洪建兵

【摘 要】改革開放以來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展。隨著人民生活水平不斷提高，對建筑物的要求也愈加嚴格。近年來，建筑結構的加固修復問題成為人們關注的建筑熱點。隨著科技的不斷進步，純聚脲技術的出現(xiàn)和發(fā)展無疑為建筑結構加固修復提供了一條嶄新的途徑。文章對目前傳統(tǒng)的建筑結構加固修復技術進行了分析，提出了其中的不足，同時對純聚脲技術的相關優(yōu)勢和特點進行了深入地分析。

【關鍵詞】建筑結構；加固修復；新技術；應用

引文：

建筑物如果使用時間過長，已處在老齡期；如果建筑結構的施工質(zhì)量不高；如果建筑物在使用過程中出現(xiàn)使用不當?shù)那闆r或者在對其進行改造時出現(xiàn)失誤；如果建筑物所處的使用環(huán)境相對比較惡劣，都必須對其進行加固修復。

對建筑物進行加固和修復工作，不僅僅是要使建筑結構的承載力大大增加，還要確保建筑結構的安全性有所提高，更要保證所有的建筑物依然能夠充分發(fā)揮它自己的功能，除此之外，還要加強對建筑結構本身的保護，使其能夠在惡劣的環(huán)境中使用下去，防水防潮，并做好內(nèi)部鋼筋等重要構件的保護工作。傳統(tǒng)的加固修復技術雖然有其長處，但是存在著明顯的不足。而目前的新技術純聚脲技術既可以確保加固的質(zhì)量，又能起到防護的作用，使建筑結構的加固修復工作變得更加高效。

1噴涂聚脲技術特性

美國化學家DudleyJ.Primeaux在上個世紀80年代中期率先發(fā)明了噴涂聚脲技術。根據(jù)純聚脲最科學的定義來看，純聚脲的A組必須是異氰酸酯預聚物，而B組一般是有端氨基擴鏈和端氨基樹脂兩個部分組成，任何羥基成分和催化劑都不能包含進去，但是色漿和便于顏料分散的助劑可以進行適當?shù)靥砑?。青島理工大學黃微波所寫的噴涂聚脲彈性體技術的相關著作里準確的闡述了聚脲的發(fā)展史、合成機理、性能表現(xiàn)、聚脲噴涂設備、施工和工程應用等等。

1.1高強高彈性，加固修復效果顯著

純聚脲材料的力學性能很好，拉伸強度可以達到25MPa以上，而斷裂伸長率也可以達到500%以上。根據(jù)相關的實驗證明，如果使用2mm的聚脲涂層包裹一個正方體混凝土墩，那么如果對其施加500噸的軸向壓力，結果是混凝土雖然被破壞了，但是外部涂層沒有受到明顯的損壞，這就代表聚脲材料具有很好的彈性和強度。通過聚脲技術的應用，建筑結構的抗震性得到了很大的提高，如果發(fā)生了地震，建筑裂縫的擴張會被有效阻止，從而使得建筑結構不會輕易受損坍，從而加強了建筑的安全性，確保人們在地震中可以獲得較長的逃命時間。地震之后對建筑物進行修復如果采用聚脲材料，建筑裂縫的擴張可以被有效制止，墻柱承重時所產(chǎn)生的結構位移和應力也能夠很快適應，使得墻柱的承載力大幅度提升。同時聚脲材料還可以有效阻絕腐蝕介質(zhì)，使得內(nèi)部鋼筋不被腐蝕。為了使聚脲材料的強度能夠更高，可以加入碳纖維布的使用，先在建筑表面鐵附上碳纖維布，然后再噴涂聚脲材料，這樣不但修復層有了較高的強度，而且碳纖維加固的不足也得到了有效的彌補。

1.2較強的附著力，能很好適應各種基材

要將材料很好地貼附在墻面上，還要確保其在各種外力的沖擊下不會出現(xiàn)脫落等現(xiàn)象，那么就必須很好地解決附著力的問題。聚脲材料噴涂到墻體表面是需要經(jīng)過高溫高壓的，因此在接觸到墻面之后會迅速發(fā)生化學變化，從而達到固化的目的，這樣就加強了和基材之間的附著力。雖然聚脲的附著力會受到潮濕等等外環(huán)境因素和基材表面材料等因素的影響，但是如果對基材進行了專業(yè)的工藝處理，并噴涂了配套的底漆界面劑，從而使基材封閉增強，這樣聚脲材料就可以更好地適應各種基材。

1.3溫度和濕度的變化對聚脲材料影響不大，施工性能優(yōu)異

聚脲材料噴涂到墻體表面是需要經(jīng)過高溫高壓的，因此任何形狀的表面都可以實現(xiàn)噴涂，而且涂層均勻、連續(xù)，不會出現(xiàn)流掛和氣泡的現(xiàn)象，即使外部條件較為潮濕，聚脲材料的性能也可以達到實驗室條件下的90%以上。相比聚氨酯脲和聚氨酯，純聚脲材料對于溫度和濕度的變化一點都不敏感。根據(jù)化學反應原理可以看到，純聚脲的胺基組分和NCO組分有很高的反應活性，而聚氨酯脲在潮濕的環(huán)境中很容易發(fā)生下列反應：R—NCO+H2O→RNH2+CO2，這樣一來就產(chǎn)生了CO2，而CO2很容易使涂層發(fā)生折皺或者起泡的情況，從而使涂層開裂、分層、脫落；除上述情況，胺基組分即便在零下的溫度條件下也會和NCO組分產(chǎn)生很高的反應活性，這樣就保證了涂層可以迅速固化，而聚氨酯脲在冬季的低溫環(huán)境下很容易出現(xiàn)固化程度不完全，而導致涂層發(fā)黏。

1.4優(yōu)越的耐老化性能，使用壽命長

之所以對建筑結構進行修復加固，主要目的還是為了建筑物有較高的使用安全性，并確保建筑物能夠獲得較長時間的使用期限，因此加固材料的抗老化性能必須更加優(yōu)異。相比其他材料而言，聚脲材料的耐紫外線老化性能、耐雨水沖刷性能和防水抗?jié)B性都非常優(yōu)越。在一些對建筑結構有特殊要求的應用場合，聚脲材料還展現(xiàn)出優(yōu)越的耐鹽霧腐蝕性能、抗根莖穿刺性能和耐介質(zhì)腐蝕性能。而純聚脲材料緊致的結構和化學組成決定了它擁有超長的使用年限。純聚脲材料擁有很高的反應活性，不需要任何額外的催化劑，也不會因為外界環(huán)境的惡劣而使自己的分子鏈出現(xiàn)斷裂，從而使材料表面出現(xiàn)粉化現(xiàn)象，材料厚度不斷減小的情況也不會出現(xiàn)，這樣涂層的力學性能和耐老化性能也不會很快降低。青島理工大學的呂平對聚脲結構和性能進行了深入的研究發(fā)現(xiàn)，即便是經(jīng)過人工加速氙弧燈老化、延誤老化和凍融循環(huán)等等試驗，聚脲的宏觀力學和微觀結構在實驗前后也不會有很大的變化，并根據(jù)相關數(shù)據(jù)推算出其使用壽命可超過100年，這就充分展現(xiàn)了聚脲材料優(yōu)異的抗老化性。國外也有相關數(shù)據(jù)和文獻可以證明上述論點。

2實際應用

2.1工程概況

文章所舉出的例子是青島即墨市的某個新建的樓盤，在進行施工時，由于外部環(huán)境因素的影響，混凝土的樓板出現(xiàn)了開裂的情況。根據(jù)具體的分析可以看到：該建筑已經(jīng)達到了規(guī)定的強度要求，而之所以對建筑進行加固就是為了有效防止出現(xiàn)樓板漏水的現(xiàn)象，這樣可以避免腐蝕介質(zhì)進入到樓板和承重梁的內(nèi)部，這樣就可以避免出現(xiàn)鋼筋腐蝕的情況，承載能力可以保持原有的強度，而建筑物的使用性能和安全性就會得到有效地保障，業(yè)主的生命財產(chǎn)安全也會得到保障。因此，在進行聚脲材料的選擇時，只要確保其強度比步行強度高就可以。而在選擇時最主要的是要對材料的防水抗?jié)B能力、伸縮能力和聚脲和基材的附著力進行考量，同時還需要考慮材料在施工時是否方便快捷。

2.2材料選用

青島理工大學功能材料研究所開發(fā)出了一系列新的產(chǎn)品，比如Qtech系列的聚脲產(chǎn)品，在實際應用中獲得了極好的效果。在這次工程所選擇的產(chǎn)品就是Qtech-206噴涂型粘彈防水材料，它是一種軟彈性體材料，有很強的堵縫性能。Qtech-206產(chǎn)品還具有很高的伸縮能力和耐疲勞拉伸性能，因此很少會出現(xiàn)零延伸的情況。Qtech-206的施工工序相對來說比較簡單，而且具有很優(yōu)異的縱橫性能，所以可以說是加固修復的首選。

2.3施工工藝的流程

聚脲施工的工藝流程一般包括8個步驟：首先進行施工準備，然后處理驗收基材，對底漆的施工情況進行驗收，處理遮護和收邊，開始聚脲材料的噴涂和自檢，進行相關區(qū)域的修補，最后驗收工程情況。同時要注意以下情況：首先是基材處理施工，由于Qtech-206具有很高的堵縫能力，因此不需要修補膩子，只要將表面的浮漿清除干凈。但是也要看具體的工程情況，根據(jù)基材和聚脲材料的不同情況選擇合適的處理方式，確保涂層具有較高的附著力，從而避免出現(xiàn)針眼、脫落和氣泡。其次是底漆的施工，要確保底漆具有很高的活性，這樣就可以確保聚脲和底漆有很好的反應能力，確保聚脲涂層的附著力，在刷完底漆的6小時至12小時之后就可以進行聚脲材料的噴涂。其次要注意遮護和收邊的處理，處理不好就會影響整個工程的美觀度和完整性。最后要注意聚脲涂層的施工。噴涂壓力最好保持在11.7MPa-17.2MPa之間，A組分和B組分的具體比例最好是1∶1，而一些特殊地區(qū)也要注意進行加厚處理。

3結語

純聚脲技術進行建筑結構的加固修復上有很好的應用效果，因此人們對它的關注度在不斷提高。聚脲材料是要通過高溫高壓進行噴涂的，因此形成的涂層很緊致、均勻，所以他的綜合性能非常優(yōu)異。聚脲高彈高強的力學特性，使其在修復結構裂縫和位移變形時具備很好的效果，它的拉力和剪切力相對比較高，抗老化性、耐介質(zhì)腐蝕、防水性也比其他材料要好的多，使用年限也有很比其他材料長得多。純聚脲材料和其他基材有很好的附著力，很少會出現(xiàn)脫落的情況。根據(jù)多年的實踐經(jīng)驗，純聚脲技術在進行加固修復建筑結構領域有更廣闊的前景。

參考文獻：

[1]陳蘋.建筑結構加固維修技術探討[J].商業(yè)文化（下半月），2011，08∶265.

[2]黃微波，姜琳琳，向佳瑜，胡曉.建筑結構加固修復新技術[J]新型建筑材料，2012，12∶66-69.