黃志剛

(新疆塔里木河流域巴音郭楞管理局，新疆庫爾勒841000)

SK手刮聚脲彈性涂料在博湖西泵站更新改造工程中的應(yīng)用

黃志剛

(新疆塔里木河流域巴音郭楞管理局，新疆庫爾勒841000)

SK手刮聚脲彈性體材料適用于處理混凝土裂縫、防滲及有抗沖抗磨要求的建筑物表面，文章介紹了SK手刮聚脲彈性涂料在博湖西泵站更新改造工程出水流道混凝土防滲加固中的應(yīng)用，經(jīng)2年多的運(yùn)行，通過對出水流道內(nèi)部SK手刮聚脲表面觀察，未出現(xiàn)磨損裂縫及變形情況。

SK手刮聚脲;涂料特性;施工工藝;防滲加固;應(yīng)用效果

1 工程概況

博斯騰湖位于新疆巴音郭楞蒙古自治州境內(nèi)，是中國第一大內(nèi)陸淡水湖。博湖泵站位于博斯騰湖西南角，是博斯騰湖出水的骨干水利工程，是新疆唯一的一座大型電力揚(yáng)水泵站，博湖泵站由東、西兩座泵站組成。

博湖西泵站始建于1978年，1980年建成運(yùn)行，經(jīng)過近30 a的運(yùn)行，博湖西泵站工程設(shè)備老化，虹吸式出水流道混凝土裂縫嚴(yán)重造成漏氣、滲水，影響和制約了泵站整體效益的發(fā)揮［1］。

2010年博湖西泵站更新改造工程開工建設(shè)，為解決虹吸式出水流道漏氣、滲水及在高速水流下的耐沖刷問題，工程采用了SK手刮聚脲彈性涂料進(jìn)行處理。

2 聚脲材料簡介

SK手刮聚脲由含多異氰酸酯—NCO的高分子預(yù)聚體(簡稱A組份)與經(jīng)封端的多元胺(簡稱B組份)混合，并加入其他功能性助劑所組成。在無水狀態(tài)下，體系穩(wěn)定，但在空氣中水分的作用下，迅速產(chǎn)生多元胺，多元胺迅速與異氰酸酯—NCO反應(yīng)，形成SK手刮聚脲。

根據(jù)用途，SK手刮聚脲可分為自流平聚脲和觸變型聚脲，對坡度＜3°的混凝土平面，使用自流平聚脲施工方便、速度快;對坡度＞3°的混凝土平面、立面和頂面，使用觸變型聚脲［2］。

SK手刮聚脲彈性涂料特性:

1)對濕度、溫度不敏感，不易產(chǎn)生氣泡，具有較強(qiáng)的耐腐蝕性和抗老化性。

2)對鋼、混凝土、PU/PE泡沫、木材等底材有較好的附著力。

通過配方調(diào)節(jié)，即使是凝膠時(shí)間在3s左右的快體系仍具有很好的附著力。甚至可以調(diào)節(jié)配方得到附著力強(qiáng)度超過自身強(qiáng)度的體系。聚脲材料在不同材料上的附著力數(shù)據(jù)見表1。

3)聚脲的各項(xiàng)物理性能指標(biāo)見表2。

表1 聚脲材料在不同材料上的附著力情況

表2 聚脲材料各項(xiàng)物理性能指標(biāo)

3 SK手刮聚脲施工工藝

SK手刮聚脲的施工首先要進(jìn)行底材基礎(chǔ)面的處理，基礎(chǔ)面應(yīng)達(dá)到密實(shí)、平整、無灰塵、無油污;然后在基礎(chǔ)面上涂刷搭接劑，涂刷應(yīng)做到涂勻涂嚴(yán);最后進(jìn)行聚脲的涂刷，涂刷過程要避免工作面被塵土污染［3］。

3.1 基礎(chǔ)面處理

混凝土基面要用角磨機(jī)仔細(xì)打磨，去除表面浮漿，做到基礎(chǔ)面密實(shí)、平整、干凈、無灰塵、浮漿、毛刺、空洞、沙粒、空鼓和裂紋現(xiàn)象;混凝土基面應(yīng)無油污、無樹脂、無脫模劑等化學(xué)雜質(zhì);含水率應(yīng)＜5.5%。

為保證聚脲涂層與出水流道混凝土搭接牢固可靠，避免在高速水流沖刷下開口掀起，在聚脲收邊處將混凝土打磨成3 mm深的倒三角，SK手刮聚脲的示意圖見圖1，用聚脲涂料將倒三角填平，收邊處要做到與混凝土面平穩(wěn)過渡［4］。

圖1 SK手刮聚脲收邊示意圖

如混凝土基礎(chǔ)面有明顯裂縫或其他殘缺，則應(yīng)先對殘缺進(jìn)行修補(bǔ)，采用高強(qiáng)水泥砂漿(聚合物砂漿+108膠)修補(bǔ)基材表面裂隙及大的坑洞，對于混凝土裂縫表面＞0.15 mm的要增設(shè)20 cm寬的胎基布，對于漏水裂縫需要進(jìn)行化學(xué)灌漿處理，見圖2。

圖2 混凝土裂縫處理

待修補(bǔ)基材表面的高強(qiáng)水泥砂漿完全干燥后，再次進(jìn)行基面打磨，打磨完成后進(jìn)行基礎(chǔ)面清潔處理，用高壓空氣進(jìn)行吹灰除塵，分兩次進(jìn)行，第1次吹灰后等浮塵降落后再進(jìn)行第2次除塵，同時(shí)要用軸流風(fēng)機(jī)排風(fēng)，也可采用高壓水槍沖洗表面的灰塵、浮渣，最后用抹布進(jìn)行表面擦拭，做到表面清潔、干燥(含水率＜5.5%)，達(dá)到基礎(chǔ)面的施工要求。

3.2 搭接劑刷涂

混凝土基礎(chǔ)面處理完成后，采用聚脲專用搭接劑添加粉料(石英砂∶水泥=1∶4)做成的膩?zhàn)痈鄬炷粱A(chǔ)面上的沙眼再次進(jìn)行刮涂。待膩?zhàn)痈嗤耆稍锖?常溫下為3～4 h)，調(diào)配聚脲專用搭接劑(A∶B=1∶2.5)，進(jìn)行表面刷涂，刷涂厚度要均勻，不漏刷、堆積和流掛［5］。

搭接劑涂刷施工之前要保證基面的干燥，搭接劑刷涂要盡量的薄，做到薄而均勻。一般采用輥涂工藝，邊角溝槽輔以刮涂施工。如采用手工刮涂，刮涂時(shí)要用力壓實(shí)，使涂層密實(shí)平整。

3.3 聚脲刮涂

聚脲的刮涂要在搭接劑表干后進(jìn)行(手指接觸搭接劑不黏手但有指紋)，刮涂時(shí)可采用毛刷刷涂配合刮板刮涂，刷涂和刮涂時(shí)要來回用力，做到壓實(shí)涂層，一般一次涂層厚度在0.5～0.7 mm左右。

第1遍聚脲刮涂完，要待涂層表干后(大概1 h，受環(huán)境溫度影響)再進(jìn)行第2遍刮涂。依次類推，直到涂層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)厚度為止。

聚脲涂層厚度要均勻，為保證手刮聚脲各層之間的黏接良好，層間不能有水或灰塵。在聚脲刮涂施工期間，如遇大風(fēng)或下雨天氣要停止施工，及時(shí)對工作面采取遮風(fēng)和避雨措施。

3.4 聚脲涂層養(yǎng)護(hù)

SK手刮聚脲涂刷完成后，常溫養(yǎng)護(hù)即可，48 h內(nèi)做到盡量不要踩踏或有水侵泡。因手刮聚脲反應(yīng)速度慢，需一個(gè)月時(shí)間才能達(dá)到最佳強(qiáng)度。

4 施工中應(yīng)注意的問題

施工過程中應(yīng)該注意的問題主要有以下10個(gè)方面:

1)混凝土表面處理完成后，一定要仔細(xì)清除混凝土表面的塵土和浮渣。

2)搭接劑的涂刷要做到薄而均勻，不能漏涂。

3)聚脲的調(diào)配要嚴(yán)格按比例(A∶B=1∶1)進(jìn)行，并攪拌均勻，做到現(xiàn)配現(xiàn)用，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)用完(一般30 min左右)，要勤配少配，避免浪費(fèi)。

4)聚脲涂刷要在搭接劑表干后進(jìn)行(黏手而不拉絲)，SK手刮聚脲在刮涂時(shí)必須使用專門的手刮板，涂刷時(shí)應(yīng)縱橫涂刷，保證凹凸處均能均勻涂上，達(dá)到涂層均勻。

5)聚脲的收邊處應(yīng)將混凝土打磨成3 mm深的倒三角，做到收邊處聚脲與混凝土面平順連接。

6)SK手刮聚脲的施工溫度應(yīng)高于15℃，如環(huán)境溫度過低，應(yīng)采取加溫保暖措施。

7)如遇大風(fēng)或下雨天氣要馬上停止施工，用篷布等對施工部位遮掩，避免塵土等雜物及雨水污染聚脲表面。

8)為避免施工人員對作業(yè)面的破壞和污染，在作業(yè)面上搭設(shè)懸空支架，并且施工人員腳穿腳套進(jìn)入作業(yè)面。在刮涂流道頂部時(shí)，底部應(yīng)做好遮蔽防護(hù)。

9)聚脲施工完成后，在1 h內(nèi)最好不要有灰塵和雨水接觸涂層表面，應(yīng)做好防護(hù)措施;48 h內(nèi)做到盡量不要踩踏或有水侵泡。

10)施工現(xiàn)場要保證通風(fēng)良好，同時(shí)要隔絕火源、遠(yuǎn)離熱源。

5 處理效果

2011年12月博湖西泵站更新改造工程投入運(yùn)行，目前運(yùn)行已接近2 a。通過對出水流道內(nèi)部SK手刮聚脲表面觀察，沒有出現(xiàn)磨損、裂縫和變形的情況。

機(jī)組啟動時(shí)，虹吸式出水流道內(nèi)真空度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。通過運(yùn)行觀察，出水流道沒有出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。

通過運(yùn)行數(shù)據(jù)分析計(jì)算，博湖西泵站6臺機(jī)組在各種運(yùn)行組合模式下的能源單耗kW·h/(kt·m)最高值為4.37 kW·h/(kt·m)最低值為3.68 kW·h/(kt·m)，符合電力排灌泵站的能源單耗應(yīng)≤5 kW·h/(kt·m)的規(guī)定;6臺水泵裝置效率在68% ～77%，均＞65%的規(guī)范要求。

6 結(jié)語

SK手刮聚脲彈性涂料在博湖西泵站更新改造工程出水流道混凝土防滲加固中的成功應(yīng)用，證明SK手刮聚脲彈性涂料的高附著力、高耐磨性和耐水流沖刷性等性能。由于SK手刮聚脲具有優(yōu)異的力學(xué)性能，并且施工方便，不需要專門的設(shè)備，在水利工程混凝土的伸縮縫、裂縫表面防滲及大面積混凝土表面防沖磨、防滲等方面得到廣泛的應(yīng)用。

［1］孫志恒，夏世法.單組份聚脲在水利工程中的應(yīng)用［J］.水利水電技術(shù)，2009(01):59－61.

［2］鄧仁貴.SK手刮聚脲在官山渡槽伸縮縫修補(bǔ)中的應(yīng)用［J］.中國農(nóng)村水利水電，2010(08):118－119.

［3］于進(jìn)江.SK手刮聚脲彈性體材料在頭屯河水庫放水涵洞明流段地板加固中的應(yīng)用［J］.河南水利與南水北調(diào)，2011(02):5－6.

［4］曹小武，王毅斌，孫志恒，等.深圳東江水源工程渡槽伸縮縫漏水及隧洞裂縫處理［J］.中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2010，8(01):30 －33.

［5］王增利，路志偉.手刮聚脲在安康水電站中的應(yīng)用［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013(36):39－40.

Application of SK Brushing Polyurea Elastic Coating in Bohu West Pumping Station Update Project

HUANG Zhi-gang
(Xinjiang Bayinguoleng Tarim River Basin Management Bureau，Korla 841000，China)

SK brushing polyurea elastomer material is suitable for the treatment of concrete cracks，seepage control and the building surface of impact abrasion requirements.Application of SK Brushing polyurea elastic coating in Bohu West Pumping Station Update Project is introduced.After more than 2 years of operation，through the SK brushing polyurea surface observation at the outlet internal，there is not wearing crack and deformation.

SK brushingpolyurea;coatingproperties;constructiontechnology;reinforcement;application effect

TV698.2;TV672.3

A

1007－7596(2014)07－0036－03

2013－09－14

黃志剛(1977－)，男，四川資中人，工程師。