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石漿噴涂工藝在市政排水檢查井修復中的應用介紹
2023-03-27 10:37:11 瀏覽次數：
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作者：劉愛國
市政排水管道是保障城市運行的重要基礎設施和"生命線"，檢查井作為排水管道系統中重要的附屬設施，起到連接管道、工人檢查、清通和出入管道的作用。排水管道通常位于道路下方，大部分檢查井處于道路區域內，因此對檢查井修復施工的作業要求異?？量?。在眾多市政排水檢查井修復工藝中，石漿噴涂工藝無論是材料，還是施工條件，以及修復效果，與傳統工藝相比具備獨特的優勢。
金迪公司多年來在排水治理過程中，通過大同、黃石等多個項目的實踐積累，對石漿噴涂工藝進行技術創新，達到了不錯的修復效果。
一、市政排水檢查井現狀及治理措施
檢查井井壁一方面要克服周圍土體、外部交通負荷以及地下靜水壓力，另一方面受污水、H2S等廢氣的侵蝕，因此極易造成各類缺陷（檢查井內壁裂縫、抹灰脫落等），導致地下水內滲、污水外滲、甚至井室周圍路面塌陷等病害。年代久遠的磚砌或石砌檢查井內壁的膠結抹面砂漿因腐蝕或風化等原因脫落，磚塊和石塊大部分已完全裸露，在未垮塌之前對其進行修復無疑是最佳選擇。
相比更換破損檢查井，非開挖修復不論是在恢復井壁的承壓功能、防滲漏、防腐等性能方面，還是在綜合成本和對社會、交通的影響方面都具有明顯優勢。在檢查井非開挖修復過程中，為了避免檢查井內徑的明顯減小，對所使用的內襯材料要求相當高。
二、修復材料選擇
選用粘結力強、防腐、防滲漏、收縮率低、抗壓抗折強度高的材料，保障內襯層的整體性，并與已有井壁牢固粘合形成一個整體，增強原有井壁抗壓抗剪能力，同時形成致密的防滲、防腐層。為此我們選擇了美國進口的Milliken石漿材料。材料的基本性能如下：
1、粘結力強
對磚、石、砼、塑料等介質材料有很強的粘結力，自粘結強度大，可多次噴涂。自粘結強度1天后達6.2MPa，28天后達17 MPa。而傳統砂漿粘結強度為0.2 MPa。
2、抗壓抗折強度高
抗壓抗折強度高于傳統砂漿。
抗壓強度1天后達17MPa，28天后達55 MPa。而傳統砂漿28天后為34 MPa。
抗折強度1天后達7.6MPa，28天后達12.4 MPa。而傳統砂漿28天后為3.4 MPa。
3、彈性模量大
彈性模量1天后達20700 MPa，28天后達40000 MPa。而傳統砂漿28天后為20700 MPa。
4、材料固結后有足夠的抗滲性（氯離子擴散性非常低， 0.014 % wt Cl）。
Milliken石漿材料與常規的水泥砂漿相比有顯著的不同，使用1cm厚的Milliken石漿材料，大約相當于10cm厚的常規水泥砂漿。
三、檢查井防腐處理
1、腐蝕機理
傳統水泥（硅酸鹽）引起腐蝕的原因很多，例如：軟水侵蝕、一般酸性腐蝕、碳酸腐蝕、硫酸鹽腐蝕，還有糖類、脂肪、強堿也會引起水泥腐蝕。
在污水液面以下，水泥受到污水中的酸和堿、以及有機物在厭氧條件下分解產生的有機酸等酸性物質的腐蝕。
在污水液面以上，水泥受到硫化氫以及經生物氧化作用生成的硫酸的腐蝕，它能與水泥石中的氫氧化鈣起反應，生成的鈣鹽或易溶于水，或在水泥石孔隙內形成結晶致使體積膨脹，由此產生破壞作用。而氣液界面處的混凝土生物膜是硫氧化細菌生長的最佳環境，微生物的高度繁殖并在多孔混凝土內穴居，使腐蝕作用深入內部；由于污水的流動沖刷，致使混凝土受到多種侵蝕因素疊加的影響，導致氣液界面處的混凝土遭受的腐蝕也最為嚴重。
微生物引起腐蝕的機制
污水砼管上半部分嚴重腐蝕
Milliken石漿材料耐酸腐蝕。它是鋁硅酸鹽材料與一定量硅酸鈉或硅酸鉀配置后形成的一種“水泥”，耐酸腐蝕。
Milliken石漿材料耐細菌腐蝕。它具有防止微生物腐蝕（MIC）的機制。Milliken石漿材料中Ca(OH)2（氫氧化鈣） 含量比水泥低很多，Ca(OH)2是許多水泥在厭氧環境中腐蝕的主要原因。另外，石漿還含有一個AMS系統能在石漿的表面額外形成一層像玻璃似的耐化學保護涂層。
同時Milliken石漿材料耐磨蝕。28天后6個周期磨蝕測試損失率為0.67%，傳統砂漿損失率為5.60%，使得AMS系統保護更長久。
四、離心噴涂工藝
排水檢查井內空間狹小，人在里面很難施展手腳；此外，由于腐蝕等因素，檢查井的磚石墻壁十分不平整。人工噴涂修復技術采用壓力噴射的方式，材料會產生大量的回彈，導致與修復基面粘結性差，且對于不平整基面及空洞填充效果很差。
離心噴涂技術是將預先配制好的膏狀修復材料（Milliken石漿）泵送到位于檢查井內的壓縮空氣驅動的高速旋轉噴頭上，材料在高速旋轉離心力的作用下均勻甩向檢查井內壁，同時旋轉噴頭在提升絞車的牽引下在檢查井內沿中軸線以一定的速度上下往返運動，使修復材料在井壁形成連續致密的內襯層，直到噴涂形成的內襯層達到設計厚度。
檢查井離心噴涂
在噴涂器設計時充分考慮了材料噴涂到井壁上的壓力，避免了材料回彈現象，但又能使材料在離心力的作用下與井壁緊密的粘結在一起；同時離心噴涂使材料致密結合，空隙更小，從而達到防滲漏效果。離心噴涂使得內襯表面光滑，不再需要人工抹光。
保持石漿泵量和旋轉噴頭上下提升速度一定，內襯厚度通過噴涂回次控制。通過專用的提升卷揚，設置卷揚機工作參數，噴涂過程可自動進行。由于材料噴涂在圓周上是均勻的，內襯厚度在各個地方高度一致。
噴涂前（內壁抹灰完全脫落）
噴涂后
五、milliken石漿離心噴涂修復檢查井的優勢
1、結構性修復：內襯層完全承載各種荷載，使用壽命可達50年。
2、離心噴涂可修復任何尺寸、深度的圓形豎井；對方形或不規則形狀的檢查井可輔助人工噴涂或涂抹進行。
3、離心噴涂內襯層與井室內壁結合緊密，形成一個整體，材料間致密，防滲、防腐效果好?？捎行Ц艚^硫化氫氣體、細菌的腐蝕。
4、離心噴涂效率高，是人工噴涂修復的5-8倍。
5、修復后2小時可恢復通水使用。
六、編后語
隨著社會經濟的發展，當城市化達到一定階段之后，城市在規?；l展方面逐漸趨緩，而內在品質的提升成為主流，對于地下空間特別是排水管線的治理是其中的一項重要內容。
污水排查，雨污分流，排水管線及其附屬設施的修復，成為重點工程，同時也是黑臭水體治理的重要組成部分，采用優質高效的修復材料和技術至關重要。
金迪公司憑借三十余年的管線服務經驗，在排水溯源調查、探查、檢測、修復等方面為客戶提供了優質的服務和成果。
服務地下管線，提升城市品質，金迪與您同行！
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