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        聚脲彈性體材料在渡槽防滲中的應(yīng)用

        2011-08-15 00:42:15劉業(yè)濤李炳磊
        山東水利 2011年9期
        關(guān)鍵詞:聚脲河水庫(kù)渡槽

        劉業(yè)濤 ,張 青 ,李炳磊

        (1.淄博市太河水庫(kù)管理局,山東 淄博 255178;2.淄博市水資源管理辦公室,山東 淄博 255000)

        “引太入張”供水工程是淄博市市委、市政府為改善中心城區(qū)城鄉(xiāng)居民飲水質(zhì)量的一項(xiàng)重要民生工程,是實(shí)現(xiàn)淄博市 “多水源分質(zhì)供水,優(yōu)水優(yōu)用,水資源優(yōu)化配置”用水戰(zhàn)略的一項(xiàng)重點(diǎn)工程,2008年11月動(dòng)工興建。

        該工程由兩部分組成:一是太河水庫(kù)至凈水廠段的輸水工程部分,自太河水庫(kù)渠首灌溉放水洞引水,經(jīng)總干渠至趙莊分水池(26.3 km),再經(jīng)二干渠(1.7 km)、輸水管道(3.1 km)送至凈水廠;二是凈配水工程部分,新建凈水廠1座,經(jīng)26.4 km配水管接入城市供水管網(wǎng)。輸水工程利用現(xiàn)有太河水庫(kù)干渠明渠加固、防滲、覆蓋后作為輸水工程,供水規(guī)模10萬(wàn)m3/d。

        1 輸水工程概況

        太河水庫(kù)是淄博市一級(jí)水源保護(hù)區(qū),水質(zhì)達(dá)到地表水二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。太河水庫(kù)灌區(qū)總干渠興建于1973年,1976年開始放水灌溉發(fā)揮效益。總干沿線共有9座鋼筋混凝土渡槽。根據(jù)檢測(cè),渡槽普遍存有滲漏、鋼筋裸露等不同程度的安全隱患。渡槽滲漏不僅影響輸水量,更關(guān)系到渡槽自身結(jié)構(gòu)安全。針對(duì)各個(gè)鋼筋混凝土渡槽存在的主要問(wèn)題,設(shè)計(jì)分別采取針對(duì)性措施進(jìn)行防滲加固處理。由于本工程屬于城市供水工程,由水源地連續(xù)不間斷直供水廠,因此混凝土渡槽的防滲效果成為工程是否成功的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)資料,調(diào)研多種材料,在充分借鑒已建工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選定噴涂聚脲彈性體材料進(jìn)行混凝土渡槽防滲處理。

        2 聚脲彈性體材料設(shè)計(jì)指標(biāo)及特點(diǎn)

        本工程選用的聚脲材料為純聚脲,材料性能能夠滿足 《噴涂聚脲防水涂料》(GB/T23446—2009)中Ⅱ型噴涂聚脲防水涂料要求。設(shè)計(jì)噴涂厚度2 mm,拉伸強(qiáng)度≥16 MPa,斷裂伸長(zhǎng)率≥380%,撕裂強(qiáng)度≥50 kN/m,聚脲與混凝土基底或砂漿基底的黏結(jié)強(qiáng)度≥2.0 MPa,并經(jīng)檢驗(yàn)證明無(wú)毒。

        主要特點(diǎn):1)不含催化劑,快速固化,可在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂成型,不產(chǎn)生流掛現(xiàn)象。2)良好的耐高低溫性能,可在-50℃~150℃下長(zhǎng)期使用,可承受350℃的短時(shí)熱沖擊。3)物理性能優(yōu)異,對(duì)環(huán)境友好。一次施工可達(dá)到厚度要求,克服了以往多層施工的弊病。4)具有很高的抗沖磨特性,抗沖磨能力是C40混凝土的10倍以上。5)使用成套噴涂設(shè)備,施工方便,效率高。

        3 施工技術(shù)要求

        1)聚脲噴涂厚度2 mm,聚脲噴涂損耗率控制在15%以內(nèi)。

        2)噴涂聚脲施工前,表面有大的凹陷,需用聚合物砂漿找平,施工中嚴(yán)格控制好配合比,防止出現(xiàn)分層現(xiàn)象。

        3)在噴涂聚脲前,嚴(yán)格控制表面的濕度,噴涂表面突遇雨水等情況,封閉底漆需重新涂刷。

        4)噴涂過(guò)程中,對(duì)噴槍噴頭和壓力表進(jìn)行及時(shí)檢查,使其達(dá)到最佳狀態(tài)。

        5)噴涂聚脲后,聚脲表面如出現(xiàn)細(xì)小的氣泡,表明基層沒(méi)處理好。如出現(xiàn)氣泡面積較小,可采用專用材料進(jìn)行封閉處理,并在此位置噴涂二遍聚脲。

        6)渡槽進(jìn)出口端部要做封邊處理,在渡槽進(jìn)出端部用切割機(jī)剔槽(斷面30 mm×30 mm),噴涂聚脲完成后,縫內(nèi)填筑專用樹脂進(jìn)行封邊。

        7)施工過(guò)程中,應(yīng)盡量減少在聚脲成形體上的抽檢取樣塊數(shù),取樣時(shí)應(yīng)割成小三角形,取樣完成后應(yīng)及時(shí)補(bǔ)噴聚脲3遍。

        8)在不同溫度、濕度情況下兩次噴涂聚脲的結(jié)合度很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求,每座渡槽聚脲噴涂施工必須一次成型。如施工過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量缺陷,應(yīng)做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理,避免間隔較長(zhǎng)的時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和處理問(wèn)題。

        4 施工過(guò)程

        4.1 施工環(huán)境

        盡管聚脲彈性體具有較強(qiáng)的溫度適應(yīng)性,但施工區(qū)域環(huán)境溫度宜在5~35℃為宜,混凝土表面溫度不低于2℃,相對(duì)濕度在10%~90%之間。

        4.2 施工機(jī)具

        聚脲噴涂主要采用美國(guó)Gusmer噴涂機(jī),規(guī)格為H-20/35 Pro;噴槍,規(guī)格為 GX-7DI;空氣壓縮機(jī)、打磨機(jī)、底漆滾涂工具、電纜、防護(hù)服、防護(hù)材料、腳手架以及小型機(jī)具等。

        4.3 施工工藝

        4.3.1 混凝土基面處理要求

        1)清除混凝土表面剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣質(zhì)混凝土,露出堅(jiān)固混凝土面,并用修補(bǔ)材料將表面修補(bǔ)平整。

        2)將混凝土表面打磨平整,除去表面粉塵、油污等雜質(zhì),用高壓水清洗表面。

        3)清洗后的混凝土表面應(yīng)保持干燥。若混凝土面潮濕,應(yīng)選用潮濕面界面劑。

        4)對(duì)混凝土表面凹陷部位用找平膩?zhàn)犹钛a(bǔ)平整,找平材料指觸干燥后,應(yīng)盡快進(jìn)行下一道工序。

        5)涂刷一道專用底層界面劑,底層界面劑涂刷后,在8~24 h內(nèi)進(jìn)行噴涂聚脲。

        4.3.2 噴涂聚脲施工

        1)噴涂時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)指標(biāo)要求的預(yù)先設(shè)定壓力、溫度等參數(shù)進(jìn)行施工,噴涂霧化要均勻。噴槍總壓力達(dá)到650 Pa,溫度達(dá)到65℃。料桶采用電動(dòng)攪拌器攪拌30 min以上再進(jìn)行噴涂施工。主機(jī)及其附屬設(shè)備所需的總電流約為60 A,現(xiàn)場(chǎng)需滿足用電量要求。

        2)涂層厚度要均勻,彈性層的噴涂間隔應(yīng)小于3 h,如果超過(guò)3 h應(yīng)刷一層活化劑,30 min后(不宜超過(guò)2 h)再噴涂彈性層,噴涂厚度為2 mm。噴涂時(shí),2 mm厚聚脲噴涂層一般2~3遍完成。操作人員左右移動(dòng)噴槍,邊操作邊后退,每一噴涂幅寬覆蓋上一噴涂幅寬的50%。下一遍噴涂方向與上一遍噴涂方向成垂直角度。噴涂后涂層厚薄均勻一致、平整美觀。垂直面施工在平面施工要求基礎(chǔ)上,每遍噴涂不能太厚,防止產(chǎn)生“流掛”。為達(dá)到表面平整均勻,通過(guò)噴槍、混合室、噴嘴的不同組合控制,或通過(guò)控制噴槍的移動(dòng)速度來(lái)調(diào)整。

        4.3.3 伸縮縫及周邊處理

        伸縮縫采用SK手刮聚脲,內(nèi)設(shè)增加臺(tái)基布,厚度大于3 mm,寬度大于50 cm。在噴涂聚脲彈性層后24 h內(nèi)采用SK手刮聚脲進(jìn)行封邊。

        5 質(zhì)量控制

        施工過(guò)程中每道工序完成后,及時(shí)檢驗(yàn)并做好記錄。基層平整度、堅(jiān)實(shí)程度直接關(guān)系到成品的質(zhì)量,基層應(yīng)牢固、清潔,不得有空鼓、松動(dòng)起砂等現(xiàn)象。涂刷底漆前必須對(duì)凹凸部分進(jìn)行打磨、填補(bǔ),達(dá)到平整。聚脲噴涂層應(yīng)與基層黏結(jié)牢固,表面平整均勻,不得有流掛、堆積、皺折、鼓泡等現(xiàn)象。

        脲噴涂層厚度符合設(shè)計(jì)要求且厚薄均勻一致。防水層收頭黏結(jié)牢固、嚴(yán)密并作密封處理。有漏涂、涂層不粘或開裂、大面積針孔或厚度不足等缺陷的涂層,應(yīng)進(jìn)行重涂,重涂時(shí)應(yīng)將原涂層清除,并重新進(jìn)行表面處理;若原涂層黏結(jié)牢固且干燥、潔凈,也可不必將原涂層去掉,但必須將損傷和松動(dòng)的涂層去除,并將剩余涂層及裸露部位打毛,然后用同一涂料進(jìn)行重涂。重涂的涂層應(yīng)進(jìn)行最終質(zhì)量檢查。

        外觀用目視檢查涂層,涂層應(yīng)均勻連續(xù)、無(wú)漏涂、無(wú)氣泡、無(wú)開裂、無(wú)剝落、無(wú)劃傷等缺陷,若發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)作標(biāo)記進(jìn)行重涂,修補(bǔ)涂層厚度應(yīng)等于或略大于原涂層厚度,對(duì)補(bǔ)涂部分重做漏點(diǎn)檢查,直到合格。

        6 結(jié)語(yǔ)

        噴涂聚脲彈性體技術(shù)在淄博市城鄉(xiāng)“引太入張”供水工程中的應(yīng)用,工效高、造價(jià)低、防滲效果好,滿足設(shè)計(jì)要求,達(dá)到了混凝土渡槽防滲目的。實(shí)踐證明只要正確使用該技術(shù),無(wú)論是施工期間,還是材料投入使用后,涂層均不產(chǎn)生有害物質(zhì)和剌激性氣味,對(duì)環(huán)境保護(hù)極為有益。

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