新生南北高架改善工程
施工步驟及流程
施作前施作後比較
 
 

 

 


 

 


施作時間:2008,11月                                 

業主:台北市政府

施作地點:新生南北高架

工程項目: 新生南北高架改善工程

 

說明︰

1.以高壓水清洗橋底版表面灰塵、髒污

 

 


 


2.噴塗材料為CDPS

 

 

 

 

 

 

3將cdps與清水攪伴,比例約5:3,加入至攪伴器

 

 

                               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
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2. 施工方法

(1)施工前準備

¨   確定備妥施作本項工程之材料、機具、設備之置放場所。

¨   確定每次可以連續施作之區塊範圍,如涉及公用交通動線,應事前報備相關主管機關並配合相關作業規定。

¨   確定備妥施作本項工程之大量水源。

¨   假設工程採高空作業車施作,使用種類視現場狀況之便利性而定,原則上以最少影響公用交通動線之原則為之。

(2)檢視施作範圍及修補瑕疵種類

¨   查驗混凝土結構瑕疵如大於0.3mm之裂縫、滲漏水、蜂巢孔、裸露鋼筋…等等。

¨   各種瑕疵修補說明應依混凝土結構瑕疵修補要求辦理。

¨   施工前應確保混凝土表面平坦,移除諸如浮漿、油漬、油脂等非結構體之殘餘物質。

(3)高壓水處理及潤濕混凝土表面

¨   以高壓水徹底清除混凝土表面雜質,藉此濕潤工作面,以確保活性矽化合物能經由擴散作用,深層滲透混凝土孔隙而產生結晶保護作用。

¨   凝土表面是否潔淨,並移除過多水分。

(4)攪拌混凝土防護塗料

¨   混凝土防護塗料之混合配比:人工塗佈時,防護材:=5:2(體積比);機具塗佈時,防護材:=5:3(體積比),將防護材粉末與水拌合,依上列配比混合均勻。

¨   利用電動攪拌器充份攪拌均勻。

¨   每一次混合攪拌量以20-30分鐘之工作用量為原則。

3. 塗佈防護材

(1)使用空壓機,將拌合的塗佈漿液,以穩定氣壓,由上而下均勻噴佈,或以尼龍刷塗佈,直到工作面完全覆蓋為止。

(2)如需塗佈第二層時,應俟第一層初凝後尚未凝固前(48小時內),先將第一層表面潤濕,再以空壓機,將拌合的塗佈漿液,以穩定氣壓,由上而下均勻噴佈,直到工作面完全覆蓋為止。

(3)本工程之塗佈厚度依照規範圖說為至少0.8 mm

(4)當塗佈之漿料開始稠化時,不可加水,只需不停攪拌即可。

(5)塗佈時,如遇滲水,應先行止水後,再施作混凝土防護塗佈。

(6)使用噴塗機塗佈時,噴槍與工作面應維持30-40 cm固定距離,以20-30 cm/sec的速率運行移動,噴塗作業間斷後再行施作時,應至少有5cm搭接寬幅以確保施工品質。

4. 噴霧狀水養生

(1)當防護材初凝後,應即刻以霧狀水均勻養護3次以上/天或專用養護劑,維持三天內塗膜表面濕潤狀態,以確保結晶品質。

(2)酷熱季節,應斟酌增加養護次數,以免濕氣過早蒸發而影響結晶品質。

(3)養護期間內須確保防護塗層不受風吹、日曬、雨淋等之侵襲。

5. 各項施工要領

(1)工程試作施工要領

工程概要:本工程試作包括選定試作場地及位置、進行混凝土防護塗佈試作、28天齡期混凝土試體鑽心取樣、試體送驗及效果測試等工作。

(2)品質要求

¨   依據:「混凝土防護塗佈工程規範」之規定辦理。

¨   使用塗佈材料經試驗結果需符合表1之要求。

 

塗佈材料試驗要求

項目

內容

試驗方法

抗滲透水壓

液壓大於1.2Mpa下無滲漏狀況

CRD C48-92

結晶滲透深度

晶相照片、Ca/Si 比值、元素性質等三項結果,比對確認30天齡期滲透深度大於30mm

掃描式電子顯微鏡(SEM)、能量分散光譜儀(EDS)、及X射線(XRD)綜合分析

抗化學性試驗

可抗PH3-11範圍內持續接觸

ASTM C267

抗壓強度試驗

不低於未處理混凝土試體強度

CNS 1232 A3045

耐久性試驗

不低於未處理混凝土試體強度

CNS 1167

 

三、混凝土深層滲透塗封劑(CDPS)簡介

傳統防水工程之施作或裂縫之修補,係將樹脂類(Resinous)等材料包覆於混凝土表面形成一物理屏障,或是將其注射(Jetting)進入混凝土受損區域以阻礙水份的滲透。然一般的面防水材料並無法改善混凝土本身之水密性及抗滲透性等防水性能,且其膠結與防水效能在經年累月後,往往因材質劣化而有遞減之趨勢,甚至於從混凝土表面剝離,尤其不利應用於具有長期紫外線照射及酸雨侵蝕。

混凝土結構自生性裂縫之發展,主要係因流體穿透孔隙之水溶作用,經由溶液在混凝土內部產生如碳化收縮等各種化學反應所造成。依此觀點,如何降低混凝土微裂隙之成長並與混凝土結為一體以阻塞通路,將是應用CDPS使混凝土具抗滲透性並對持續惡化之滲漏水現象發揮防水作用,徹底改善混凝土自生裂縫的特點。此工法已成功地應用於世界各地,並已有為數大約幾萬個以上的案例,包括隧道、橋樑、污水處理廠、化學反應槽、遊泳池、涵管、地下結構物以及水庫等各種不同工程類型。

3.1 CDPS成份及滲透結晶機制

CDPS主要成分為波特蘭水泥、細砂及奈晶化學觸媒等物質。是一種混凝土表面處理,可達深層塗封(Deep Penetration Sealer)效果之保護混凝土材料。係活性奈晶觸媒藉由水作為媒介,利用混凝土多孔吸附特性,深層滲透混凝土孔隙,循環再生不溶於水之無機質枝蔓狀結晶體,可充填混凝土微裂縫與毛細孔隙,藉此活化並強化混凝土結構,達到防止液壓並抑制氯離子、碳化、風化與其他有害化學物質等之劣化因素,進而增進混凝土結構耐久性之塗佈工法,其循環結晶原理如圖5所示。

 

 

5  CDPS循環結晶示意圖(5)

3.2 CDPS與其它防水材料之比較

CDPS與其它防水材料之比較,如表2所示。

 

2  CDPS與其它防水材料之比較表(5)

項目

CDPS

其他

滲透性

滲透深入混凝土達至少3.5㎝以上,可與混凝土結成一體。

不能與混凝土結合,只靠表面塗料黏劑黏合,但黏著力會因時間而消失無效。

耐久性

20年以上之保證。

310年保證,且310年的保證價差極大。

無毒

歐美各國和加拿大環保單位檢驗證明可裝載食物和飲用水及倉庫。(依照NSF標準規範61)

大部份會釋出有毒分子。

抗紫外線

沒影響。

經紫外線照射產生老化現象。

耐久性

產品永久不變質。

從一年至十年。

抗高低溫

從零下185℃至1530℃。

40℃至180℃。

PH

2.012.0

無。

冷熱收縮

膨脹系數 ±10 F =5.5 /1000000英吋與混凝土相同因此不怕冷熱循環收縮所造成的破壞。

膨脹系數與混凝土不同冷熱收縮容易變形拉裂。

抗濕度.氧化

沒影響。

怕潮濕。

厚度

能滲透進入混凝土的防水層厚度最少3.5㎝以上

傳統薄膜式防水,最多厚度2~5㎜。

透氣性

將混凝土中水份子趕走讓混凝土永久乾爽透氣,並保護鋼筋免受水分子氧化,防止混凝土風化、剝落。

由於採薄膜隔絕式防水,混凝土長期潮濕,使鋼筋提早氧化,混凝土容易風化、剝落。

抗壓強度

根據美國試驗室ASTM C-391981年一連串的抗壓強度試驗證明,經CDPS處理過的混凝土較未處理的混凝土增強達29%

沒有幫助更由於混凝土長期披上雨衣,不透氣及潮濕,反而減低抗壓強度。

2  CDPS與其它防水材料之比較表(續)

項目

CDPS

其他

抗水壓力

根據美國陸軍工程隊CRD-C-48-73試驗證明,經CDPS處理過的混凝土在深水123M(設備極限)試驗中,並未出現裂痕及滲水,每平方吋可承受175磅壓力。

能承受的深水壓力最深10M

補修裂縫

使用CDPS,補修裂縫可增加強度達92%,根據ASTM C-109-73試驗證明。

無此功能。

抗幅射

根據美國標準試驗N69-1967試驗證明,經CDPS處理之樣本暴露於5.76 ×104之加瑪幅射能量之下未出現任何不良影響或損壞。

無。

修護

有需要挖掘鑽洞時可隨挖隨補的方便性,遇有局部漏水,只需局部處理。

其他式防水就像穿戴雨衣,出現針孔時即全面滲水,須全面處理。

新灌混凝土

CDPS處理新灌混凝土可保接縫處永不漏水,並增強混凝土強度達29%

無此功能。

經濟性

CDPS深入混凝土中結成堅硬防水層可耐重壓,因此不需多花錢做保護層,比其他更經濟。

防水工程完成後,需要保護層。例如:泡沫水泥或隔熱磚。

價值性

CDPS絕對永久防水並增強混凝土29%強度,使不合格混凝土更完美增強耐震,是具防水又增強混凝土的一種價錢,雙重價值之產品。

由於薄膜式防水,水氣不能蒸發不僅對強混凝土強度沒幫助反而提早使混凝土風化,氧化鋼筋減短建物壽命。

施工簡便

不需良好氣候,潮濕表面均可施工,刷塗式,噴槍式,一次施工完成。

必須乾燥表面,混凝土裡面並須絕對無水氣,多層次施工之後還要加保護層。

 

3.3 CDPS防水原理

CDPS據傳為二次世界大戰期間,德國因原物料短缺,所開發出應用於水泥船,防止海水侵蝕的塗料產品,後經歐美屢次改良並研發出之成熟產品,已陸續成功應用於世界重大工程案例,它是由波特蘭水泥、細砂和多種特殊的活性化學物質所組成的灰色粉末狀無機材料。其防水原理是特有的活性化學物質,利用水泥混凝土本身的化學特性及多孔性,以水做載體,借助滲透作用在混凝土毛細管中傳輸、並催化混凝土內的微粒和未完全水化的成份再次發生水化作用,而形成不溶性的枝蔓狀結晶,並與混凝土結合成為一體,進而使任何方向來的水或液體被堵塞,達到永久性的防水、防潮和保護鋼筋、增強混凝土結構強度的效果。工作示意詳圖,如圖6及圖7所示。

3.4 CDPS電子顯微鏡觀察

8、圖9以及圖10則係加拿大一個獨立研究小組拍攝的電子顯微鏡照片。它充分顯示了CDPS在混凝土毛細管和微小通道中的結晶過程和效果。

3.5 CDPS特性

CDPS是一種特別配方的粉末,屬無機質的材料,當它以砂漿狀塗封於混凝土表面時,材料中的有機化學物通過毛細管作用吸人到混凝土孔中.並與混凝土產生化學反應形成結

 

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