【摘 要】隨著我國的水利工程建設(shè)的發(fā)展，越來越多的具有多種功能的現(xiàn)代混凝土建筑物被應(yīng)用在水利工程建設(shè)中。然而經(jīng)過長時間的運行，水工混凝土建筑物在氣候、溫度、水流以及其他因素的侵蝕影響下，其表面結(jié)構(gòu)都會發(fā)生不同程度的損傷，這些損傷若不及時修護就會加快對建筑物結(jié)構(gòu)的侵蝕。因此，必須加強對水工混凝土建筑物的維修力度，尤其是要使用合適而有效的修護材料進行表面修護，若材料使用不當(dāng)，就達不到保護建筑物，延長其使用壽命的目的。本文就通過對修護材料的基本性能進行分析，介紹了幾種新型的混凝土表面修護材料。 

　　【關(guān)鍵詞】水利工程；混凝土；建筑物；修護材料 

　　據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計，我國有近一半的水利工程混凝土建筑物都已經(jīng)使用了很長一段時間，其結(jié)構(gòu)都存在著一定的病害。引起這些病害的因素除了自然因素以外，還有些是因為建筑施工中因技術(shù)操作方法不當(dāng)而引起的，并且在長期的運行中，損害越來越嚴重，必須對這些有著病害的建筑物進行修護。由于各種混凝土建筑物受損傷的情況不一，比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的修護材料已經(jīng)不能滿足需求，新型高效的水工混凝土建筑物表面修護材料的開發(fā)和應(yīng)用就顯得非常重要。 

　　一、表面修復(fù)材料的基本性能 

　　水工混凝土建筑物各種病害、缺陷，大多始發(fā)于或顯露于結(jié)構(gòu)外表面，如裂縫、破損、磨蝕、滲漏、鋼筋銹蝕以及結(jié)構(gòu)外觀變形等。在對水工混凝土建筑物的病害進行評估分析后，發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物所遭受的各種病害主要可以分為兩種情況，一種是建筑物結(jié)構(gòu)中的鋼筋或混凝土直接與病害因素主要物質(zhì)接觸，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，致使建筑物結(jié)構(gòu)遭受破壞。另一種情況是侵蝕介質(zhì)等病害因素主要物質(zhì)通過滲透作用進入建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)部，并與建筑物內(nèi)部物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，致使建筑物內(nèi)部體積發(fā)生變化，破壞建筑物的整體結(jié)構(gòu)。而大多數(shù)建筑物都是在這兩種情況相互促進的作用下，產(chǎn)生了嚴重的病害現(xiàn)象。為此，在水工混凝土建筑物表面修復(fù)工作中，必須要采用耐久性能強的材料，增強混凝土建筑物結(jié)構(gòu)的密實度，這樣才能使混凝土建筑物承受住各種自然侵蝕，表現(xiàn)出良好的耐久性。 

　　筆者在對相關(guān)資料的研究中發(fā)現(xiàn)，盡管不同地區(qū)自然環(huán)境下的不同建筑物結(jié)構(gòu)對于修復(fù)材料的要求不盡相同，但整體來講，一般水工混凝土建筑物對于表面修護材料的性能要求都包括以下幾點：耐久性強，抗腐蝕性高，具有很大的耐磨性且適應(yīng)能力強，具有一定的變形能力和優(yōu)質(zhì)的黏結(jié)力，最重要的是要能夠有效提高混凝土表面的強度以及對混凝土結(jié)構(gòu)的微觀結(jié)構(gòu)起到一定的改善作用。另外，由于水工建筑物不可避免的要長期接受水流的沖擊侵蝕，因此修復(fù)材料還必須具有較高的水密性和抗?jié)B防水性。有時候修復(fù)材料還需要具備高抗鋼筋銹蝕性和良好的水汽滲透性等等。 

　　二、水工混凝土建筑物表面修護新型材料 

　　在科技的推動下，各種新型的修護材料不斷被開發(fā)和利用。在經(jīng)過試驗和實踐后，一些具有優(yōu)良性能的高效修護材料逐漸被廣泛應(yīng)用。以下就為大家介紹幾種應(yīng)用較為廣泛的新型修護材料。 

　　1、水泥基滲透結(jié)晶型防水材料 

　　近年來，由于多種原因?qū)е禄炷�土材料抗�(jié)B性降低的情況日趨嚴重，引起國內(nèi)外工程界的極大關(guān)注。水泥基滲透結(jié)晶防水材料是波特蘭水泥、硅沙和多種特殊的活性化學(xué)物質(zhì)組成的灰色粉末狀無機材料。這種材料的作用機理是特有的活性化學(xué)物質(zhì)利用水泥混凝土本身固有的化學(xué)特性和多孔性，以水為載體，借助于滲透作用，在混凝土微孔及毛細管中傳輸，再次發(fā)生水化作用，形成不溶性的結(jié)晶并與混凝土結(jié)合成為一整體。由于結(jié)晶體填塞了微孔及毛細管孔道，從而使混凝土致密，達到永久性防水、防潮和保護鋼筋、增強混凝土結(jié)構(gòu)強度的效果。 

　　水泥基滲透結(jié)晶型防水材料分為混凝土表面處理用的防水材料和內(nèi)摻的混凝土本體防水劑，分別適用于混凝土表面處理防水體系和混凝土本體自防水體系。一般情況下混凝土表面處理防滲漏，按比例與水拌合成漿，可以涂刷或噴涂在混凝土表面。試驗表明，當(dāng)表面裂縫寬度在0.3～0.5mm以內(nèi)時，不必灌漿，只需用這種材料表面涂刷一層，由于活性物質(zhì)滲入再次水化作用生成結(jié)晶體堵塞了裂縫，因而裂縫將逐漸自動修復(fù)。由于以上特點，可以預(yù)計，水泥基滲透結(jié)晶型防水材料將在水工混凝土建筑物防滲和補強方面得到廣泛應(yīng)用。同類產(chǎn)品還有KRYSTOL T1/T2系統(tǒng)防水材料等。 

　　2、聚合物水泥砂漿類材料 

　　聚合物水泥砂漿作為防滲、防腐、防凍材料已在水工混凝土建筑物修補工程中得到廣泛應(yīng)用。這種以少量膠乳材料對水泥砂漿或混凝土改性后，增強其抗?jié)B性、抗碳化和抗凍性，經(jīng)過多年的工程實踐證明，是一種性能可靠、經(jīng)濟、施工方便的修補材料，目前已列入有關(guān)設(shè)計規(guī)范和施工規(guī)程，施工方法有人工涂刷，噴涂及灰漿機濕噴，大大提高了施工速度及施工質(zhì)量。推薦采用丙烯酸聚合物改性水泥砂漿，因為它的機械性能和化學(xué)性能均優(yōu)于其他膠乳。 

　　3、新型灌漿材料 

　　利用環(huán)氧樹脂和聚氨酯在一定條件下制備出可以形成同步互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型化學(xué)灌漿材料（PU/EP-IPN）。該化灌材料綜合了環(huán)氧樹脂漿材和聚氨酯漿材的性能優(yōu)點，漿材粘度低、凝結(jié)時間可調(diào)、強度高、變形性和可灌性都很。水下混凝土灌漿試塊的粘接抗拉強度能達1.05MPa。是一種性能優(yōu)良、適用性強、適合水下灌漿的多功能新型灌漿材料。 

　　選用具有高彈性及水下固化的聚氨酯材料與具有極低粘度良好可灌性的甲凝材料相互改性，利用交叉滲透交聯(lián)工藝制備出PU/PMMA互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)彈性體灌漿材料，其漿液粘度適當(dāng)，可灌性良好，具有優(yōu)良的水下固結(jié)及固結(jié)后彈性體要求的延伸率。試驗表明，該漿液在不添加任何溶劑，含固量100%條件下的初始粘度在280cp以下，漿液水下與混凝土表面固結(jié)后的彈性延伸率達150%以上仍與混凝土表面具有良好粘結(jié)而不脫落。 

　　傳統(tǒng)的灌漿方法是靠人工控制用泵將樹脂漿液注入裂縫內(nèi)。也可采用“壁可”注漿技術(shù)，可通過橡膠管的彈性收縮壓力自動完成注漿，緩慢均勻的灌漿壓力可將縫隙中的空氣壓入混凝土毛細管中，并通過混凝土的自然呼吸作用排出，有效地避免了氣阻現(xiàn)象，從而保證了灌漿質(zhì)量。盡管采用低壓、低速注漿，卻節(jié)省了大量人力和時間。 

　　4、碳纖維材料 

　　碳纖維材料是利用碳纖維補強加固技術(shù)來實現(xiàn)的，即是利用高強度或高彈性模量的連續(xù)碳纖維，單向排列成束，用環(huán)氧樹脂浸漬形成碳纖維增強復(fù)合材料片材，將片材用專用環(huán)氧樹脂膠粘貼在結(jié)構(gòu)外表面受拉或有裂縫部位，固化后與原結(jié)構(gòu)形成一整體，碳纖維即可與原結(jié)構(gòu)共同受力。由于碳纖維分擔(dān)了部分荷載，就降低了鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，從而使結(jié)構(gòu)得到補強加固。由于耐久性好，施工簡便，不增大截面，不增加重量，不改變外形等優(yōu)點，日漸受到國內(nèi)外工程界重視。 

　　三、結(jié)語 

　　水工混凝土建筑物的修護對于我國水利工程建設(shè)以及其發(fā)揮的巨大效益來講都有著重要的意義，而修護材料的優(yōu)劣又是直接影響修護效果的關(guān)鍵�，F(xiàn)有的新型修復(fù)材料雖然具有一定的優(yōu)良特性，但仍有很大的發(fā)展空間。在科技的不斷發(fā)展下，相信會有更多的新型水工混凝土建筑物表面修護材料被研發(fā)應(yīng)用。