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建筑結(jié)構(gòu)是由梁、板、柱、拱等基本結(jié)構(gòu)構(gòu)件有機(jī)組合而成，分別發(fā)揮各種功能，滿足建筑使用要求，具有足夠強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性的受力體系【lJ。建筑結(jié)構(gòu)按照結(jié)構(gòu)用料可劃分為：砌體結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)，包括歷史建筑古跡、低層住宅樓、工業(yè)廠房、高層建筑、橋梁、堤壩、隧道及城市基礎(chǔ)設(shè)施等建筑形式。這些建筑物出現(xiàn)下列情況時(shí)要進(jìn)行加固修復(fù)：(1)建筑物處于老齡期，年久失修；(2)施工質(zhì)量低劣，如混凝土強(qiáng)度和配筋率達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；(3)使用或改造不當(dāng)；(4)受到暴風(fēng)雨雪、火災(zāi)、地震、泥石流等災(zāi)害事件，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或者破壞；(5)使用環(huán)境惡
劣，如海洋環(huán)境、酸堿鹽腐蝕、泥沙沖蝕。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固修復(fù)，不僅要增加結(jié)構(gòu)的承載力，維持結(jié)構(gòu)的安全和功能的正常發(fā)揮，還要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的防護(hù)，滿足惡劣的使用環(huán)境，防水防潮，保護(hù)鋼筋等內(nèi)部重要構(gòu)件。傳統(tǒng)的加固修復(fù)技術(shù)雖然能夠起到加固作用，但是存在明顯的缺點(diǎn)，如鋼筋混凝土外加層加固法和鋼筋網(wǎng)水泥砂漿外加層加固法均為濕作業(yè)，增加了結(jié)構(gòu)白重；外包鋼加固法必須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)采取防腐蝕及防火措施，增加了加固的成本；外貼碳纖維布加固法通過(guò)樹(shù)脂粘貼或機(jī)械錨固將碳纖維布貼附在結(jié)構(gòu)上，基本不增加結(jié)構(gòu)自重，是最先進(jìn)、最有效的加固技術(shù)，但膠粘劑的耐久性得不到保證，機(jī)械錨固會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成破壞，防水性能差，對(duì)混凝土內(nèi)部鋼筋起不到保護(hù)作用。純聚脲技術(shù)既能增強(qiáng)又兼具防護(hù)的功能，更有效地實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的加固修復(fù)。1．4 耐老化性能優(yōu)異，使用年限超長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)加固修復(fù)的目的是保證建筑物在使用時(shí)能夠達(dá)到安全要求，或延長(zhǎng)建筑物的使用年限，加固材料本身的耐老化性能顯得尤為重要。純聚脲具有優(yōu)異的耐紫外線老化性能、防水抗?jié)B性能和耐雨水沖刷性能，對(duì)于特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，還具有優(yōu)異的耐鹽霧腐蝕性能、耐介質(zhì)腐蝕性能以及抗根莖穿刺的能力。純聚脲的超長(zhǎng)使用年限是由其致密的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成決定。純聚脲的化學(xué)反應(yīng)活性極高，無(wú)需摻入任何催化劑，不會(huì)在陽(yáng)光、氧氣、水以及腐蝕介質(zhì)的侵蝕等劣化因素的誘導(dǎo)下產(chǎn)生自由基而導(dǎo)致分子鏈斷裂、材料表層粉化、材料厚度逐漸減小，最終導(dǎo)致力學(xué)性能、耐老化性能降低。青島理工大學(xué)的呂平等p_5J采用DSC和FTIR方法對(duì)聚脲結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系進(jìn)行了研究，通過(guò)人工加速氙弧燈老化、凍融循環(huán)和鹽霧老化前后聚脲的宏觀力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)的對(duì)比，驗(yàn)證了聚脲的
耐老化性能相當(dāng)優(yōu)異，總結(jié)出純聚脲材料的使用壽命可達(dá)100年以上。國(guó)外也有相關(guān)文獻(xiàn)證明，聚脲在美國(guó)CaliforniaSan Mateo Hayward大橋的使用，使大橋的壽命延長(zhǎng)到100年以上[61。
2 工程應(yīng)用
2．1 工程概況青島即墨市某新建樓宇，在施工過(guò)程中由于環(huán)境因素影響導(dǎo)致混凝土樓板開(kāi)裂(如圖2)。根據(jù)分析可知：此建筑的強(qiáng)度設(shè)計(jì)已達(dá)到使用要求，加固的目的是防止樓板出現(xiàn)嚴(yán)重的漏水現(xiàn)象，腐蝕介質(zhì)會(huì)入侵到樓板和承重梁的內(nèi)部，致使內(nèi)部鋼筋腐蝕，承載力降低，最終建筑物的使用性能和安全性得不到保障，威脅使用者的財(cái)產(chǎn)和人身安全。因此，在選用聚脲材料時(shí)，強(qiáng)度高于步行強(qiáng)度即可，最主要的考慮是防水抗?jié)B能力、伸縮能力、聚脲與潮濕混凝土的附著力，同時(shí)考慮頂面施
工工序的便捷。

圖2 樓板開(kāi)裂
圖2 樓板開(kāi)裂
2．2 材料選用
青島理工大學(xué)功能材料研究所開(kāi)發(fā)的Qtech系列聚脲產(chǎn)品在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用已取得成功經(jīng)驗(yàn)，其中的Qtech一400高速鐵路路基聚脲防護(hù)材料在京津城際高鐵和京滬高速鐵路路·68· 新型建筑材料 2012．12基的防護(hù)工程中使用效果顯著，作為建筑結(jié)構(gòu)的加固修復(fù)材料也會(huì)達(dá)到期待的效果。但在京滬高鐵路基聚脲施工過(guò)程中對(duì)混凝土基材的處理比較嚴(yán)格，除了拋丸打磨除去表面浮漿外，混凝土表面的孔洞、裂縫必須用修補(bǔ)膩?zhàn)舆M(jìn)行封閉、找平。而本工程使用的產(chǎn)品是Qtech一206噴涂型粘彈防水材料，它與Qtech一400的不同之處在于：(1)材料屬于軟彈性體，堵縫能力超強(qiáng)；(2)對(duì)樓板上面的小缺陷無(wú)需像京滬高鐵混凝土路基那樣打磨、找平甚至刮膩?zhàn)樱�只需利用Qtech專業(yè)的聚脲噴涂技術(shù)，就能把所有的缺陷封住；(3)Qtech一206產(chǎn)品的耐疲勞拉伸和伸縮能力是Qtech一400的2 3倍，不會(huì)在混凝土裂縫處出現(xiàn)“零延伸”斷裂現(xiàn)象。鑒于Qtech一206的施工工序更便捷和材料的綜合性能更優(yōu)異，成為建筑結(jié)構(gòu)加固修復(fù)和噴射混凝土表面防護(hù)處理的首選材料，其性能指標(biāo)見(jiàn)表3。表3 Qtech一206噴涂型粘彈防水材料的性能指標(biāo)項(xiàng)目 性能指標(biāo)拉伸強(qiáng)度，MPa斷裂伸長(zhǎng)率／％直角撕裂強(qiáng)度／(N／ram)附著力(拉開(kāi)法，濕混凝土)／MPa硬度(邵A)吸水率／％低溫彎折性(≤一40℃)不透水性(0．4MPa，2 h)熒光紫外老化(15o0 h)6．75
62535≥ 2．565≤5．O無(wú)裂紋不透水性能保持率80％以上伸張疲勞系數(shù)(應(yīng)變次數(shù)lO萬(wàn)) I>0．902_3 施工工藝流程聚脲施工工藝流程一般包括施工準(zhǔn)備、基材處理及驗(yàn)收、底漆施工及驗(yàn)收、遮護(hù)與收邊處理、聚脲涂層施工和自檢、修補(bǔ)、驗(yàn)收等。以下環(huán)節(jié)需要特別注意：(1)基材處理施工。鑒于選用的Qtech一206聚脲材料堵縫能力強(qiáng)的特點(diǎn)，無(wú)需進(jìn)行膩?zhàn)有扪a(bǔ)，只需要清除表面的浮漿即可。但要因工程而異，配合基材和聚脲材料的性能選擇適當(dāng)?shù)幕�材處理方式，保證涂層的附著力，不出現(xiàn)針眼、氣泡和脫落現(xiàn)象。(2)底漆施工。底漆之所以能夠提高聚脲涂層的附著力，是因?yàn)榫垭鍑娡吭诘灼嵘蠒r(shí)聚脲與底漆產(chǎn)生反應(yīng)，因此底漆自身要具有活性，刷涂后6 12 h內(nèi)表干即可噴涂聚脲。(3)遮護(hù)與收邊處理。遮護(hù)是為了防止聚脲霧化顆粒到處飛濺，影響工程的美觀。收邊處理保證涂層的完整性，不易從收邊處脫落。(4)聚脲涂層施工。噴涂壓力為11．7—17．2 MPa，A組分與B組分混合體積比為1：1，對(duì)細(xì)部節(jié)點(diǎn)、迎水面、反弧面、拐角、異質(zhì)材料連接處進(jìn)行聚脲涂
層加厚處理。施工后的效果見(jiàn)圖3。
圖3 施工后效果

圖3 施工后效果
3 結(jié)語(yǔ)
純聚脲技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)加固修復(fù)上的應(yīng)用，以其獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，受到人們的關(guān)注。聚脲通過(guò)高溫高壓噴涂形成連續(xù)、致密、均勻的涂層，綜合性能優(yōu)異。聚脲高彈高強(qiáng)的力學(xué)特性，能夠抵抗結(jié)構(gòu)裂縫擴(kuò)張和位移變形產(chǎn)生的拉力、剪切力，加固修復(fù)效果顯著。通過(guò)多年的研究和實(shí)踐認(rèn)證，聚脲具有優(yōu)異耐老化、耐介質(zhì)腐蝕、耐磨性和防水性能，綜合性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)涂層材料，使用年限超長(zhǎng)。純聚脲技術(shù)的反應(yīng)機(jī)理，保證材料自身能與多種基材產(chǎn)生良好的附著力，利用界面增強(qiáng)劑進(jìn)一步提高附著力，使涂層在服役期內(nèi)不會(huì)發(fā)生脫落。純聚腺具有極高的反應(yīng)活性，對(duì)施工環(huán)境的溫、濕度不敏感，能在任意形狀結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行施工，施工性能優(yōu)異。純聚脲的施工工藝體系完整，并且有專門的理論對(duì)施工進(jìn)行指導(dǎo)，已有多個(gè)成功的工程應(yīng)用案例可以借鑒。研究理論和應(yīng)用實(shí)踐表明，純聚脲技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)加固修復(fù)領(lǐng)域前景廣闊。
參考文獻(xiàn)：
[1】楊志勇．建筑結(jié)構(gòu)[M]I武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2009．
[2】黃微波．噴涂聚脲彈性體技術(shù)[M】北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：2-3．呂平，陳國(guó)華，黃微波．不同硬段含量聚天冬氨酸酯聚脲結(jié)構(gòu)和性能研究fJ]．現(xiàn)代化工，2006，26(9)：28—31．