SK单组分聚脲在混凝土缺陷处理中的应用

作者:九旭机械 来源:https://www.jnrtpu.com 发布日期:2018-08-04 14:05
  水工建筑物混凝土经常出现的病害有裂缝、渗漏、冻融剥蚀、冻胀、冲磨空蚀、钢筋锈蚀、碳化及伸缩缝漏水等。开发防渗抗冻胀性能好、抗冲磨、耐久的新型修补和防护材料不仅必要而且迫切。喷涂聚脲是一种高分子材料,具有优异的物理力学性能,在工程领域得到了广泛应用。聚脲材料分为双组分喷涂聚脲和单组分聚脲。双组分喷涂聚脲施工固化速度快,可以很方便地在立面、曲面上喷涂。但是,喷涂双组分聚脲需要专门的聚脲喷涂设备,且只能用于流速小于Sm/s的混凝土表面,在水利水电工程的应用上受到一定限制,为了弥补这一缺陷,开发了施工简单、方便且质量有保证的SK单组分聚脲。
 
  SK单组分聚脲
 
  SK单组分聚脲为多官能单组分涂料,主要含有硅烷基、环氧基、氨酷基、醚基和脉基等多官能团高分子。根据使用条件及部位,材料可分为“防渗型(I)”和“抗冲磨型(n)”两种,其主要技术指标见表to
 
  SK单组分聚脲设备具有耐老化、耐化学腐蚀、无毒、力学性能优异等特点,与被保护的基础混凝土粘接强度高;防渗、抗冻效果好,-45℃仍有50%以上的延伸率;在涂层内可以增设胎基布,可避免涂层应力集中;施工简单、方便,施工质量可靠,便于推广应用。
 
  SK单组分聚脲的工程应用
 
  伸缩缝混凝土表面止水。水工建筑物由于施工、温度、不均匀沉降等需要,往往需要设置伸缩缝,伸缩缝内设有止水带或紫铜片止水。在运行过程中经常发现因为内部止水材料损坏而导致伸缩缝漏水。在处理伸缩缝漏水过程中为了不影响结构的整体性,采用SK单组分聚脲复合胎基布,在伸缩缝混凝土表面重新设置一道柔性止水是简单、可靠的方案之尸。该方案如图1所示,图中涂层厚度及柔性填料的尺寸与迎水面水头及伸缩缝变形量有关,在有柔性填料支撑的条件下,涂层厚度4mm可以承受迎水面IOMPa以上的水压。
 
  施工工艺:(1)沿伸缩缝表层开槽,槽内回填聚氨醋密封胶或类似柔性填料;}2)涂刷潮湿型界面剂;}3}刮涂一层SK单组分聚脲,并在伸缩缝部位15-20cm范围内粘贴胎基布;(4)固化后再涂刷3一4遍聚脲,直至伸缩缝部位聚脲涂层厚度达设计要求(3-4mm),宽度20}30cm; (5)对于泄洪建筑物的伸缩缝,涂层与混凝土搭边之间的收边按图1所示处理,边缘打磨成三角形,边缘深度2mm(若无高速水流,可平顺);(6)若施工过程中漏水,需要先行化学灌浆止水。
 
  青海省公伯峡水电站泄洪道底板横向伸缩缝由于温度变化导致挤压破坏,2011年采用图1所示方案处理后,经历了2012年泄洪的考验,zui大流速达30m/s,效果很好。深圳市某输水箱涵伸缩缝因内部止水带老化渗漏,运行期箱涵内水压力为0.8MPa,经过采用图1所示方案处理后,运行两年来防渗效果很好。
 
  混凝土裂缝表面柔性封闭。混凝土裂缝是常见的病害之一,采用SK单组分聚腮复合胎基布对混凝土裂缝表面进行柔性封闭,具有对原结构无损伤、能适应裂缝的变化、施工简单等优点。
 
  施工工艺:(1)裂缝表面打磨,在15-20cm范围内的边缘打磨成图2所示的三角型,边缘深度2}3mm(若无高速水流,可平顺);(2)涂刷潮湿型界面剂;(3)界面剂表面千后刮涂一遍SK单组分聚脲(15cm宽),并粘接lOcm宽的胎基布;(4)聚脲表面干后再涂2-4遍聚脲,保证裂缝部位聚脲涂层厚度大于3mm,将胎基布全部覆盖;(5)如果裂缝渗水,必须先行化学灌浆,再进行表面封闭。聚脲喷涂机
 
  新疆某面板坝混凝土裂缝处理,对宽度小于0.2mm的裂缝,直接在表面涂刷2mm厚的聚脲涂层(复合胎基布),对宽度大于0.2mm的裂缝或贯穿J性裂缝,需要先行化学灌浆后,再涂刷3mm厚的聚脲涂层(复合胎基布),该裂缝处理后已运行3年,效果很好(见图3)。南水北调某渡槽混凝土裂缝表面采用SK单组分聚脲进行表面封闭处理,裂缝表面涂刷了3mm厚的聚脲涂层(复合胎基布),通水后未见渗漏。
 
  混凝土表面大面积防护处理。
 
  混凝土坝、闸、渠道等建筑物迎水面将长期遭受低温、频繁的冻融循环及冰荷载作用,导致混凝土发生冻融剥蚀、裂缝、碳化等破坏。选用SK单组分聚脲对混凝土表面进行全断面防护,可以起到防渗、防碳化、抗冻融破坏及提高混凝土耐久性的综合效果。
 
  施工工艺:(1)混凝土基面进行打磨;(2)混凝土剥蚀的部位,先用聚合物水泥砂浆或环氧砂浆进行找平处理,对小孔洞采用专用腻子封堵,要求混凝土表面平整、坚固、无孔洞;(3)用高压
 
  延吉松月水库上游面因混凝土冻融剥蚀破坏后先采用聚合物水泥砂浆修补剥蚀面,再大面积涂刷SK单组分聚脲进行防渗、防冻融,处理后已正常运行两年未见异常。北京市玉渊潭进水闸墩及边墙混凝土表面因出现冻融剥蚀、裂缝及伸缩缝漏水现象,采用化学灌浆及聚合物水泥砂浆处理后,在混凝土表面整体涂刷SK单组分聚脲进行防渗、防碳化处理,取得了较好的效果,运行3年来未见异常(见图4)。
 
  泄洪建筑物抗冲磨防护。为了延长泄水建筑物的使用年限,保证泄洪建筑物的安全泄洪,对泄洪建筑物混凝土表面进行抗冲磨防护处理是有效措施之一。
 
  SK单组分聚脲抗冲磨性能优异,已用于多个水利水电工程泄水建筑物表面的防护及裂缝表面封闭。采用SK单组分聚脲对泄洪建筑物进行抗冲磨防护施工工艺同上。在高速水流迎水面,要求单组分聚脲涂层与周围混凝土收边处打磨成倒三角(见图2)。
 
  青海李家峡水电站左底孔因泄水道混凝土表面不平整导致冲蚀破坏,采用回填浇筑C40W4F200二级配抗冲耐磨硅粉混凝土,在外表面涂刷SK单组分聚脲(抗冲磨型)的处理措施对泄水道进行修复,取得了较好的效果。吉林白山水电站溢流面混凝土表面涂刷SK单组分聚脲(抗冲磨型)进行抗冲磨防护,并经过了2013年的泄洪考验。
 
  结语
 
  SK单组分聚脲具有防渗能力强、抗冲磨效果好、防碳化,且伸长率大,在一45℃仍为柔性,施工工艺简单,适用于处理混凝土伸缩缝、裂缝、大面积防渗及有抗冲磨要求的泄洪建筑物等水利水电工程,目前已在多个工程中得到应用,取得了显着效果,值得推广应用。
 
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