和干缩裂缝 ； 水泥砂浆的养护是至关 重要的 ， 水泥 砂浆终凝后必须立 即进行 养护 ， 持湿润状态 ７ 保 ｄ 以上 ， 并尽快充水 ， 否则应继续进行养护。 （）钢 管 的 变 形 直 接 会 造 成 砂 浆 层 裂 缝 的产 ３ 生 ， 以 在 砂 浆 层施 工前 ， 对 钢 管 的变 形 进 行 监 所 应 测 ， 竖向最大变位不应 大于设计规定值 ， 其 并不应 大于管径 的２ ％。变形过大部分需要对钢管变形先
壁 上 ， 成 一定 厚 度 的砂 浆涂 层 。砂 浆 层 与管 道结 形
（ ） 度裂 缝 。砂 浆浇 筑 后 ， 泥 水 化 热 产 生 １温 水 大 量 热 量 ， 砂 浆 内部 温 度 升 高 ； 周 边 环 境 温 度 使 而 较 低 ， 浆 温度 开 始 下 降 。在 温度 下 降过 程 中 ， 砂 砂 浆 发 生 收 缩 ， 收缩 变 形 大 于 砂 浆 极 限拉 伸 变 形 当 时， 砂浆 就会 产 生裂缝 。 （ ） 缩裂 缝 。砂 浆 在硬 化 过 程 中 ， 分 会 逐 ２ 干 水 渐 蒸发 散 失 ， 使得 水 泥 中 的凝结 胶 体干 燥 收缩 产 生 变 形 ， 而产 生 干缩 应力 。当 干缩 应力 大 于抗 拉 强 从 度 时 ， 浆就 会产 生裂缝 。 砂
１ 水 泥砂 浆 内防腐 的优 点 ． ３
水 泥沙浆 内防腐 除了取材方便 、 价格低廉 、 使 用寿命 长等 突 出优点外 ， 还有 以下几个 明显 的优 点 ： 水泥砂浆无毒无害 ， ① 保证了输水 的水质 ； ② 水泥 砂浆 摩 阻系 数 ＜０ １ ， ． ２ 可使 管道保 持 良好 的输 ０
１ 水 泥砂 浆 内防腐 的工作 机 理 ． ２
目前 较 常见 的管 道 内壁 防腐 蚀 措 施 是 在 管 道 内壁 上覆 盖 无毒 的防腐 蚀 材料 ， 阻止 水 和管 道 的直
浆内防腐层 １ ｍ ８ ｍ。在水下验收时 ， 发现不少裂缝 ，
其 中大 于 ２ｍ长 的裂 缝 有 ３ ２ ， 缝 宽 度 ０５ １ １个 裂 ． ． — ２ ｍｍ不 等 。 根 据对 以往工 程 经验 以及施 工 工 艺 的分 析 ， 这
４ 提 高砂 浆 抗 裂性 能 的措 施
砂浆是多相复合材料 ， 的缺点是脆性大 、 它 抗
浆 。掺配一定 比例的聚合 物可克服普通砂浆收缩 大、 脆性大、 粘结强度不高的通病 ， 可使砂浆有效提 高塑性变形能力和粘结强度 ， 抗裂效果明显提高。 以常见的聚合物水泥砂浆——丙乳砂浆为例 ，
表 １ 丙 孔 水 泥 砂 浆 与 普 通 水 泥 砂 浆 性 能对 比表
亟 二 二 噩 噩 二 匦 亘 二 二 噩 垂
普通 丙乳 ｏ ｌ ２
重 二 ．亟 墼
５４ ． ７４ ． ２２ ．８ ５５ ．８
一垫 ．
量 Ｐ 丝
２． ５５ １． ６２
—
堡 变
浆最大缝宽约４ ％。 ６ 聚丙烯纤维加 人砂浆中 ， 还可提高砂浆的密 实性 ，
（） ４ 温度和湿度的变化是不可完全避免的 ， 因 此从提高砂浆本身 的抗裂性能方面可直接控制裂
缝 的产 生 。
裂 缝 的产 生 并 不 能 完 全 避 免 ， 般 来 说 ， 度 一 宽 小 于 ０８ｍｍ的裂 缝 在充 水 后会 因水微 膨胀 而 愈合 ； ．
合， 利用水泥砂浆的碱性特征 ， 在管道 内表 面形成 层钝 化膜 ， 保护钢管不受氧化 ； 同时 ， 水泥砂浆将 钢 管 内壁 与 水 或 空 气 隔 离 ， 成 一 层 致 密 的保 护 形 层， 故水 泥 砂浆 从 隔 离和 电化 学 防护 两 方 面抑制 了
一
钢 管 内壁被 氧化 和腐 蚀结 垢 。
广西 水 利水 电 Ｇ Ｔ ＲＲ Ｓ Ｕ Ｃ Ｓ＆Ｈ Ｄ Ｏ Ｏ ＲＥ ＧＮ Ｅ Ｉ Ｇ ２ １ （ ） Ｘ ＷＡ Ｅ Ｉ Ｏ Ｒ Ｅ Ｙ Ｒ Ｐ ＷＥ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ Ｎ ０ ２ ２
・
施 工技 术 ・
输水钢 管水泥砂 浆 内防腐裂缝研究
郑 小 东
（ 上海勘测设计研究院 ， 上海 ２０ ３ ） ０ ４ ４
些裂 缝 产生 的原 因不外 乎 以下几 点 ：
接接触 。如环氧类涂料 ， 高分子涂料 ， 水泥砂浆涂 料等。 水 泥砂浆衬里就是用普通 的水 泥与一定级配 要 求 的砂 和添 加 剂 ， 照试 验 的配 合 比 ， 制 成 砂 按 拌 浆 ， 后 通 过 机 械 喷 涂 的施 工 工 艺 ， 敷 到管 道 内 然 涂
４２ 聚 合物水 泥砂 浆 ．
但对 于那 些宽度大 于 １ ｍ且经加强养护后仍未 ．ｍ ６
愈合 的 ， 或沿管道轴 向的长度大于管道 圆周长或 ５ ｍ的裂缝 ， 必须进行修补 。修补所用材料 和配 比等 应 与原 来 一致 并及 时养护 。
聚 合 物 水 泥 砂 浆 是 一 种 以有 机 高 分 子 材 料 替 代 部 份水 泥 ， 和水 泥共 同作 为胶 凝 材料 的一种 砂 并
阻止 外界水分侵 ＾， 提高耐水眭和抗渗Ｉ， 生 掺人体积含 量 ０１ 的 聚 丙 烯 纤 维 ， 浆 的 抗 渗 性 能 可 提 高 ． ％ 砂 ７ ．％。而且 ， １ ４ 聚丙 烯 纤 维 是 一 种 无 色 无 味 无 毒 的
产品， 适用于城市供水工程领域 。但在使用前 ， 应 根据设计和规范要求 ， 对聚丙烯纤维掺人品种和掺 人量进行研究 ， 以确保使用效果 。
钢 管 水 泥 砂 浆 内防腐 层 上 会 产 生 裂 缝 。如 某 工 程 输 水 管 采 用 Ｄ ２ ０ Ｎ ８０ｍｍ钢 管 ， 厚 ２ ｍ， 泥 砂 壁 ８ｍ 水
若这种腐蚀发生在输水金属管道 中， 则会引起管道 通 水 截 面 由大 变 小 ， 阻 系数 上 涨 ， 水 能力 下 降 摩 输 等 问题 ， 严重的腐蚀还会 引起管道的堵塞 ， 对管道 安 全供 水产 生较 大 的危 害 。
［ 收稿 日期】 ２ １ — ２ ２ ０ ２０—９
（） ３ 荷载变形裂缝 。钢管受外压变形时 ， 砂浆 也会因此而相应产生变形 ， 变形会对砂浆产生拉应 力 。当这种变形过大时 ， 拉应力超过砂浆的抗拉强 度， 就会 在砂 浆上 产生 裂缝 。
［ 简介】郑小 １ ９ ） 江苏姜堰人， 作者 东（９ 一， ７ 勇， 上海勘测设计 研究院 工程师， 学士， 现从事水利水电 工程设计工作。
加入石膏 和石 灰粉 等改善 和易性 ， 方便 了施工 ， 但 造 成 了砂 浆强 度 降低 ， 易引起 裂缝 的产生 。 也
其抗拉强度 比抗压强度小的多 ， 因此它对外界环境 变化 非 常敏感 ， 容易 出现裂 缝 。 很
聚丙 烯纤 维是 一种 以聚丙 烯为原 料 ， 过熔 融 、 经 挤压 、 拉丝 、 切割 等工 序 精制 而 成 ， 是一 种 专 门添 加 到砂浆 、 混凝土 中起 阻裂抗渗功能的工程纤维。 聚丙 烯 纤 维加 入 到砂 浆 中后 ， 分散 成一 根 跟 独
当砂浆 出现收缩变形时 ， 因为纤维掺入砂浆后其三 维 乱 向分 布形 式 大大 有 助 于 削 弱 砂 浆 干 缩 收缩 时
的应 力 ， 缩 的能 量被 分 散 到每 平 方米 上千 万 条具 收
有高 抗 拉强 度 而 弹性 模量 相 对较 低 的纤 维 单丝 上 ， 从 而 极 为有 效 地增 强 砂浆 韧性 ， 抑制 微 细裂 缝 的产 生 和发 展 。纤 维 在 砂 浆 中犹 如 掺 入 了巨 大数 量 的
其 与普通 水 泥砂浆 的性 能对 比结 果如 表 １ 。
拉性能低 、 变形性能与黏结性能均较差 。为了改善 水 泥砂浆 的变形性 能 、 黏结能力 ， 在砂浆 中添加一 定 量 的外 加 剂 ， 过 外 加 剂 和 水 泥 砂 浆 的共 同 作 通 用， 发挥 各 自优点 ， 明显 提 高砂 浆 的抗 拉 性 能 、 能 变
进行 处 理后 再进 行砂 浆层 施 工 。
微 细钢筋。同时 ， 纤维形成的乱 向撑托体系可以有 效 阻碍 骨 料 的离 析 ， 证 砂 浆 早 期 均 匀 的 泌水 性 ， 保 从 而 阻 碍 了沉 降裂 纹 的形 成 。所 以 ， 纤维 的掺人 有 助 于提 高 砂 浆 的抗 裂 性 能 。有 关 机构 对 纤 维 砂 浆 的塑性收缩开裂情况研究 ， 若掺人体积含量 ０１ ． ％的 聚丙烯纤维 ， 可使砂浆 的开裂减少 约 ６ ％， ０ 降低砂
３ 控 制 水 泥砂 浆衬 里 产 生 裂缝 的 方
法 分析
根 据 前 述 分析 的裂缝 产 生 的 原 因 ， 我们 认 为 可 以从 下 面几 个方 面 来控 制裂 缝 的产生 。 （ ） 强对 施工 工 艺 的研究 。砂浆 原 材料 须符 １加
立存在的单丝 ， 这些单丝均匀分布在砂浆块体 中，
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二
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３８ ． 盟：
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李传科 ， 农卫红： 广西北部湾经济区水资源形势及对策措施探讨
…
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呈 三 维乱 向分 布 ， 维 与水 泥基 料 的黏 结 力 很 强 ， 纤
合规范要求 ， 配合 比须经过试验确定 ， 压强度不 抗 得 小 于 ３ ａ尽 可能 的使 施 工 均匀 、 续 ， ０ＭＰ ， 连 减少 施
工缝 ； 免 砂浆 厚度 不够 、 薄不 均 。 避 厚 （ ） 强 施 工 后对 砂 浆 的养 护 工 作 ， 可能 保 ２ 加 尽 持砂 浆 层 的温度 和 湿 度 的恒 定 ， 免 引起 温 度裂 缝 避
【 要】 分 析了输水钢管水泥砂 浆内防腐 的工作机 理及其产生裂缝 的原 因 ， 摘 从施 工工艺 、 施工管理等方面提 出了控 制水泥砂浆裂缝产生的方法 。并从提高水 泥砂浆 自身抗裂性能方 面提 出了添加聚丙烯纤维或聚合 物的建议 。 【 词】 输水钢管 ； 关键 水泥砂浆 内防腐 ； 裂缝 ； 抗裂性能 【 中图分 类号】 Ｔ ５ ４ Ｖ ４ 【 文献标识码】 Ｂ 【 文章编 号】 １０ — ５ ０ ２ １ ）２ ０ ７ — ２ ０ ３ １ １ （０ ２０ —０ ２ ０