摘要：聚脲材料具有很多优势，比如防渗漏、抗冻融、抗疲劳破坏、耐老化、抗冻融、抗冲耐磨等，其是一种无溶剂、涂刷型弹性材料。这种材料可用于水工混凝土裂缝及伸缩缝表面封闭处理，也可用于大面积防渗及小流速过流面的抗冲磨防护与表面耐久性防护。其可分为以下几种材料构成。
关键词：聚脲涂层；水工混凝土表面处理；施工技术
引言
水工棍凝土建筑物随着运行年限的增加,以表面侵蚀为起因的老化病害问题口益突出,大多数病害与混凝土的表层结构缺陷有关。为了防止混凝土表面破坏,提高结构的耐久性,开展了对棍凝土的表面防护及处理技术的研究。
1聚脲涂层的防护性能研究
目前，提高海工混凝土结构耐久性的方法有很多种，例如:提高混凝土的强度、掺入高效活性矿物、在混凝土表面涂覆防护涂层等，世界各国的防腐蚀实践证明了混凝土涂层防护是对混凝土进行保护最有效、最经济、最普遍的方法。混凝土涂层防护是在混凝土表面涂覆防腐涂层来有效地减少海洋环境中的腐蚀离子向混凝土中渗透扩散，以此来提高混凝土结构的使用寿命。该技术作为一种能有效提高钢筋混凝土结构耐久性的方法而逐渐受到众多专家学者的关注。
为对聚脲涂层的防护性能进行研究，在露天海水池中对聚脲涂层的防护性能进行了对比试验，结果如图1所示。
图1 聚脲涂层、涂漆层、无涂层对金属防护对比
从图1可以看出，经过1a的自然环境腐蚀试验，无涂层的铁桶在水位附近出现了严重的锈蚀［图1(a)］，喷漆层的铁桶在水位附近也发生了严重的腐蚀，部分漆层已经掉落［图1(b)］，而喷涂聚脲涂层的一面则完好无损，没有出现任何锈蚀现象。经过为期4a的自然环境腐蚀试验后［图1(c)］，涂漆层的一面出现了严重的腐蚀破坏现象，聚脲涂层仍完好无损。在混凝土铁管柱表面涂覆聚脲涂层与不涂覆涂层的混凝土铁管柱进行为期1a的对比试验［图1(d)］，发现无涂层混凝土铁管柱发生了严重的锈蚀，且外围的铁管出现了开裂，而聚脲涂层混凝土铁管柱由于雨水的侵蚀作用仅在上边缘无涂层处出现了轻微的锈蚀，且涂层和铁管仍紧密粘附在一起，涂层没有出现开裂、脱落等现象。
2聚脲涂层在水工混凝土表面处理中的施工技术
2.1混凝土基层处理
(1)聚脲涂层施工前，必须对需要进行混凝土表面处理的范围，按照混凝土缺陷处理要求处理完成。随后对混凝土表面进行打磨处理，清除混凝土表面的棱角。若混凝土表面本身粗糙度过大，即使进行了打磨处理，也很难达到聚脲涂层所需的基层粗糙度。因此在聚脲涂层施工之前，混凝土表面的粗糙度不能大于1．0mm，才能保证聚脲涂层与混凝土具有良好的附着性能。
(2)烘干处理。混凝土表面含水率过高，则聚脲涂料和反应放热将会使水分汽化，由于聚脲涂料凝胶时间非常短，水气来不及逸出，致使涂层出现针孔等缺陷，且基层中大量的水分受热汽化、体积膨胀，也会促使涂层出现鼓泡、脱落等病害。
(3)混凝土表层强度需要达到一定的要求。混凝土表层强度达不到要求，强行施工将来极可能出现涂层从基层一侧大面积脱落的问题，一般要求进行聚脲涂层处理的混凝土基层拉拔强度宜大于3．5MPa。
(4)为确保处理后的混凝土表观平顺、效果美观，因此混凝土基层表面处理应平顺。实践证明，混凝土基层的拉拔强度、水分和表面清洁度、缺陷等基层质量是决定聚脲涂料工程质量的关键因素。
2.2聚脲涂层施工
(1)聚脲涂层施工从基层到面层依次序进行，现场施工必须按工序和层次进行检查验收，不能等全部完工后才进行一次性的检查验收。如发现上道工序质量不合格，必须返工或修补，直至合格方可进行下道工序的施工。
(2)必须控制聚脲涂层施工环境温度和湿度。温度过低和空气相对湿度过大，则空气中的水很容易凝结在混凝土或聚脲基层表面，容易导致聚脲在涂膜过程中形成针孔和孔洞等缺陷，降低聚脲涂层与基层之间的黏结强度。风速过大可能导致物料四处飞扬，会导致涂膜厚度不均匀或涂膜表面出现“桔皮”现象。因此，在四级风及以上的露天环境条件下，不宜实施涂刷作业;严禁在雨天、雪天实施露天喷涂或涂刷作业。
(3)聚脲涂层施工温度越高，流动性和可施工性越好，固化相对较快，养护时间相对较短;如果温度较低，固化就慢，养护时间就长。一般要求施工期间的温度要大于5℃，相对湿度小于85%。因为当施工温度小于5℃时，特别是养护温度低于0℃，聚脲涂层将停止固化，完全固化后的性能指标会降低，影响聚脲涂层使用寿命。如果有特殊需要低温施工，则要增加保温措施。
(4)大面积涂刷聚脲应单向均匀施工，一般情况下涂刷遍数为三遍，第一遍涂刷0．5mm厚，第二遍0．8mm厚，第三遍0．7mm厚，三遍总厚度不小于2mm，每层涂刷施工完成后2h内不宜与水接触，72h内防止外力冲击。两次涂刷作业间隔时间超出工艺试验确定的允许值时，涂层表面会失去反应活性，易出现分层现象，因此在涂层间涂刷界面剂有利于保证整体黏结强度。
(5)大面积涂刷聚脲需分几次施工时，后涂刷聚脲作业的部位需要与已施工部位进行有效搭接，搭接宽度应不小于50mm，搭接部位第一次涂刷厚度按斜坡收边。为保证聚脲涂层周边有一定的厚度，防止周边涂层在高速水流作用下因太薄而掀起，需要在涂层周边处将混凝土打磨成倒三角。
(6)当同一作业面的涂刷不能一次完成时，底部涂层表面无污染，则可在24h内直接涂刷;当底部涂层表面被污染或间隔时间超过24h时，应将底部涂层表面清洁干燥后涂刷层间处理剂，再进行上层涂刷作业。
(7)已开封的聚脲材料必须在规定时间内用完，避免产生材料浪费。施工期间因低温储存导致聚脲凝结时，可在使用前采用60℃的水浴加热至流动状态。
2.3界面剂涂刷
(1)混凝土基层处理完成后，需要在混凝土基层表面涂刷BE14界面剂，涂刷厚度要求薄而均匀，无漏涂现象。
(2)界面剂应按要求的配比配制，配量适中，混合均匀;界面剂可采用涂刷、辊涂或涂刷的方法施工，涂覆的界面剂应薄而均匀，无漏涂、无堆积。
(3)界面剂涂刷范围应大于聚脲涂层范围。
(4)界面剂涂刷完成后，应采取措施防止灰尘、溶剂、杂物等污染表面。
(5)界面剂涂刷完成后，应在界面剂规定的间隔时间内进行聚脲的涂覆作业。超出规定间隔时间的，应重新涂刷界面剂。
结语
聚脲涂层施工技术作为一种新型的绿色环保施工技术，具有良好的力学性能、耐老化、防渗漏、抗冻融、抗冲耐磨、抗疲劳破坏、施工便捷、技术先进等特点，在水工混凝土裂缝及伸缩缝表面封闭处理和大面积防渗及有抗冲磨要求的泄洪建筑物的表面防护处理方面，具有明显的技术优势和广泛的应用前景，是混凝土表面处理的理想材料。同时，鉴于聚脲良好的物理和化学性能，也可为化工防护、管道防腐、海洋防腐、隧道防水、桥梁防护、基础加固、屋面种植、道具制作、护舷制造等大型基础设施的建设，提供一种先进的防腐、防水、耐磨的装饰材料，以及更为方便、快捷的施工技术。
参考文献
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［3］黄微波，马红亮，李志高．聚氨酯和聚脲涂层对混凝土氯离子渗透性的影响［J］．混凝土，2011(6):94－96．
［4］黄微波，马红亮，李志高．聚氨酯和聚脲涂层对混凝土氯离子渗透性的影响［J］．混凝土，2011(6):94－96．
论文作者:窦立景
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
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