁、隧道、涵洞、基坑、人防、地下商场、地下车库等永久性混凝土结构的设计一般大于50年,渗漏水的长期破坏会严重降低其寿命.因此渗漏水的治理显得尤为重要 而化学灌浆无疑是当前处理这种工程难题的较佳方法,因为灌浆对整体结构的破坏程度较低,且注人的浆液在压力下进人渗漏通道,通过浆材把裂缝界面粘合起来(粘结机理),利用浆材对裂缝间隙进行充填(填塞机理),利用浆材的浸水膨胀特性把裂缝胀塞起来(胀塞防渗机理),从而实现防渗堵漏的目的。

目前化学灌浆技术已成为基础设施防渗加固处理、水工建筑物防渗补强加固、地下建筑物防水处理等领域广泛应用的技术。但是,化学灌浆技术在快速发展的同时,也暴露出不少值得关注的问题,比如,对绿色化学灌浆的含义认识不足,对绿色化学灌浆的要求没有完全明确,实际工作中只求把水堵住就行,术顾及到保护环境和水资源,不讲究劳动场所环境保护和施工人员安全防护等等。为此,有必要认真探讨绿色化学灌浆的含义,从化学灌浆材料选用、施工方案设计、施下质量管理、环境保护及施丁人员自身保护等方面分析存在的问题,明确绿色化学灌浆的要求。
1 应厘清绿色化学灌浆的含义与基本要求
所谓绿色化学灌浆,其浆液应无公害,即至少属实际无毒,好属基本无害;施工应无污染,即符合环境安全、卫生标准:浆液安全固化,固化物稳定、不分解、耐久,对环境友好c
根据上述绿色化学灌浆的含义,要实现绿色化学灌浆。应达到以下基本要求:
1)浆液溶剂、主剂、固化剂、其他辅助剂等组分无公害,不含致癌和有毒化合物以及有毒基团,不用或慎用有毒有害的化学灌浆浆液。
2)浆液同化反应完全,浆液反应各生成物无公害,固化物在水或应用环境中不会溶解或分解有毒有害物质,浆液、各反应物、固化物对环境友好。
3)注重提高化学灌浆从业人员自身职业道德,在科研、生产、施工各环节中注重环境和水体保护,防止施工污染环境事件的发生,注意生产与施工人员个人安全防护。
4)对现有含有害成分的浆材进行除害改性或进行新配方设计,以及采取工艺、设各、防护等措施来满足绿色灌浆的要求'
2 应坚持绿色化学灌浆材料的选材原则
从化学灌浆技术的应用特点来看,化学灌浆材料在应用过程中可能会存在污染地下水和环境,影响操作人员的健康等问题,因此一定要坚持绿色化学灌浆材料的选材原则。
1)首先要求灌浆材料绿色环保(无毒或者低毒),固结体无毒性污染。
2)应选择综合力学性能好、强度高、耐老化、粘结力强、充填性好、固结后不收缩、耐低温并能适应混凝土裂缝变形的材料。
3)应选择具有良好渗透性和亲润性、黏度小、可以灌入微细缝隙中、对潮湿裂缝具有良好的亲水性和扩散性的材料。可灌性好的化学浆液,通过高压灌人0.3 mm以下的微细裂缝并充满,可以防止因裂缝渗漏而引起钢筋锈蚀和影响结构耐久性的问题。
4)要求工艺简单、易操作、施工方便。
5)材料价格适中、合理。
根据上述绿色化学灌浆的要求,对我国现有化学浆材的各类浆液品种作出分析并提出建议如下:
A.不提倡用但可用合适的替代物的化学灌浆浆材有:l)丙凝,可用丙烯酸盐或聚丙烯酰胺(预聚体)替代;2)直接法脲醛树脂,可用预聚型脲醛树脂替代;3)铬本素,可用非铬本素替代;4)一步法聚氨酯,可用预聚法聚氨酯替代。
B.应慎用的化学灌浆浆材,如以糠醛做活性稀释剂的环氧树脂,使用该浆材配浆,传输浆液应在密闭设备中进性,施灌范围周边或上下游应采取封闭措施,严防糠醛污染环境。
C.预聚法生产油溶性或水溶性聚氨酯,应尽快改进预聚和后处理工艺,达到无公害水平。
D.甲凝、聚氨酯和环氧树脂等,宜尽快研制无公害新配方浆材。
3 应重视化学灌浆方案的设计
化学灌浆在我国矿山、水利建设如大坝、水工隧洞等已使用50多年,近年来在工业与民用建筑防水工程中也得到了应用,而且发展很快,与此同时出现的问题也应予以重视。
3.l 加强对混凝土裂缝处理必要性及裂缝宽度控制标准的认识
裂缝是混凝土建筑物常见的病害,主要由荷载、温度、干缩、地基变形、钢筋锈蚀、碱集料反应、地基冻胀、混凝土质量差、水泥水化热温升等原冈引起,有的裂缝在施工期就产生,有的则在工程交付运行后形成。裂缝的存在不仅影响建筑物的外观,而且会引发其他病害的发生与发展,如渗漏溶蚀、环境水侵蚀、冻融破坏及钢筋锈蚀等,这些病害与裂缝相互作用,形成恶性循环,对建筑物耐久性危害极大,因此必须对裂缝进行科学、合理、有效地处理。
裂缝产生的原因不同,所处的位置不同,影响的程度不同,在处理方法上应有所不同。     
3.2 化学灌浆处理的一般原则
对于结构的防水处理及缺陷修复,首先要对出现的问题进行认真仔细的调查,弄清问题的症结,然后才能选择不同的处理材料与工艺对症下药。由于管理不善和瞬间荷载产生的渗漏裂缝与孔洞,一般只要求将来水通道堵死即可,可采用非柔性材料处理,即补强灌浆或表面堵塞涂抹工艺;由于结构伸缩缝设计不合理产生的渗水,裂缝处理要选择柔性材料;由于施工质量问题引起混凝土不密实形成的面渗水,除需要用灌浆处理外,还要结合表层抹面材料处理,材料的选择也可分为柔性与刚性,并需设置保护层;对于持续发展的渗水通道,则应先清除渗漏源头,后再作防水处理。
另外,用于建筑结构防水与渗漏治理的化学灌浆技术,不完全类同于大坝基础的帷幕灌浆与固结灌浆。前者具有如下一些特点:①对于结构渗漏问题,需增加引导水工序,将面渗转化为线漏,再转化为点漏.然后进行灌浆处理;②孔位布置一般情况下不需要形成一片帷幕或整体防渗膜,布孔主要在渗漏点或结构缺陷部位,没有固定的孔距和排距,在平面上显得有些“零乱”,但形乱而实有序,这种“序”是遵照渗水规律安排的;③灌浆压力控制,根据结构性状选择压力范围,如大体积混凝土、钢筋混凝土结构要对微细裂缝(如0.2 mm以下)进行灌浆的,可选用较高压力(3545 MPa直至70 MPa),砖混结构选用压力则小得多(0.10.3 MPa),同时应根据耗浆量大小取值,浆液耗量大采用低限压力,浆液耗量小采用高限压力;④结构外侧防渗灌浆,从结构内侧钻孔,钻孔深度穿过混凝土(或钢筋混凝土)结构进入结构层外侧,通过对已有钻孔的灌浆,形成外包结构的一层防渗体。
3.3 重视化学灌浆技术培训和把好灌浆实施方案审核关
在实际工作中,有一些防水施工企业对于化学灌浆技术尚未能完全掌握,遇到楼房墙体渗漏、变形缝和施工缝渗漏、女儿墙和排水管口(穿墙孔)渗漏、门窗渗漏、预埋件部位渗漏,不分具体情况采用同一种化学灌浆技术,针对性差、效果不好;有的布孔特别密,有的灌浆溢出特别多,既浪费了材料,又污染了环境;有的钻孔特别深,造成了不必要的损失。为此,—方面应通过培训提高从事化学灌浆技术的专业人员与施工人员的素质与水平,另一方面,施工方应对业主、设计部门提出的化学灌浆方案(没有方案则需施工企业自己制定符合客观实际的方案)进行认真审查,从渗漏水原因分析、注浆材料的选择(如什么情况下用油性聚氨酯,什么情况下用水性聚氨酯,什么情况下用环氧树脂,什么情况下用黏度低的浆材,等等),到注浆孔在厕浴间、屋面板、窗口、门口等部位采用骑缝孔、斜孔如何布置,注浆机采用高压还是低压,压力控制范围等等,都要——推敲,制定出一份较为理想的方案,便于顺利实施。
4 切实抓好化学灌浆的施工质量、环境及人身保护工作
有些价格不高的普通防水材料,通过精心操作也能达到不渗漏的目的;相反,再高档的防水材料,缺乏责任感的粗糙施工,也会造成渗漏。化学灌浆工程属于隐蔽的防水堵漏工程,质量好坏很难用一时的不漏水来衡量,故更显其精工细作、严格管理之重要。
4.1  在采用化学灌浆技术处理各类工程渗漏病害时,应严把注浆材料质量关,严禁使用假冒伪劣产品,只有在了解清楚产品的特性后方可用于灌浆施工中。如果将劣质或有害产品施灌于渗漏的缝隙中,对后期处理会增加很大难度,因此一定要选择合格优质材料用于灌浆。
4.2  在灌浆过程中,防止浆液渗漏是环境保护工作中一个不可忽视的问题。应通过合理埋设灌浆管及裂缝嵌缝处理,同时通过控制凝胶时间、调整灌浆压力、间隙灌浆、定量灌浆等措施,减少浆液渗漏于河水、地下水中的量,切实保护好环境。
4.3  强调以人为本,做好施工人员的安全防护工作。要加强施工人员的自我保护意识,配浆人员应穿戴相应的防护用品,配浆及灌浆设备应尽可能密闭;在地下室、隧道等场合进行灌浆时,应做好通风工作。施工现场应配备足够的药品和清洗液,以防备由于意外造成的浆液溅入眼睛或皮肤上的事故。对于灌浆剩余的浆液,应妥善做好处理工作,不得随意乱倒;灌浆结束后清洗设备及工具的清洗剂在使用后也不能随地乱倒,而应该集中处理。
5 结束语
化学灌浆技术在我国已历经50多年发展,凝聚了几代人的心血和汗水,积累了十分丰富的理论和工程实践经验,发展了许多新技术、新工艺、新材料、新设备。在提倡“可持续发展”和“以人为本”的今天,环境保护是社会各界关注的问题,化学灌浆技术必须向绿色环保方向发展。我们相信,化学灌浆技术赋予了“绿色”概念后,将会通过材料施工工艺、设备机具的创新,获得更大的发展空间,为工程建设和保护环境作出更大的贡献。
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信息来源:杭州南弘防水补漏  文章作者:杭州南弘防水补漏工程部 
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