新型聚脲防水材料在隧道等工程中的应用1

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1、新型聚脲防水材料在隧道等工程中的应用王宝柱刘培礼刘东晖张安智(青岛佳联化工新材料有限公司,青岛,266071)黄微波陈酒姜卢敏(海洋化工研究院,青岛,266071)摘要：本文简要介绍了新型聚脲防水材料的发展简史、技术优势和材料性能。重点阐述了聚脲防水材料，在隧道、高速铁路、水利工程、废水处理池、高档建筑屋面等领域的应用。应用结果表明聚脲防水材料具有优良的物理性能和施工性能，是目前国际上最先进的防水施工技术之一。关键词：聚脲防水隧道高速铁路水利随着我国交通业的迅速发展，隧道等地下工程也随之越来越多。如果没有可靠的防水措施，地下水就会侵入隧道，对隧道衬

2、砌和各种通风、照明、消防等设备造成侵蚀，危害到隧道的运营和使用寿命。因此隧道不渗漏是保证隧道能否长期使用，保证行车安全的重要条件，而防水处理的质量又是衡量隧道等地下工程整体质量的重要指标之一。1概述喷涂聚脲弹性体（SprayPolyureaElastomer简称SPUA）技术是国外自二十世纪九十年代以来，继高固体份涂料、水性涂料、辐射固化涂料、粉末涂料等低污染涂装技术之后，为适应环保需求而研发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术。海洋化工研究院是国内首家开发研制聚脲的科研机构，自1998年起推广SPUA系列产品，目前已在国内大量应用。自2007年

3、5月起，海洋化工研究院将喷涂聚脲技术转给青岛[1,2]佳联化工新材料有限公司进行生产和经营，海化院继续提供技术支持。聚脲防水材料克服了各类传统防水材料存在的缺点，是目前国际上最先进的防水材料和施工技术之一。与传统的防水卷材或防水涂料相比，该技术具有以下优点：①快速固化，可在任意曲面喷涂成型而不产生流挂现象，5秒钟凝胶，10分钟即可达到步行强度。②对水分、湿度不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响。③100%固含量，不含VOC’s，属新型环境友好型材料。④优异的物理性能，如拉伸强度高、伸长率好，经受冷热交替和应力变化后不易开裂。⑤涂层连续、致密、无接

4、缝，抗渗透性强，防水、防渗漏效果极佳。⑥与底材附着力好，不起泡，不空鼓。⑦耐候性好，户外长期使用不粉化、不开裂、不脱落。⑧施工后不需要维护，节省了昂贵的维护费用。该技术的优点使得它一经问世，便得到了飞速的发展。2材料性能SPUA材料具有优良的物理性能，在伸长率相当的情况下，聚脲防水材料的强度是聚氨酯防水涂料的5倍以上，其他物力性能也都有不同程度地提高，具体技术指标见表1。表1两种聚脲防水材料的技术指标技术指标SPUA-102SPUA-102G聚脲防水材料高强度聚脲防水材料固含量，%100100拉伸强度，MPa12.418.7扯断伸长率，%46062

5、2撕裂强度，KN/m5984KN/m硬度,邵A80～9075～85冲击强度，Kg5050低温柔韧性（-35℃）弯曲不断裂弯曲不断裂附着力(砼)，MPa2.63.6不透水性，0.3MPa/30min通过通过耐紫外老化，2000h保持率>80%保持率>85%SPUA-102聚脲防水材料适合于建筑屋面、水池、高速铁路等防水工程；而SPUA-102G高强度聚脲防水材料适合于维修困难的永久性防水工程，如隧道、涵洞、水利工程等。3在防水工程中的应用聚脲防水材料具有优异的物理性能和施工性能，将为我国未来的大型基础设施建设，如高速铁路、南水北调、地铁、隧道、水利工

6、程等高难度防水工程，提供一种先进的防[3,4]水材料和方便快捷的施工。3.1隧道工程如前所述，SPUA材料比传统的橡胶防水板和防水涂料更适合在隧道工程中应用。美国波士顿地铁隧道、中国香港地铁隧道、广州地铁三号线均使用了聚脲作为防水层。波士顿地铁隧道为双孔钢筋混凝土沉管厢式隧道。由于混凝土采用钢模整体浇注工艺，所以混凝土表面存在大量的孔洞等表面缺陷。正确的底材处理是保证工程质量的关键步骤，底材处理主要包括打磨表面的毛刺及突起物并填补孔洞，然后在钢板和混凝土底材上分别使用不同的配套底漆。底漆干燥后喷涂厚度2.5mm的PCS-355灰色芳香族聚脲防水层，

7、最后再施工一道75mm厚的水泥砂浆保护层。美国北卡罗莱纳州的高速公路隧道是聚脲防水工程的又一成功案例。该隧道为修筑在岩石上的混凝土。由于存在渗漏问题，导致基础结构逐渐老化、电气线路容易短路，长时间的腐蚀甚至会导致岩石滑塌的危险。通过广泛的调研，州政府决定使用聚脲对隧道进行修复，这主要基于聚脲具有防水好、耐老化、附着力好、可低温施工等优点。施工后的聚脲弹性好，混凝土接缝处不易渗漏。在1.25mm厚的浅黄色聚脲表面再滚涂施工0.4mm厚的脂肪族聚脲，从而形成一个光滑的表面，有利于今后的清洁和保养。2005年，正在建设中的广州地铁三号线的隧道局部使用了S

8、PUA-102聚脲防水材料进行了防水处理。施工底材为喷射成型的混凝土，表面比较粗糙。施工前先刷涂一道WEP-100配套底漆