混凝土面板堆石坝面板表面防护技术

混凝土面板堆石坝面板表面防护技术摘要

本文旨在探讨一种新型的单组分聚脲防水涂料在面板堆石坝面板混凝土表面防护中的应用，并详细介绍其性能和施工工艺。实践证明，这种涂料具有良好的防水性能，可以有效防护面板，并且可以有效封堵裂缝，从而起到良好的防水效果。

关键词：面板堆石坝；面板表面防护；单组分（脂肪族）聚脲防水涂料

前言

单组分（脂肪族）聚脲防水涂料是一种环保材料，经过中国建材认证，是绿色建筑的首选产品。具备优良的抗冲击和耐磨力，高强度，大延展率，良好的抗冻防渗效果，耐腐蚀和耐老化，并且与混凝土的黏结强度很高。因此，它广泛用于需要暴露、抗冲击、防水防腐和耐久性的工程，是修复和封闭面板表面裂缝的理想选择。通过提升面板性能，可以有效地保护面板。

1、工程概况

车马碧水库位于马龙县西北部的马过河镇车马碧村附近，是牛栏江一级支流马龙河干流下游重要水利枢纽，是马龙县重要的水利工程之一。水库总库容12449×104m3，工程建设规模为大（二）型水库，工程建设等别为Ⅱ等，主体结构包含拦河坝、溢洪道、导流兼泄洪放空隧道等，死水位为1915.30m，正常蓄水为1938.50m，设计洪水位为1938.75m，校核洪水位1941.20m；大坝采取面板堆石坝，其顶部高程为1943.2m，宽度为8.0m，长度为224m，最大坝高达52m，迎水面采取钢筋混凝土结构面板，坡比为1:1.4，面板设计厚薄为40cm，共有23块模板，标准模板宽度为10m。

2、面板存在问题及处理方案

2.1、混凝土面板存在问题

车马碧水库工程面板由于受新冠疫情影响，浇筑在7月份才完成，浇筑时间段处在昼夜温差大，气候温度对面板混凝土施工造成了一定影响，加之混凝土原材料、拌和运输、后期养护以及施工工艺等的影响，面板混凝土浇筑完成后养护过程中发现面板出现了裂缝。面板裂缝见图1。

图1 面板裂缝

裂缝出现后对面板裂缝分别用钢卷尺检测法、裂缝宽度测试仪检测法、非金属超声检测仪法对裂缝长度、宽度和深度进行了检测。根据检测报告，大坝面板混凝土共检测出172条裂缝，裂缝宽度在0.20mm以下37条、0.20~0.30mm之间27条、0.30~0.40mm之间49条、0.40mm以上59条，裂缝深度范围为在

7.3~44.0mm之间，占混凝土面板厚度范围为1.8%～11.0%，裂缝平均长度范围为3.00m~11.0m。经过对混凝土面板裂缝数量、缝深及位置的分析，每块面板都存在裂缝且分布不均，但又为未贯穿面板，而面板混凝土出现这种表面非贯穿裂缝的情况比较常见，若不及时处理，混凝土面板会因自身结构和受力特点，在水压力、坝体内部沉降等外部环境作用下，这种裂缝会不断扩展和连通，短短5年时间后，10％以上的微裂缝会发展成为贯穿性裂缝[1]。贯穿性裂缝会降低面板混凝土结构的承载力、耐久性、使用价值等，严重的将直接威胁到人民的生命、财产安全[2]。

2.2、混凝土面板处理方案

根据面板裂缝多且裂缝分布不均等特点，以及面板防渗性能要求，23块面板混凝土表面全部采用单组分聚脲防护涂料封闭涂刷处理进行防护，既能封堵已有裂缝，又可以起到抑制细微裂缝进一步发展扩大，从而达到防渗的效果；采用单组分（脂肪族）聚脲防水涂料刮涂旨在对面板进行全面防护，处理面板裂缝质量缺陷，增强面板混凝土的防碳化、抗冲磨、抗冻害、耐老化等能力，提高混凝土面板整体结构的耐久性、抗渗性等，增强美化面板外观[1]；由于面板坡比大，不适于采用喷涂，单组分聚脲防护涂层采取人工刮涂施工，涂层厚度不小于2mm，2mm涂层分四次施工，每次刮涂厚度在0.4~0.5mm之间；聚脲防水涂料刮涂施工过程中遇面板裂缝部位、结构突变部位、阴角部位等需着重处理，整体施工完成后经过检测，其厚度及强度应满足要求。

3、材料选用及性能指标

3.1、单组分（脂肪族）聚脲防水涂料

单组分(脂肪族)聚脲防水涂料以功能性聚醚多元醇、脂肪族异氰酸酯及固化剂为主要反应原料，与多种助剂和填料配制而成，接触空气中的湿气而固化，是目前耐久性最好的柔性涂层之一[3]。

单组分（脂肪族）聚脲防水涂料是一种表层的环保涂料，它防渗能力强、强度高、耐黄变、抗老化、抗冲磨效果好，且与各类基层黏结性优良，是一种性价比高的防护涂料，其性能如下：

1、具有优异的综合力学性能，具有防水性、防腐性、抗冲刷性、耐磨性，粘结性优良。

2、涂刷后整体成型效果好，凝结固化后无缝、抗渗能力强。

3、具有良好的耐候性、耐久性，高低温性能优异。

4、施工简便、使用寿命长，综合成本低。

单组分（脂肪族）聚脲防水材料性能指标见表1。

表1 单组分（脂肪族）聚脲防水材料性能指标

检测项目性能指标

要求

实测值

Ⅰ型

Ⅱ型

拉伸强度(MPa)

≥

15

≥2

24.31、

23.47

断裂伸长量（%）

≥

300

≥2

00

237、241

固体含量（%）≥8086.7、

85.2

表干时间

（h）

≤33、2.7

实干时间

（h）

≤66、6

低温弯折性

-45℃，无

裂缝

-45℃，无

裂缝

外观产品为均

匀、无析出物

的粘稠体、无

凝结、结块现

产品为均匀、无析出物的粘稠体、无凝结、结块现

象象

粘结强度(MPa)

≥2.5，或

基材破坏

2.5、2.8

3.2、GTM新型快速修复抗冲磨材料

GTM新型快速修复抗冲磨材料因其力学性能优良，抗压强度高、抗冲磨强度

比混凝土强，粘结性高与混凝土粘结紧密，从而具有良好的柔韧性和抗冲击性能，能够抵挡外力引起的变形而减小体系产生的内应力；工作性能优良，和易性好，

可提高材料适应性能，施工快速方便，常温固化，高低温条件下施工可靠。GTM

新型快速修复抗冲磨材料性能指标见表2。

表2 GTM新型快速修复抗冲磨材料性能指标

检测项目技术要求实

测值

表观密度(固化）（g/cm3）1.9±0.11

.85

抗拉强度（MPa）≥151

5

固体含量（28d）≥707

1

粘结强度（干粘结）（MPa）

≥4.0，或

基材破坏

4

.1