“喷涂聚脲弹性体技术”是继高固体份涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料技术之后,在环保型涂料及涂装技术领域取得的又一重大技术突破。我公司自1995起率先在国内开展该技术的研究和开发,目前已进入工程应用阶段。本文结合应用工程实践经验并参考国外最新资料,对该技术的施工设计及施工工艺进行了详细介绍。
对于像雕像、道具、标本等小型构件的施工设计及工艺,与大型构件(如混凝土、钢结构等)相比,较为简单一些,因此在这里不作详细讨论。本文以大面积大型构件为例,介绍了SPUA技术施工设计及工艺的基本原则。
施工前应仔细考察施工现场,提供一份详细的施工图纸,其中应包括:1、SPUA材料的选择及厚度;2、节点的具体处理方案;非节点的处理方案。
一、SPUA材料的选择及厚度
SPUA材料的选择及厚度根据不同的用途而确定。
表1以几个典型应用为例,列出所选材料的型号及参考厚度。
表1.典型应用的SPUA型号选择和参考厚度:
应用场合 |
储罐、防腐衬里 |
停车场、屋面防水 |
运动场地 |
工厂车间地面、墙面 |
雕塑、EPS道具、标本 |
耐磨衬里 |
水上娱乐用浮萍、滑道 |
所选材料类型 |
SPUA-101 |
SPUA-201 |
SPUA-402 |
SPUA-401 |
SPUA-402 |
SPUA-202 |
SPUA-501 |
厚度(mm) |
1.5~2 |
2~3 |
2~4 |
2~3 |
1~1.5 |
2~5 |
2~4 |
二、节点的处理方案
本文所说的节点包括以下几个方面
1.沟——如防水处理中的斜沟、天沟、反梁檐沟,防腐处理中的流道、溜槽等。
2.孔——如防水处理中的落水孔、过水孔,防腐处理中的出料孔等。
3.根——如烟囱、预埋管道贯穿件等突出物的根部。
4.边——SPUA涂层的收头部位。
5.角——平面与墙体转角处的阴角和阳角。
6.缝——防水处理中的变形缝,金属底材的接缝。
7.座——设备基座、拉线座。
以上部位是容易引起结构变形、温差变形、干缩变形的薄弱部位,必须要综合治理。我们充分利用SPUA材料的柔韧性来适应变形,用局部增强或补强(如使用密封胶和增强层)与整体施工相结合的方法,来提高其抵御开裂的能力,以下分别加以介绍。
1.1沟槽的处理 沟槽是应力比较集中的地方,如果施工时处理不好,由于应力的作用会使涂层与底材脱离。因此沟槽的施工。要先在拐角处施工密封胶,然后做好增强层,最后施工SPUA材料。具体施工见图1。另外,在施工沟槽时,要注意涂层厚度要均匀,以免厚度不匀,造成坡度过小,从而使液体流动不畅,造成积液现象。
1.2孔的处理 孔的处理方案按直径大小的不同有两种:1.当直径大于20cm时,为防止其周围的涂层因受力而造成脱落,应先在孔内刷涂底漆,其位置是从孔的顶部向下深入孔中10~15cm,然后调节喷枪角度,将SPUA涂料喷涂在底漆上(见图一右侧);2当直径小于20cm时,在这种情况下,如果再按照1的方法施工,可能会使SPUA涂料进入孔内而造成堵塞,因此在施工前应用硬质材料将孔遮盖起来,以防涂料误入(见图2)。施工后如SPUA材料与遮盖物粘连,应用美工刀将SPUA材料割断,切不可用力撕扯,以防将涂层破坏。我公司在上海沪东造船厂应用SPUA涂料施工某船时,即采取了上述方法处理盥洗室和浴室地面的流水孔,效果很好。
1.3根的处理 根也是应力比较集中的地方,因此应采用局部增强的方法进行处理。根的结构分为贯穿件和非贯穿件两种,其处理方案是相同的,下面以贯穿件为例(见图3),来介绍其施工方案:首先在贯穿件与地面连接处施工密封胶,然后在密封胶上施工增强层,最后施工SPUA涂层。例如我公司在施工青岛海豚馆海豚表演池时(池内有进、排水管道),根据上述方法,在管道根部,然后喷涂SPUA材料。目前,已经过滤一年的户外使用,处理过的部位无起泡、脱落、开裂现象出现。
1.4边的处理 如果喷涂SPUA是用来做储罐的衬里,其收头部位要高于液面最上端10~15cm。
混凝土和金属底材的收头方式是不同的,下面分别加以说明。
1.4.1混凝土底材收头的处理 混凝土底材的收头分为在平面收头和在墙面收头两种方式。
在平面收头,方法是在底材的边缘开一道V型槽,尺寸为宽、深各6mm,然后施工SPUA涂层。在车辆经常往来的地方,如停车场、货场,为防止收头部位的涂层因频繁受力而从V型槽中脱离出来,可将收头部位的涂层用角磨机修平,以减少其与车轮或者货物产生应力集中的几率,如图5所示。
在立面上收头如图6和图7所示。图6是在混凝土墙体内侧收头,图7为在混凝土墙体外侧收头,处理方法与在平面上收头基本相同。对液体储罐来说,为防止液体进入底材与收头的连接处,造成底材与涂层脱落,在墙体内侧收头需要加一道密封胶,对于普通应用,在墙内侧收头不需要加密封胶。
1.4.2 金属底材的收头处理 金属的立面收头方式。普通应用的收头方式,只要把收头部位自然过渡到涂层表面就可以了。图9是针对金属储罐的收头方式,方法是将末端收头用金属压条固定在墙上,固定部位及涂层末端用密封材料嵌缝封严,以防止储罐内的液体进入收头部位是涂层和底材脱离。平面的收头方式和混凝土的收头方式基本相同,区别在于金属底材开槽深度为0.1mm。
1.5拐角的处理 拐角一般为墙面与地面的连接处,根据施工要求可分为两种处理方式,一种SPUA涂层还要延伸到墙面上,如我们在建筑屋面防水施工时,在女儿墙与屋面连接处的拐角先施工一道密封胶,然后施工增强层,最后施工SPUA材料;另一种为SPUA涂层只施工地面。
1.6缝的处理1.6.1变形缝 建筑物的变形缝,是为了防止建筑物因温差变形、不同沉降度和地震而造成变形和破坏而采取的缓冲方法。 变形缝可分为两种,一种是地面间的变形缝,另外一种是地面与墙面之间的变形缝,施工方法是先在变形缝内充添玻纤板,然后施工SPUA涂层,SPUA涂层要深入变形缝内大约25mm。待涂层固化后,将背衬材料塞入变形缝。在用柔性密封胶密封变形缝之前,打磨SPUA涂层表面,涂上一层附着力促进剂,然后施工密封胶,注意不要让密封胶把周围涂层弄脏。为防止密封材料的色泽污染接缝两侧SPUA层,影响美观性。可采用宽度为40-50mm压敏胶带临时粘贴在接缝两侧平面,以起到防污染作用。如我们在建筑屋面防水施工中,为固定背衬,在变形缝内充添玻纤板(玻纤板的上部距屋面约25mm)后,将屋面至玻纤板这一部分底材处理后,刷涂一道底漆,喷涂SPUA材料后,将聚乙烯棒材背衬塞入变形逢(背衬的宽度要比施工SPUA材料后的变形缝宽出1-2mm,以防密封胶泄露),最后施工密封胶。
1.6.2 金属底材连接缝 金属底材连接缝的处理所示。首先把定位螺栓和拐角处用密封胶平滑过度到底材上,施工底漆后,施工增强层,最后施工SPUA涂层。
1.7座的处理 包括设备基座等,这些部位有定位螺栓等固定装置,其处理方法。首先把螺栓及座的根部用密封剂涂成图示形状,然后施工增强层,最后施工SPUA涂层。
2非节点的处理 非节点的处理包括底材完好和底材有裂缝两种。如底材完好,施工底漆和密封剂后可直节施工SPUA涂层。如底材有裂缝,其施工方法如图16和图17所示,图16的处理方法是针对裂缝宽度小于3mm而言的,如裂缝宽度大于3mm,应按图17所示施工,首先把裂缝口径凿宽,清扫干净,缝内尘土应吹净,嵌入堵缝料,施工增强层后,在施工SPUA涂层。我公司在施工青岛海洋游乐城高空水滑道时即采用了此种方法,效果很好。