噴涂聚脲在馬河水庫渡槽防滲的實踐運用

孫中強 趙 波閆宗彥徐曉平 鄭 建

一、工程概況

馬河水庫地處滕州市城區東北15km處，龍山和谷山之間，坐落于南四湖流域的北沙河上游，依偎在龍山腳下，為淮河流域南四湖水系，由滕州北部及鄒城前相村一帶的山川河流匯聚而成。馬河水庫于1959年11月動工興建，1960年5月建成蓄水。水庫控制流域面積240km2，水面跨鄒城、滕州兩市，南北約6km，總庫容1.38億m3，興利庫容0.7億m3。目前灌區內渠系淤積，過流能力下降，由于受當時投資條件的限制，所建工程標準低，建筑物配套少且周圍由于滲流掏空，形成漏水通道，嚴重漏水、跑水，有的形成輸水卡脖段，影響渠系正常輸水，尤其是幾處渡槽滲漏更為嚴重。后來雖結合其他水利建設對灌區進行了維修和配套，但沒能解決根本問題。經研究，決定采用Air++1102聚脲防腐防水材料對滲漏部位進行防水修補，施工面積約10278m2，最終從根源上解決渡漕滲水、漏水問題，杜絕了水資源浪費。

二、材料性能優勢

Air++1102聚脲防腐防水材料具有以下明顯的技術優勢：

（1）100%固含量，不含 VOC，對環境友好。

（2）不含催化劑，快速固化，可在任意曲面噴涂成型而不產生流掛現象，10s凝膠，1min即可達到步行強度。

（3）對水氣、濕度不敏感。

（4）一次施工即可達到設計厚度，克服了以往多次施工的弊病。

（5）物理機械性能優越，拉伸強度高，耐候性、耐磨性，耐腐蝕性好。

（6）原形再現性好，涂層連續、致密、無接縫，美觀實用。

該材料主要性能見表1。

表1 Air++1102聚脲防腐防水材料的主要性能指標表

三、施工工藝

噴涂型聚脲防腐防水材料的施工工序為：

基材處理（打磨底材→清潔吸塵）→缺陷修補（刮膩子→打磨吸塵）→涂刷混凝土專用封閉底漆→噴涂聚脲防腐層→檢查驗收

1.基材處理

混凝土的表層狀態直接決定了聚脲涂層在其表面的附著能力，混凝土表面的水分、灰塵、油污、微生物、疏松層及內聚強度都會對涂層附著力產生極大的影響，必須對表層進行處理。混凝土表面的缺陷孔、裂縫對噴涂后涂層的完整性有極大影響，必須進行修補。因該項目長期浸水，混凝土處于飽和狀態，應完全晾干后再進行施工。

（1）打磨

對混凝土表面采用“磨光機+金剛輪磨片”進行打磨，除去未清潔掉的污垢、表面疏松層等，同時暴露出底下的孔洞以便修補。

對于深度污染及較厚疏松層的清除，在清除有介質滲透現象的混凝土時，必須將介質滲透厚度完全清除，直至露出清潔、堅固的表面。

（2）清潔吸塵

混凝土表面打磨完成后，必須進行徹底清掃，必要時可使用高壓除塵機或高壓水清洗。

2.刮涂修補膩子

選用配套的Air++N100混凝土專用修補膩子。應用修補膩子的意義在于：①修補混凝土表面的針眼和孔洞、混凝土結構破損部位等，以保證涂層的完整性和附著力。②由于噴涂聚脲彈性體噴涂后的原型再現性非常好，為保證表面平整美觀，須對基材的針眼、孔洞進行前期修補，使混凝土大面相平。

此過程需進行3道施工修補：

（1）第一道采用D450混凝土專用底涂對表面進行刷涂，以保證表面結構堅固，無粉塵，且使基材與膩子更好地結合。

（2）第二道采用N100混凝土專用修補膩子對混凝土表面凹凸不平、開裂部位及表面空洞和局部不平整的部位進行修補和打磨處理。

（3）第三道繼續對主要陰角、陽角、金屬預埋件、變形縫等部位進行找平，不能有漏刮及流掛現象，并對重點部位進行仔細檢查。

3.滾涂配套底漆

封閉底漆的作用主要有兩點：一是封閉基層表面毛細孔中的空氣和水分，避免聚脲噴涂層噴涂后出現鼓泡和針孔現象；二是封閉底漆可以起到膠黏劑的作用，提高聚脲層與基層底材的附著力，提高防護效果。

底漆可采用滾涂或者噴涂施工，施工時應均勻、無漏點、無流掛。底漆涂裝完成后應在3～4h內進行聚脲噴涂施工。

4.噴涂聚脲材料

Air++1102聚脲防腐防水材料為雙組份材料，因反應速度快，必須采用專用的高壓噴涂設備，該工程采用美國Graco公司聚脲噴涂機H-xp3和AP噴槍進行噴涂作業。

聚脲防水層噴涂施工前應確保底漆干燥，通常時間為3h以后，底涂與聚脲施工間隔不易太長，應控制在24h內。

噴涂作業時，噴槍垂直于待噴涂基面，距離適中并勻速移動，按照先細部構造后整體的作業順序，一次噴涂至設計要求的厚度。

噴涂作業須由專業槍手進行噴涂操作。先在噴涂范圍薄噴一遍，施工聚脲涂層時，下一道要覆蓋上一道的50%，俗稱“壓槍”，同時下一道與上一道的噴涂方向要垂直，只有這樣才能保證涂層均勻。

對于平面施工，除注意壓槍和噴涂方向外，還要注意及時清理底材上未處理干凈的渣子以及噴涂過程中落到底材上的雜物。噴涂時如發現明顯的針孔，則應由非噴涂配合人員在聚脲凝膠前趕快刮平填滿。

圖1 混凝土結構表面噴涂聚脲構造圖

聚脲噴涂每道之間最好連續噴涂完成，兩次施工時間間隔不易超過12h。如超過12h，則在下道聚脲噴涂前用聚脲搭接劑滿涂一遍。

5.重涂及修補

噴涂完畢后，馬上進行檢查，找到缺陷并進行處理。對于針孔和大的缺陷，使用快速固化的聚脲修補料進行修補，對于因表面雜質而造成的凸起，可用裁紙刀割除。一般處理兩次后，表面已基本無缺陷。

對于未達到厚度要求的涂層須按照重涂要求再次噴涂。

四、涂層結構及特殊部位節點處理

1.涂層結構

混凝土結構表面噴涂聚脲構造見圖1。

2.陽角的處理

陽角的處理須用角磨機把直角打磨圓滑過渡，并設置附加層，以增加接觸面積，保證涂層厚度。另外，上口收邊需外翻池壁外側（約10cm左右），同時建議進行3×30mm鍍鋅扁鐵壓條加固處理。

五、施工中容易出現的問題與解決方案

1.涂層顏色不均勻和固化不均勻

這主要是因為顏料的沉淀，在噴涂之前材料沒有被攪動或者循環。

2.鼓泡

鼓泡一般是由以下幾種原因所造成的：①A、B兩組份比例失調，A或B組份過量；②A或B組份從槍口中飛濺出來；③A或B組份從手動閥中泄漏到基材上；④計量失誤。

在施工中發現鼓泡后，為了判斷鼓泡原因，首先要割開起泡處，仔細檢查斷面，判斷是哪種類型的鼓泡，然后對應進行解決。

六、結論

該項目目前已經完工，通過對比可發現：表面噴涂Air++1102聚脲后U型渠渡槽的滲水、漏水現象得到明顯解決，杜絕了水資源浪費。同時，聚脲涂層能夠有效控制混凝土表面的碳化腐蝕，延長渡槽的使用年限