高寒高斜坡手刮聚脲的实验应用

董良玉

摘要：白山大坝高孔溢流面裂缝处理施工主要采取“粘接、封堵”的修补措施，即通过对张开度较大裂缝灌注充填粘合剂，使得开裂的混凝土重新粘合为一体，尽可能恢复结构的整体性。对于张开度稍小的裂缝，通过对裂缝表面封闭，避免水进入缝隙产生冻胀，隔绝空气对内部钢筋的氧化锈蚀，减轻高速水流及外部环境进一步恶化裂缝的作用。对于已经灌浆的裂缝，其表面也需要封闭，这样，可确保溢流面的平整度，增强裂缝修复效果。

关键词：封闭；基面处理；手刮聚脲；配比

1 概述

白山水电站位于第二松花江干流上游，在吉林省桦甸市白山镇境内。冬天最低温度能达到零下37℃。本工程主要针对4个泄洪高孔溢流面柔性封闭手刮聚脲施工，溢流面坡度为63度，闸门底部高程为▽404m坝底部高程为▽304m溢流面长度约为100m。

2 实验目的

为取得符合溢流面裂缝柔性封闭聚脲施工的各项技术参数。例如：基面处理达到要求的标准，界面剂的涂刮厚度及初凝时间及进行下到工序的时间，手刮聚脲的各项指标及层与层之间涂刮时间。通过现场生产性实验，对设计暂定的施工技术要求进行验证并加以细化，透过比选，即能满足质量要求，又能加快施工进度，并对其适应性做出评价。

3 实验场地选定

根据现场勘查情况实验段选择在16坝段上，，高程在▽312.44左右选定50㎡作为实验场地。

4 柔性封闭手刮聚脲实验

4.1 实验工程量

实验场地约为50㎡，工程量共计为：界面剂为A组7kg、B组4.9kg，聚脲为100kg。胎基布为76m。

4.2 柔性封闭配比

SK手刮聚脲涂层与底材的粘接面采用BE14专用潮湿界面剂配比A：B=10：7，钢板界面剂E配比A：B=2：1。

4.3 柔性封闭手刮聚脲施工

4.3.1 混凝土基面处理

1、按技术要求规定的连片封闭范围，首先用打磨机磨除灌浆遗留的环氧浆液和基面的污物，然后用装有金刚石磨片的打磨机打磨表面混凝土。对于手刮聚脲边缘部位，将裂缝两侧各25cm范围打磨处理，打磨要求与连片封闭范围相同。打磨范围要覆盖所有钻孔。要将混凝土打磨出深度2mm坡比1：45的三角形，目的是使得边缘处的聚脲厚度不小于2mm而涂层与混凝土面的过渡坡度满足规范要求。非边缘部位打磨平整即可，基面阴、阳角处应做成圆弧形。

2、清除表面浮灰，用清水将表面清洗干净，等待自然干燥或人工干燥。

3、经过处理后的基面应洁净、平整，不得有空鼓、松动、起砂和脱皮现象。

4.3.2 涂刮手刮聚脲

第一步：待经过处理后的基面充分干燥后，在即将涂刮聚脲封闭范围内涂刷界面剂，界面剂涂刷要薄而均匀，不得漏涂，界面剂的涂刷范围要稍大于涂刮聚脲的范围。涂刷界面剂前要确保混凝土面干燥和干净。

第二步：当界面剂初始固化后（粘手不拉丝），在有裂缝的表面涂刮第一遍手刮聚脲，厚度1mm，宽度50cm；

第三步：在第一遍聚脲的上面直接粘贴宽15cm的胎基布；

第四步：第一遍聚脲表面干后进行涂刮第二遍、第三遍聚脲，每遍涂刮厚度1mm左右，直到手刮聚脲厚度达到设计厚度。手刮聚脲设计厚度：胎基布范围内聚脲厚度3mm，其他部位聚脲厚度（包括手刮聚脲与混凝土面衔接处）为2mm。

涂刮聚脲时应用力纵横涂刮，涂层厚度要均匀。涂刮聚脲范围要在界面剂涂刷范围以内，并且要覆盖所有钻孔。

下雨时不要涂刮聚脲施工，要确保聚脲与界面剂之间、聚脲与聚脲之间干燥。如果正在涂刷的聚脲未达到设计厚度，因下雨或其他原因停止施工，当停工时间大于24小时，在继续上部涂刷聚脲前，需要用C030m活化剂涂刷下部聚脲，30分钟后再涂刷上部聚脲。

手刮聚脲固化前，现场要采取必要的防雨措施，24小时内严禁水浸湿。

4.3.3 注意事项

1、混凝土基础打磨后一定要清洗干净，晾干后再涂刮界面剂。

2、界面剂涂刷要求薄而均匀，无漏涂现象，界面剂涂刮面积要大于涂刮SK手刮聚脲涂刮面积范围。

3、界面剂配比按厂家要求的A、B组分进行混合均匀，一次混合量不宜多，用多少配多少。

4、涂刮SK手刮聚脲时间要在界面剂初始固化（粘手不拉丝）时实施，如果时间过长，需要增加HM界面剂活化剂。

5、SK手刮聚脲在使用时必须使用专门手刮板，SK手刮聚脲涂层要求均匀，涂刮时应用力纵横涂刮，保证凹凸处均匀，涂刮面积要在界面剂范围内。

6、聚脲层与层之间时间超过18小时后，要用C030m活化剂擦一遍，30分钟后涂刮上部聚脲。

7、施工人员必须配备劳动防护用品，施工现场要保证良好的通风，同时要隔绝火源、远离火源。如溅到皮肤上，应立即用清水冲洗。如果不慎涂料溅入眼中，应立即用清水冲洗，如仍感不适，速去医院治疗。

4.4 柔性封闭SK手刮聚脲质量检测

1、手刮聚脲施工质量合格条件：手刮聚脲本体应与混凝土基层粘结牢固，表面平整、过度坡度符合要求、涂刷均匀，不得有流淌、皱褶、鼓泡、露胎体等缺陷，封闭范围满足设计要求，手刮聚脲厚度在裂缝处达到3mm，其他部位厚度达到2mm。

2、聚脲涂层粘度强度的现场检测：使用ZQS6-2000型粘度强度檢测仪在聚脲涂层涂刷作业完成10天后进行检测，测试前用刀片垂直于混凝土基层将涂层完全隔断尺寸按检测仪的方柱形标准块截面积尺寸40mm×40mm切割。粘接前聚脲涂层表面用细砂纸打磨，采用高强、快速固化胶粘剂粘结钢板标准块，固化时间根据选择的胶粘剂确定，然后按照粘度强度检测仪的说明书正确使用仪器对其检测，聚脲涂层粘结强度≥2.5Mpa基层破坏为合格，然后用卡尺测定聚脲的厚度，每400㎡检测一组。

5 结语

5.1 检测结果

涂层正拉粘接强度值可直接从仪器中读出KN值，可按下列公式计算出Mpa。

σ=F/A

式中：

σ-粘结强度（Mpa）；

F-破壞荷载（N）；

A-试件粘结面积（mm2）。

σ=4205N/1600mm2=2.6Mpa

5.2 检查成果分析

从拉拔实验检测结果得知，聚脲涂层粘结强度为2.6Mpa≥2.5Mpa基层破坏为合格，满足设计要求，从测点破坏强度来看属于混凝土基层内部破坏，粘接破坏面积在85%以上，在本次试验中最大拉拔强度达到3.3Mpa，该实验方法及工艺满足设计要求。并通过高孔泄洪验证试验效果，并满足设计要求。