LEAC丙烯酸聚合物水泥在北疆供水渠道防滲中的應用

趙多明

（新疆額爾齊斯河投資開發（集團）有限公司，烏魯木齊 830000）

1 工程概況

北疆供水工程總干渠位于季節性凍土地區，工程沿線分布泥巖、低液限粉土等不良地質，具有遇水膨脹、崩解或軟化變形的特征。同時渠道兼有挖方、填方及半挖半填等多種形式，底下水位賦存條件復雜，運行期渠道防滲層老化導致的滲漏水極易在挖方區域形成滯水區，或者在填方區域形成管涌及流土破壞。因此，對于長期運行條件下渠道防滲層的老化及防滲功能喪失問題，需要進行工程修復。目前，渠道斷面為弧底梯形，弧底半徑8.4 m，弧長6 m，采用現澆混凝土+一布一膜復合防滲結構，因此，弧底具有較好的防滲能力。然而弧底上接的直線段渠坡為六棱塊預制襯砌板+一布一膜的復合防滲結構，在預制板間進行砂漿勾縫，長度達16.7 m。直線段與弧底相接處土工膜采用熱熔膠進行黏接，存在一定的施工缺陷，因此，容易形成滲漏點。同時直線段預制襯砌間砂漿勾縫長期受沖刷及凍融循環作用而產生剝蝕，導致土工膜保護層破壞從而形成滲漏通道[1，2]。為此，工程修復主要區域為直線段與弧底相接處土工膜以及直線段預制襯砌。前期修復方案選擇全斷面現澆混凝土襯砌來代替預制襯砌，然而限于施工工期長且渠坡平整度差等原因而難以實施。

借鑒目前建筑物屋頂綠色防滲涂料的防滲施工方案，本文提出了采用有機高分子涂料防滲配合無機水泥強化的方案進行渠道防滲層修復。通過市場調研，選用了聚脲、瀝青以及丙烯酸聚合物水泥等多種防滲涂料。經過現場多次實踐，最終采用丙烯酸聚合物水泥涂料，并對該材料的具體工程應用進行了研究。

2 材料與設備

2.1 LEAC雙組分聚合物水泥材料性能

所選抗滲材料為LEAC 雙組分丙烯酸聚合物水泥，通過將該材料涂刷在渠坡迎水面的襯砌表面上，在渠坡外側形成防水層，既能保護原混凝土襯砌不受侵蝕介質的作用，又達到了代替原先防滲膜實現消除渠基滲漏的目的。材料性能特點如下：

1）施工完成后無搭接縫，可根據各類建筑造型、細部結構（如穿墻管、管根）的幾何形狀成膜，整體性好。避免了其他各類卷材在此類部位因貼合或搭接不好而造成的滲漏隱患。

2）滿粘材料避免了因躥水給維修造成的困擾。耐候性好，耐凍融能力強，有很好的抗紫外線老化能力。通過耐紫外線老化1 000 h 測試。本產品可在屋面長期裸露使用，防水性能可靠，使用壽命長。

3）有多種低溫柔度材料可選擇，適合全國所有建筑氣候區。低溫柔度可在-5～-40 ℃范圍內選擇，可滿足全國不同建筑氣候的使用環境。

4）耐水性好，防水涂膜可長期在水中裸露浸泡使用。彈性好，抵抗基體開裂能力強。涂膜架橋能力超過3 mm。

5）良好的黏結性，與常用建材均有較強的黏接或被黏接性。可在彩鋼板、PVC 管、玻璃、鋁合金、不銹鋼、瓷磚光面、石材拋光面等基面上實施防水施工，也可在木材、瀝青、橡膠上使用。

為了保證該材料在本工程渠道襯砌表面應用的可靠性，根據渠坡可能產生的不協調變形、水流沖刷及高水位運行滲漏等特殊情況，對材料的抗剪切強度、黏接強度和高水頭抗滲性能進行了室內檢測，結果見表1。檢測結果表明，目前選用的防水抗滲材料本身抗滲性和黏結性能可以符合目前渠道要求，然而抗剪性能較弱，為此，采用鋪設加筋布方式提高其應對渠坡不協調變形對材料產生的破壞。

表1 LEAC丙烯酸水泥防水涂料力學性能

2.2 LEAC丙烯酸聚合物水泥渠道現場施工設備

LEAC 丙烯酸聚合物水泥防滲材料在建筑物屋頂防滲中應用較為廣泛，多采用噴涂方式，具有施工效率高、節省人工的優點，然而在本工程中難以實施，主要有以下原因：

1）渠道坡面較陡，噴涂料無法有效凝固而產生流動，造成材料分布不均勻。

2）現場常為有風環境，噴涂無法保證材料有效著面。

3）現場施工量大，施工時間長，環境溫度較低，噴涂設備常發生堵塞。鑒于本工程現場施工環境的特點，現場需要采用涂抹方式進行施工，所用材料及相應的設備見表2。

表2 材料設備一覽表

3 防滲涂層現場施工工藝設計

為保障防滲涂料與渠道襯砌層黏結牢固并且涂抹均勻，達到防滲的效果，現場設計多次涂刷+加筋布的施工方案，工藝流程為：表面除雜→現場施工配合比及現場攪拌→局部加固→底層噴涂→鋪設加筋布→主防滲層噴涂→表層處理。各流程的操作要點和技術要求如下：

1）表面除雜：采用濕水滾軸、軟毛旋轉清掃機對襯砌表面進行清理，清楚灰塵與雜質，并進行自然晾曬使其恢復干燥。

2）施工配合比及現場攪拌：將丙烯酸聚合物與水泥按質量比1∶1 進行現場拌和，拌合物由乳白色變化為深青色且無大塊凝聚物時表明拌和均勻。另外，將丙烯酸聚合物與水按質量比1∶2 進行稀釋，作為底層噴涂材料。

3）局部加固：對于滲漏嚴重的接縫處，表面襯砌破損嚴重部位或凹凸不平位置，首先用拌合物進行局部噴涂，隨即粘貼加筋布，并反復噴涂使其與周圍表面齊平。

4）底層噴涂：待局部噴涂材料干燥后，整體噴涂稀釋后的丙烯酸聚合物，使其充分浸潤混凝土襯砌及砂漿層，隨后均勻噴涂拌合物作為底層防滲層。

5）鋪設加筋布，底層噴涂完畢后，趁濕沿渠道橫斷面方向整塊鋪設加筋布；專用加筋布粘貼時，應攤壓平整，與下層涂料貼合緊密。

6）主防滲層噴涂：加筋布黏結緊密后，在其上表面垂直加筋布鋪設方向進行第一道噴涂，待干燥后（一般以手摸不粘手為準），與第一道噴涂方向垂直再進行第二道噴涂，干燥后再次垂直前一道噴涂進行噴涂，直到達到設計厚度。

7）表層處理：采用稀釋后的底層噴涂材料對已干燥的主防滲層表面進行噴涂，以達到表面光潔，保護主防滲層的目的。

4 質量控制

為保證施工質量，現場按照GB 50204—2015《混凝土結構工程施工及驗收規范》、GB 50208—2011《地下防水工程質量驗收規范》、GB 50108—2008《地下工程防水技術規范》、10J301《地下建筑防水構造》、17CJ101《丙烯酸水泥防水涂料應用構造》、JC/T 864—2000《聚合物乳液建筑防水涂料》等標準采取質量控制措施。

1）施工時必須嚴格按照GB 50208—2011 施工，產品技術指標符合JC/T 864—2000。

2）防水層的施工應在上道工序完畢后進行。

3）實行技術交底制，施工前項目部施工員對操作工人實行書面交底。操作工人更換必須重新交底。

4）所有操作工人必須經過專業培訓，并取得證件，人證相符，無證者不得上崗。

5）施工時注意坡面施工人員安全保護，同時對防滲施工材料包括聚合物涂料、加筋布妥善放置，提高施工安全及效率。

6）施工現場注意防火，嚴禁穿戴硬質、尖銳鞋底的鞋，盡量穿膠鞋，保護防滲層。

7）現場嚴格控制閑雜人員進入，避免施工過程中廢水流入未干燥的防滲層表面導致破壞。增強巡視，及時發現防滲層施工過程中的破損部位，一旦破損，應進行涂料的及時修補。

5 環保措施

本工程作為輸水渠道，必須保障水源的安全無污染，為此制定了以下環保措施：

1）成立施工環境保護管理機構，施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律和法規。

2）丙烯酸水泥防水涂料有很好的環保性，可通過食品衛生級檢測。

3）丙烯酸水泥防水涂料儲運施工暴露使用，均可達到不自燃、不助燃、無安全隱患。

4）丙烯酸水泥防水涂料由專業工廠生產，不需要現場再加工，有效地降低了施工現場噪聲、粉塵及建筑垃圾的產生，有利于建筑周邊的環境保護。

6 效益分析

6.1 經濟效益

同SBS 防水卷材施工相比，LEAC 丙烯酸聚合物水泥防水涂料施工工法在同等條件下能有效加快施工進度，降低各種管理費用成本。

6.2 社會與環保效益

LEAC 丙烯酸聚合物水泥防水涂料，提高了施工效率，減少了材料的消耗和工人的勞動強度，該防水涂料節能環保，可以保證工程質量，提高了建筑的防水效果，響應了國家環保節能的號召，具有較好的社會和環保效益。

7 結語

通過分析LEAC 丙烯酸聚合物水泥防滲涂料在北疆大型供水渠道上的應用實踐，探索了混凝土襯砌表面涂抹防滲材料進行封堵的新型防滲技術，同時論證了LEAC 丙烯酸聚合物水泥在此類工程中應用的材料和設備改進手段，提出了適用于渠道工程的施工工藝、質量控制和環保措施，為相似工程防滲處理提供了參考。