聚氨酯防水材料在武川分干渠裂縫處理中的應用

摘要：文章介紹了聚氨酯防水材料的基本特征、技術參數、施工工藝，并結合實際運行管理經驗和現場施工實踐，提出了聚氨酯防水材料在引大入秦工程武川分干渠裂縫處理中的施工方法和注意事項等。

關鍵詞：聚氨酯防水材料；裂縫處理；武川分干渠；引大入秦工程；水利工程 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV223 文章編號：1009-2374（2015）10-0056-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0881

1 工程概況

引大入秦工程武川分干渠位于甘肅省白銀市武川鄉境內，承擔著向白銀市城市供水和沿線農業灌溉的重要任務。該地區地勢總體上北東高、南西低，地形、地貌屬隴西高原西北邊緣厚層黃土覆蓋中低丘陵凹陷槽地的山間盆地，梁峁丘陵地貌。海拔1700～2300m之間，屬于典型的溫帶半干旱氣候。年平均降水量204.3mm，年蒸發量2004mm，年平均氣溫7.9℃，極端最高溫37.3℃，極端最低氣溫-26℃，最大凍土深度1.19m。多年平均風速1.9m/s，最大風速25m/s，風向多西北，溫差大、干旱少雨，相對濕度51%。渠道地基巖土主要為中～強濕陷性的粉質壤土和中～弱濕陷性老黃土。

武川分干渠工程全長25.363km，共有隧洞61座，管道3座，渡槽5座，明渠5.120km，暗渠長0.253km，分水口29座，各類建筑物54座。設計流量2.72～3.3m3/s。

2 渠道裂縫的成因分析

2.1 反復凍脹和融沉引起

巖土產生凍脹的主要因素有：（1）起始含水率越高凍脹越嚴重；（2）緩慢凍結速率會出現最大凍脹量；（3）粉土含量越高凍脹越大。該工程地基在巖土上，渠道地處強濕陷性的粉質壤土和老黃土地帶，含水率較高，凍脹量較大，冬季較長，每年凍脹和融沉破壞較為嚴重，是裂縫形成的主要原因之一。

2.2 渠道基礎滲水造成沉陷引起

工程裂縫多產生在渠道和隧洞連接段及隧洞側周處，在內水（施工縫、伸縮縫開裂）和外水（灌溉回歸水、雨水）的包裹滲入情況下，勢必造成局部沉陷進而使砼自重和應力不均產生拉裂，形成不同程度縱橫、環向多種交錯出現的裂縫。

3 聚氨酯防水材料

3.1 基本特征

聚氨酯防水材料是由異氰酸酯、聚醚等經加成聚合反應而成的含異氰酸酯基的預聚體，配以催化劑、無水助劑、溶劑等，經混合等工序加工制成的防水材料。該類材料為反應固化型（濕氣固化）材料，對基層變形的適應能力強。具有以下特點：（1）能在潮濕或干燥的各種基面上直接施工，質輕，不增加建筑物負載；（2）產品具有高強度、高固含量、高延伸率、黏結力強；（3）與基面粘結力強，涂膜中的高分子物質能滲入到微細縫內，追隨性強；（4）高延伸率，涂膜對基層伸縮或開裂的適應性強，抗拉性強度高；（5）耐候性好，高溫不流淌，低溫不龜裂，優異的抗老化性能，耐酸堿侵蝕；（6）涂膜密實，防水層完整，無裂縫，具有防水隔氣功能；（7）綠色環保，無毒、無味、無污染。

3.2 技術參數

聚氨酯防水材料的技術參數執行標準（GB/T19250-2003），如表1所示：

3.3 施工工藝

聚氨酯防水涂料施工工藝分表面處理和涂刷處理兩部分：（1）表面處理。表面處理時要將裂縫及周圍的所有雜物清理干凈，保證表層平整、干凈，無雜物無積水；（2）涂刷處理。施工簡單但工藝要求必須做到，要點是：使用前應攪拌均勻；裂縫表面及周圍必須干凈無雜物；涂刷時保證均勻且無漏涂；應盡量保證防水材料浸透玻纖布等增強材料，減少氣泡和孔洞；注意稀釋劑、緩凝劑和促凝劑的合理使用。

4 聚氨酯防水材料在武川分干渠裂縫處理中的應用

4.1 相關情況說明

聚氨酯防水材料在建筑工程防水處理中應用較多，將此材料應用在水利工程中是一個大膽嘗試，對武川分干渠裂縫進行處理是在對局部區域內進行實驗的基礎上展開的，裂縫主要分布在連接段、漸變段上和個別隧洞內。推廣使用后可作為渠道裂縫處理的新措施。

4.2 施工方法

（1）基層處理：用鏟刀和鋼絲刷將黏在裂縫表面和里面及裂縫左右（寬度至少15cm）基面上的泥土和雜物刷掉，清掃干凈，潮濕或有水時用噴燈做烘干處理。表面必須平整，裂縫（凹陷）處較大時要用1∶3水泥砂漿填平；（2）第一層涂膜：將材料倒出攪勻，用滾動刷或油漆刷蘸材料均勻地涂刷在基層表面，不得過薄也不得過厚，覆蓋即可；（3）裂縫處填充形成浸入層：將材料用油漆刷蘸材料在裂縫處點涂至防水材料浸入裂縫中，填充黏接起到防水的作用；（4）第二層涂膜：第一層和浸入層材料固化后，將材料用橡膠刮板或油漆刷刮涂一層，厚度要均勻一致，刮涂方向必須與第一遍刮涂方向垂直，刮涂量以覆蓋底層為宜；（5）玻璃纖維布增強層：第二層涂膜未完全固化時，將玻璃纖維布（寬度至少10cm）平整的鋪設黏接在涂膜上，壓平壓實，應盡量保證防水材料浸透增強材料，減少氣泡充分黏接，以保證增強材料的良好加強效果；（6）第三層涂膜：第二層涂膜固化后進行第三遍刮涂，刮涂量以完全覆蓋玻纖增強層為宜；（7）裂縫處加強層：在第三層完成后，隨即在裂縫處進行再次涂刷以補強防水材料，形成裂縫處的加強層，以最大限度地保障裂縫處有最優的防水效果。涂完未固化時，可在涂膜表面稀撒砂粒，以緩止防水材料的日照老化。在施工過程中一定要提前準備好主料和輔助材料，如材料黏度過大不便涂刮時，可加入少量稀釋劑進行稀釋。如材料涂刷后固化過快，影響施工時，可加入少許緩凝劑；如涂膜固化太慢，可加入少許促凝劑。

4.3 注意事項

使用聚氨酯防水材料進行裂縫處理時，在施工中應注意以下事項：（1）施工溫度應在5℃以上為宜；（2）不能在雨天施工（勿摻入水分），否則影響成膜效果；（3）請注意產品的防凍貯存，貯存溫度不低于0℃；（4）施工中按要求涂膜均勻，無堆積漏涂現象；（5）施工時請采用合適的防護措施，如手套、口罩等。

5 結語

聚氨酯防水材料應用在武川分干渠裂縫處理工程施工中，經過兩年的實驗和大面積應用，得到了長時間、大流量通水運行的檢驗，裂縫覆蓋效果明顯無變化，質量穩定，經久耐用，起到了防滲防漏的作用，達到了方便快捷、經濟實惠、防滲明顯的預期效果。

作者簡介：毛登權（1978-），男，甘肅景泰人，甘肅省引大入秦工程管理局工程師。

（責任編輯：秦遜玉）