高寒高斜坡手刮聚脲的實驗應用

董良玉

摘要：白山大壩高孔溢流面裂縫處理施工主要采取“粘接、封堵”的修補措施，即通過對張開度較大裂縫灌注充填粘合劑，使得開裂的混凝土重新粘合為一體，盡可能恢復結構的整體性。對于張開度稍小的裂縫，通過對裂縫表面封閉，避免水進入縫隙產生凍脹，隔絕空氣對內部鋼筋的氧化銹蝕，減輕高速水流及外部環境進一步惡化裂縫的作用。對于已經灌漿的裂縫，其表面也需要封閉，這樣，可確保溢流面的平整度，增強裂縫修復效果。

關鍵詞：封閉；基面處理；手刮聚脲；配比

1 概述

白山水電站位于第二松花江干流上游，在吉林省樺甸市白山鎮境內。冬天最低溫度能達到零下37℃。本工程主要針對4個泄洪高孔溢流面柔性封閉手刮聚脲施工，溢流面坡度為63度，閘門底部高程為▽404m壩底部高程為▽304m溢流面長度約為100m。

2 實驗目的

為取得符合溢流面裂縫柔性封閉聚脲施工的各項技術參數。例如：基面處理達到要求的標準，界面劑的涂刮厚度及初凝時間及進行下到工序的時間，手刮聚脲的各項指標及層與層之間涂刮時間。通過現場生產性實驗，對設計暫定的施工技術要求進行驗證并加以細化，透過比選，即能滿足質量要求，又能加快施工進度，并對其適應性做出評價。

3 實驗場地選定

根據現場勘查情況實驗段選擇在16壩段上，，高程在▽312.44左右選定50㎡作為實驗場地。

4 柔性封閉手刮聚脲實驗

4.1 實驗工程量

實驗場地約為50㎡，工程量共計為：界面劑為A組7kg、B組4.9kg，聚脲為100kg。胎基布為76m。

4.2 柔性封閉配比

SK手刮聚脲涂層與底材的粘接面采用BE14專用潮濕界面劑配比A：B=10：7，鋼板界面劑E配比A：B=2：1。

4.3 柔性封閉手刮聚脲施工

4.3.1 混凝土基面處理

1、按技術要求規定的連片封閉范圍，首先用打磨機磨除灌漿遺留的環氧漿液和基面的污物，然后用裝有金剛石磨片的打磨機打磨表面混凝土。對于手刮聚脲邊緣部位，將裂縫兩側各25cm范圍打磨處理，打磨要求與連片封閉范圍相同。打磨范圍要覆蓋所有鉆孔。要將混凝土打磨出深度2mm坡比1：45的三角形，目的是使得邊緣處的聚脲厚度不小于2mm而涂層與混凝土面的過渡坡度滿足規范要求。非邊緣部位打磨平整即可，基面陰、陽角處應做成圓弧形。

2、清除表面浮灰，用清水將表面清洗干凈，等待自然干燥或人工干燥。

3、經過處理后的基面應潔凈、平整，不得有空鼓、松動、起砂和脫皮現象。

4.3.2 涂刮手刮聚脲

第一步：待經過處理后的基面充分干燥后，在即將涂刮聚脲封閉范圍內涂刷界面劑，界面劑涂刷要薄而均勻，不得漏涂，界面劑的涂刷范圍要稍大于涂刮聚脲的范圍。涂刷界面劑前要確保混凝土面干燥和干凈。

第二步：當界面劑初始固化后（粘手不拉絲），在有裂縫的表面涂刮第一遍手刮聚脲，厚度1mm，寬度50cm；

第三步：在第一遍聚脲的上面直接粘貼寬15cm的胎基布；

第四步：第一遍聚脲表面干后進行涂刮第二遍、第三遍聚脲，每遍涂刮厚度1mm左右，直到手刮聚脲厚度達到設計厚度。手刮聚脲設計厚度：胎基布范圍內聚脲厚度3mm，其他部位聚脲厚度（包括手刮聚脲與混凝土面銜接處）為2mm。

涂刮聚脲時應用力縱橫涂刮，涂層厚度要均勻。涂刮聚脲范圍要在界面劑涂刷范圍以內，并且要覆蓋所有鉆孔。

下雨時不要涂刮聚脲施工，要確保聚脲與界面劑之間、聚脲與聚脲之間干燥。如果正在涂刷的聚脲未達到設計厚度，因下雨或其他原因停止施工，當停工時間大于24小時，在繼續上部涂刷聚脲前，需要用C030m活化劑涂刷下部聚脲，30分鐘后再涂刷上部聚脲。

手刮聚脲固化前，現場要采取必要的防雨措施，24小時內嚴禁水浸濕。

4.3.3 注意事項

1、混凝土基礎打磨后一定要清洗干凈，晾干后再涂刮界面劑。

2、界面劑涂刷要求薄而均勻，無漏涂現象，界面劑涂刮面積要大于涂刮SK手刮聚脲涂刮面積范圍。

3、界面劑配比按廠家要求的A、B組分進行混合均勻，一次混合量不宜多，用多少配多少。

4、涂刮SK手刮聚脲時間要在界面劑初始固化（粘手不拉絲）時實施，如果時間過長，需要增加HM界面劑活化劑。

5、SK手刮聚脲在使用時必須使用專門手刮板，SK手刮聚脲涂層要求均勻，涂刮時應用力縱橫涂刮，保證凹凸處均勻，涂刮面積要在界面劑范圍內。

6、聚脲層與層之間時間超過18小時后，要用C030m活化劑擦一遍，30分鐘后涂刮上部聚脲。

7、施工人員必須配備勞動防護用品，施工現場要保證良好的通風，同時要隔絕火源、遠離火源。如濺到皮膚上，應立即用清水沖洗。如果不慎涂料濺入眼中，應立即用清水沖洗，如仍感不適，速去醫院治療。

4.4 柔性封閉SK手刮聚脲質量檢測

1、手刮聚脲施工質量合格條件：手刮聚脲本體應與混凝土基層粘結牢固，表面平整、過度坡度符合要求、涂刷均勻，不得有流淌、皺褶、鼓泡、露胎體等缺陷，封閉范圍滿足設計要求，手刮聚脲厚度在裂縫處達到3mm，其他部位厚度達到2mm。

2、聚脲涂層粘度強度的現場檢測：使用ZQS6-2000型粘度強度檢測儀在聚脲涂層涂刷作業完成10天后進行檢測，測試前用刀片垂直于混凝土基層將涂層完全隔斷尺寸按檢測儀的方柱形標準塊截面積尺寸40mm×40mm切割。粘接前聚脲涂層表面用細砂紙打磨，采用高強、快速固化膠粘劑粘結鋼板標準塊，固化時間根據選擇的膠粘劑確定，然后按照粘度強度檢測儀的說明書正確使用儀器對其檢測，聚脲涂層粘結強度≥2.5Mpa基層破壞為合格，然后用卡尺測定聚脲的厚度，每400㎡檢測一組。

5 結語

5.1 檢測結果

涂層正拉粘接強度值可直接從儀器中讀出KN值，可按下列公式計算出Mpa。

σ=F/A

式中：

σ-粘結強度（Mpa）；

F-破壞荷載（N）；

A-試件粘結面積（mm2）。

σ=4205N/1600mm2=2.6Mpa

5.2 檢查成果分析

從拉拔實驗檢測結果得知，聚脲涂層粘結強度為2.6Mpa≥2.5Mpa基層破壞為合格，滿足設計要求，從測點破壞強度來看屬于混凝土基層內部破壞，粘接破壞面積在85%以上，在本次試驗中最大拉拔強度達到3.3Mpa，該實驗方法及工藝滿足設計要求。并通過高孔泄洪驗證試驗效果，并滿足設計要求。