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喷涂聚脲技术在水工屋面防水中的应用

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喷涂聚脲技术在水工屋面防水中的应用

2021-01-16

  屋面防水设计在整个水工建筑工程中占有很重要的地位,它是保证水工建筑工程结构不受雨水浸蚀的一个重要环节,屋面防水效果在很大程度上决定了水工建筑工程结构的使用寿命。

  由于水工屋面具有抗震动等特殊要求,,对防水材料的选择和施工质量要求更高。目前,水工屋面防水较多采用的是刚性及柔性防水两种做法。由于刚性防水温差应变差,易开裂,大多不被采纳;柔性防水主要有改性沥青油毡、SBS和APP改性油毡、高分子防水卷材和防水涂料等,这种材料经过日光老化后会出现开裂,即使防水材料自身不开裂,也会因为混凝土的开裂(由振动、应力变化等因素引起)而断裂。特别是建筑屋面存在大量预埋或穿墙金属构件的情况,采用有机卷材作为防水层很容易造成大量施工接缝,也是以后运行出现渗漏的隐患之一。

  喷涂聚脲技术是一种新型的现场固化、快速成型工艺,它具有无溶剂、固化快、对湿气不敏感、施工周期短、物理性能优异等特点。在美国、欧洲等发达国家,该技术的应用已有十余年的历史,市场需求十分强劲。其中一个突出的应用领域是在屋面防水方面。在美国,屋顶施工协会根据大量的实际应用明确指出:喷涂聚氨酯泡沫和喷涂聚脲弹性体复合体系是所有防水保温体系中长效的防护体系。近几年来,聚脲喷涂技术也逐步在我国水工建筑、民用建筑等屋面防水工程中得到应用。

  聚脲材料是由异氰酸酯组分(简称A组分)与氨基化合物组分(简称R组分)反应生成的一种弹性体物质。其中,A组分可以是单体、聚合物、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物;R组分由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成。A组分与R组分通过专用的主机和喷枪进行喷涂施工。与传统环保涂装技术相比,喷涂聚脲技术具有以下优点:

  (1)抗水渗透性:

  高聚物改性沥青卷材、三元乙丙防水卷材、自粘性防水卷材、高密度聚乙烯片材和EVA片材等防水材料因接缝较多,粘结力低,易漏水和窜水,防水可靠性低,基本上属于“雨衣式”防水,只适合迎水面防水。

  喷涂聚脲弹性体涂层致密,整体无缝,拉伸强度高,断裂延伸率大,粘结力强,是真正的“皮肤式”防水,可用于迎水面防水,亦可用于背水面防水。

喷涂聚脲.png

  (2)耐高低温:

  喷涂聚脲弹性体和高密度聚乙烯片材、聚合物改性沥青卷材等相比有优异的耐高低温性。它既能耐160℃的高温,又能在-40℃时保持低温柔性。高分子卷材是热塑性材料,其性能指标随温度升高而锐减。

  (3)抗混凝土开裂性:

  防水涂层的抗开裂性(即阻止混凝土开裂的能力)取决于材料的抗拉强度、涂层厚度和粘结强度的大小。 防水涂层对混凝土基材开裂的防护性(即对混凝土裂缝的遮盖性,亦称追随性)取决于材料的抗拉强度、涂层厚度和断裂延伸率的大小。

  喷涂聚脲弹性体具有很高的拉伸强度(≥16Mpa),很高的断裂延伸率(≥500%),很强的粘结强度(与混凝土基材的粘结力≥5Mpa),很高的耐磨耐冲击性,从而保证聚脲涂层具备极好的抗混凝土的开裂性、对混凝土开裂的防护性,以及对开裂、剥落混凝土结构的维修和补强性。

  聚脲涂层对混凝土的粘结强度达5Mpa,远大于混凝土的剥离强度(约2.0Mpa左右),故在混凝土基材开裂、涂层受拉伸时只在裂缝附近混凝土局部剥离,从而避免了“原位拉伸”;而其它部位仍牢牢粘结,是真正的“皮肤式”防水,这是喷涂聚脲弹性体的独特优势。

  (4)工艺性:

  三元乙丙橡胶和高聚物改性沥青卷材等工艺复杂、效率低,受人为因素影响较大;聚氨酯防水涂料固化速度较慢、施工周期长;喷涂聚脲弹性体1分钟表干,10分钟实干,固化速度快,可连续厚涂,施工速度快、效率高;可在复杂型面成型,涂层连续无接缝。聚脲涂层节点细部施工较方便,不需纤维层增强,变形缝和施工缝密封可靠。聚脲配专用底漆可在潮湿基面施工,故喷涂聚脲工艺性较佳。

  (5)成本:

  在比较成本时,要比较相同防护性能条件下的成本,即要比较防护性能的优劣、使用年限的长短、寿命周期费用的高低,以及节能性、环保性和社会效益,不能仅仅比较材料价格的高低。

  喷涂聚脲弹性体具有优异的综合理化性能,卓越的工艺性和环保性,它能有效的解决目前旧建筑屋面防水改造工程中面临的许多难题:

  实现真正的“皮肤式”防水,杜绝涂层的漏水和窜水。

  杜绝涂层的“原位拉伸”,极大的提高了对基材开裂的防护性。

  优异的耐磨、耐冲击、耐穿刺功能。

  可适用于混凝土基材迎水面防水,又可用于背水面防水。

  可在干燥混凝土基材施工,亦可在潮湿基面施工。

  独特的混凝土基材抗开裂、开裂的有效防护和失强基材补强的三效合一。

  结论

  喷涂聚脲防水技术解决了三峡升船机屋面震动变形及防水材料长期外露,紫外线照射使材料老化等问题,延长了防水层的使用寿命。虽然其综合施工费用比普通防水层略贵,但可以节约不必要的维修费用,还可以避免因维修加固对水电站的正常生产造成不必要的损失,因此,其综合经济效益非常可观。

  目前,建筑防水技术正向着高技术含量、高效率、高性能的方向发展。喷涂聚脲技术满足了这一发展趋势的要求。该技术的应用,不仅有效地改善了建筑物的防水效果,而且也增强了建筑物的耐久性和美观性。喷涂聚脲技术在水工屋面防水领域具有广阔的推广应用前景。


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