聚脲弹性涂料在水利工程施工中的应用

摘要：文章就聚脲弹性涂料的各项优越性能指标以及在水利工程中的施工技术要求和工艺流程进行了介绍，对于在今后水利工程施工中推广应用这一新型材料起到一定的积极作用。

关键词：聚脲 ；水利工程 ； 应用

中图分类号：F416.9文献标识码：A文章编号：

材料简介

在许多水工建筑物中，经常因混凝土裂缝问题，导致其整个构件的耐久性及结构安全性降低，由此带来的工程损失及处理费用也迅速增加，这也是了水利建设部门高度重视的问题。而喷涂聚脲弹性涂料（spray polyurea elastomer简称SPUA）实践应用中，防渗补漏效果明显，目前已经逐渐被用于混凝土、钢材等表面的防水、防腐、抗冲击、耐老化等领域。该弹性涂料具体特性表现如下：

对湿度、温度不敏感不易产生气泡，对环境要求不严格。

聚脲的耐介质性能（23℃，12个月） 如下： 表1

2.对钢、混凝土、PU/PE泡沫、木材等底材料有较好的附着力。通过配方调节，即使是凝胶时间在3s左右的快体系仍具有很好的附着力。甚至可以调节配方得到附着力强度超过自身强度的体系。

聚脲与几种材料附着力数据（GB5210拉开法）如下：

聚脲材料在不同材料上的附着力 表2

2.5 从基材剥离

涂层剥离

把混凝土拉开

良好的热稳定性，可在120℃下长期使用，可承受150℃的短时热冲击。

耐候性好，不粉化、不开裂。

配方可调，手感从软橡皮（邵尔A30）到硬弹性体（邵尔D65）.

立面、曲面连续喷涂不流挂。

施工速度快。

各项物理性能指标如下：表3

7.100％固含，不含任何挥发性有机物（VOC’S），被誉为“绿色材料，绿色施工”。

8.可加入不同颜色的颜料，喷涂成不同的颜色。

二、化学成分构成

喷涂聚氨酯（脲）：（俗称半纯聚脲），也叫杂合体（hybrid），它是由异氰酸酯组份（简称A组份）与树脂组份（简称B组份）反应生成的一种弹性体物质（国内俗称半聚脲）。

其化学原理如下图：

（异氰酸预聚物）+（聚氨）=（聚脲）

聚脲对环境的适应性较强，适合于复杂气候、环境的施工，结合水工建筑物混凝土基面构造特点，要求防水材料具有裂缝追随性能、耐磨性能、耐冲击性、抗紫外线老化要求。

三、喷涂聚脲和其它防水涂料的比较

表4

四、水利工程中的喷涂聚脲施工

1、主要施工工艺及流程为：

2、具体形式如下：

3聚脲施工程序:

3.1、基层（材）面处理：

3.1.1混凝土基层（材）面用角磨机仔细打磨，去除表面浮浆,做到基材表面达到密实、平整、干净、无灰尘、浮浆、毛刺、空洞、沙粒、空鼓和裂纹现象；基层（材）表面应无油污、树脂、脱模剂等化学杂质；基层（材）含水率小于5.5﹪。如下图：

3.1.2用高强水泥砂浆(聚合物砂浆+108胶)修补基材表面裂隙及大的坑洞。如基面有明显裂缝或其他残缺，则应先对残缺进行修补，然后进行底涂施工、加强层和聚脲防水材料，如下图

3.1.3等水泥砂浆及基材表面完全干燥后，再次进行表面打磨,然后用高压空气进行吹灰除尘,分两次进行,第一次吹灰后等浮尘降落后再进行第二次除尘,同时要用轴流风机排风,最后要用抹布进行表面擦拭,直至达到施工要求.

3.2、底涂施工

3.2.1在底涂施工前应再次对混凝土表面进行处理，去除混凝土基层表面浮浆，松散颗粒，油污以及其他污染物，保持混凝土表面清洁，干燥。

3.2.2如若混凝土基面磨损严重可用聚脲专用搭接剂添加粉料(石英砂:水泥=1:4)做成腻子膏刮涂表面沙眼.（干燥时间受环境温度影响，常温下为3-4小时）。

3.2.3待腻子膏完全干燥后调配聚脲专用搭接剂(A:B=1:2.5)，进行表面刷涂. 要求刷涂均匀，没有漏刷、堆积流挂。

3.2.4底涂施工一般采用辊涂工艺，边角沟槽辅以刮涂施工。如采用手工刮涂，刮涂时一定要用力压实，刮刀采用十字交叉的手法来回走刀，把气泡赶净，使涂层密实平整。

3.3、聚脲喷涂施工

3.3.1搭接剂干燥后要在一定时间内进行聚脲喷涂或刮涂，刮涂时可采用毛刷刷涂配合刮板刮涂，刷涂和刮涂时要来回用力，做到涂层压实，一般一次涂层厚度在0.5-0.7毫米。如间隔时间超过规定范围要在刷涂一遍搭接剂。

3.3.2喷涂或刷涂完第一遍后要等涂层干燥后（大概1小时，受环境温度影响）再进行第二遍。依次类推，直至涂层达到设计厚度。

各工序现场检验及验收

1、基层处理检测及验收

因为基层表面处理质量直接影响后续施工质量，且为隐蔽工程，无法进行无损检测，故在进行后续施工前，应按照自检—互检——专职检验进行检验验收。基层处理检测见表5.

2、底涂检测

底涂施工完毕进行目测检查，是否均匀，有无明显缺陷。

3、聚脲防水层外观检测

聚脲表面平整、无流挂、无针孔、无起泡、无空鼓、无开裂、无异物混入。

厚度检测

喷涂完成后，可用超声测厚仪检查涂层厚度，喷涂聚脲弹性防水层厚度≥2.0mm，其它区域≥1.8mm，根据具体情况选取不同截面位置随机抽取进行检测，要求测点均匀分布。

5、粘结强度检测

在防水层施工7天后进行现场拉拔试验，每根据具体情况选取不同截面位置随机抽取进行检测，要求测点均匀分布。拉拔后的部位用聚脲防水涂料喷涂，做快速修补、刮平。

6、不透水性检测

在防水层上选定测试部位，清除灰尘，按透水仪底座大小涂抹一圈密封材料，将仪器底座安置并按紧。将水注入带有刻度的玻璃管内，至570mm高度为止，每30秒记录一次水位的高度，直至30分钟为止。选取不同位置检测3处。

六、修补

1、若检验时发现涂层有鼓泡、遗漏等缺陷，则需要对涂层缺陷进行修补。

2、如缺陷部位喷涂时间较短（≤6h），则可对缺陷涂层表面进行打磨、清理后直接进行二次喷涂聚脲防水材料。如果缺陷部位喷涂时间较长（＞6h）则应在缺陷涂层表面、并向外扩展5～10cm，打磨清理后，施作专业粘结剂，然后采用专用修补设备喷涂聚脲修补、刮平，使整个涂层连续、致密、均匀。

修补完成后，涂层性能应检测符合设计要求。

七、施工中应注意的问题

1、聚脲要严格按比例要求准确称量及调配(A:B=1:1),一定要搅拌均匀,要现配现用，在可刮时间内用完,(可刮时间30分钟左右)要勤配少配，避免浪费。

2、边缘处应打磨成3mm深的倒三角收边，收边处要和混凝土平稳过渡。

3、手工聚脲的施工温度应高于15℃,如环境温度过低,应采取加温保暖措施。

4、施工工人进入施工面时脚上要加装脚套,避免对表面造成二次污染.刮涂顶部时，底部要遮蔽防护。

5、聚脲施工完成后,在48小时内尽量不要踩踏、注水,做好养护。

6、如遇大风或有雨水天气要马上停止施工,用篷布等对施工部位遮掩,避免尘土等杂物污染聚脲表面。

聚脲材料和喷涂施工二者皆为重要、密不可分。施工工艺是喷涂聚脲防水层的关键，反之在重视施工的同时也要严格抓住材料的质量。