SPUA聚脲在芦新河泵站电缆廊道防水施工中的应用研究

【摘要】芦新河泵站泵房的电缆廊道大部分位于设计水位以下。为保证电缆廊道的防水效果，通过试验比选的方式，确定使用喷涂聚脲弹性体（SPUA）技术作为电缆廊道外部防渗涂料，该技术系第一次应用于天津地区水利工程建设中。

【关键词】喷涂聚脲弹性体（SPUA）技术；电缆廊道；防水

1.工程背景

芦新河泵站座落于天津市北辰区杨村机场排水河尾闾与永定新河交汇处，设计流量30立方米/秒，主要担负着杨村军事基地及其周边地区153平方公里面积和杨村机场排水河流域12万亩耕地的排涝任务。该泵站始建于1971年，运行36年后，由于年久失修，加之1976年大地震的影响，大部分水泵不能正常运行，导致上游来水不能及时排除，经安全鉴定确定为Ⅲ类泵站，于2007年实施除险加固工程。泵房的电缆廊道位于高程4.2m～7.0m，大部分位于下游设计水位6.0m以下。为保证电缆廊道的防水效果，项目法人等参建 单位在初步调研的基础上，通过试验比选的方式，确定使用喷涂聚脲弹性体（SPUA）技术作为电缆廊道外部防渗涂料，该技术系第一次应用于天津地区水利工程建设中。

2.试验研究

试验比选材料：1#天津生产的“邦洁”涂料，2#北京克莱恩有限公司生产的“宝泰”涂料，3#上海奥兰助剂涂料有限公司生产的“AL奥兰”涂料，4#SPUA聚脲。

比选的性能指标：根据防渗涂料的实际运行状态，采用粘结强度、抗渗水能力、抗冲击强度和极限延伸值四项参数作为评价涂料防渗性能的性能指标。

天津市水利建设工程质量检测中心站，对上述四种材料的防渗性能指标进行试验分析。经综合比选SPUA聚脲抗抗渗水能力、抗冲击强度和极限延伸值三项性能指标远优于其他三种材料。经综合分析，确定电缆廊道外部采用聚脲防渗涂料喷涂施工。

3.技术简介

喷涂聚脲弹性体（SPUA）技术是美国近十年来，继高固体份涂料、水性涂料、辐射固化涂料、粉末涂料等低（无）污染涂装技术之后，为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术。该工艺属快速反应喷涂体系，原料体系不含溶剂、固化速度快，可很方便的在立面、曲面上喷涂十几毫米厚的涂层而不流挂。SPUA技术全面突破了传统环保型涂装技术的局限。该技术进入中国，便得到迅猛的发展。中国国家大剧院人工湖、北京奥运体育馆系列看台聚脲防水耐磨工程、山东全国运动会体育馆聚脲系列工程、京津高铁聚脲防水、京沪高铁聚脲防水、华能电厂金属罐防腐等一大批国家重点工程热火朝天的运用。

4.优点及特性

（1）反应活性高、固化速度快、垂直面、顶面及任意曲面可连续喷涂不流挂。聚脲弹性体不需要催化剂，5～10秒钟凝胶，30分钟达步行强度，一次施工厚度无限制，施工周期短、效率高。

（2）100％固含量、无有机物挥发、无毒，系无污染的绿色喷涂技术。

（3）耐低温、高温稳定性好。聚脲弹性体涂层，可在－45℃～120℃下长期使用，并能承受160 ℃的短时热冲击。

（4）弹性体和刚性体涂层有优异的物理性能。如抗拉强度、撕裂强度、冲击强度、抗阴极剥离、绝缘强度、延伸率、耐磨性等。优异的低温韧性。调节配方，硬度可从软橡皮（邵A30）到硬弹性体（邵D75）之间变化。

（5）优异的装饰、防腐、防水、防湿滑功能。可耐大部分腐蚀介质酸（中等强度以下）、碱、盐、海水等的长期浸泡，是优异的重防腐材料。

（6）使用成套设备进行喷涂，可现场施工、快速固化、生产效率高。专用设备每班（8小时）最高可喷涂厚1mm的涂层2000多平方米。涂层表面光滑、连续无接缝。调节工艺参数，亦可得到橘皮状表面。

（7）可根据使用要求，加入各种颜料、填料、制成不同颜色和功能的涂层。

（8）适合工期紧张、环保要求高、防火要求高（市中心政治敏感地区）等特种需求的防腐防水项目。

5.施工工艺流程

（1）用角磨机、高压水枪或吸尘器等工具清理表面的灰尘、浮渣。

（2）待水分完全挥发后，用堵缝料（刚性腻子）对底材表面的孔洞、缺陷进行修补、找平。刚性腻子固化后用电动砂轮磨平。

（3）用高弹密封胶修补水泥表面的裂缝。高弹密封胶的固化时间约为4小时，表干后可用锋利的刀片修整。

（4）修补后的混凝土表面清扫干净，喷涂或刷涂1～2道配套底漆（专用封闭底漆）。在干燥、平整的混凝土上，封闭底漆的涂布量为8～10m2/kg。在疏松、粗糙的混凝土上，封闭底漆的涂布量为3～5m2/kg。

（5）在封闭底漆施工后12-48小时内，进行弹性层的喷涂。喷涂时应随时观察压力、温度等参数。A、B两组份的动态压力差应小于300psi，雾化要均匀。

6.施工效果分析

工程在2008年5月完成电缆廊道外部采用聚脲防渗涂料喷涂施工。6月28日天津市芦新河泵站投入运行。截至2010年10月，工程运行状态良好，经现场观测电缆廊道外部聚脲防渗涂料无裂纹、剥落和其他损伤现象，电缆廊道内部无渗水、积水现象。

7.结论

经两年多运行，证明聚脲材料防渗性能良好，环境适应能力和抗老化能力较强。聚脲材料作为水利工程上防渗材料，综合性能指标满足要求，在实际工程中具有广泛的应用前景。　[科]