聚脲基复合防渗防护体系SKJ系列材料及EP_DTEW工法

任务来源：

技术领域：水利工程建设与管理

技术来源：自主研发。该技术依托于南水北调中线穿黄隧洞防渗工程、溪洛渡水电站抗冲磨防护等工程，自2010—2017年，通过室内试验、地面试验及现场试验，对国内外现有防渗防护体系进行了充分的比选论证，研发了适应于复杂环境的聚脲基复合防渗防护体系SKJ系列材料，包括SKJ双组分喷涂型材料、SKJ单组分刮涂型材料、SKJ双组分天门冬刮涂型材料；在此基础上通过机理研究和设备研发，形成了完整的EP_DTEW工法。 

技术原理

基于分子结构设计和逐步加成聚合技术，将仿生多巴胺链节和纳米级水滑石接枝于分子结构中进行改性，得到SKJ系列聚脲基膜材料和嵌缝材料；基于浸润理论和物理化学表面改性技术，研制了多界面粘结性的聚脲基复合防渗底漆材料及修补砂浆材料。根据材料反应时间及性能，研发了集喷涂、灌填一体化的多功能灌填设备，制定了工程质量控制标准，形成了聚脲基复合防渗体系施工工法（EP_DTEW）。 

技术特色

（1）具有适应复杂环境的特点，复杂环境包括潮湿、低温、结露、混凝土早龄期等施工环境，以及高速水流冲刷、长期水浸、大变形等运行环境。
（2）具有施工方便、绿色环保、高耐久性、抗冲耐磨、抗冻融、抗腐蚀、高粘接力、适应三维变形、可承受反向高水压、可进行喷填一体化快速施工、应用范围广等特点。
（3）从材料、质量评价、工法制定等方面，形成了完整的聚脲基防渗防护体系SKJ系列材料及EP_DTEW工法。 

技术指标

由南水北调中线建管局组织，对该推广技术的材料送检，其中SKJ双组分喷涂型聚脲的检测数据：
(1)固含量：99%；
(2)凝胶时间：13s；
(3)拉伸强度：20.8MPa；
(4)断裂伸长率：457%；
(5)撕裂强度：94N/mm；
(6)硬度：93（邵A）；
(7)粘接强度：2.9MPa；
(8)耐磨性：1mg；
(9)完全绿色环保，满足饮用水标准。
经过实际运行调研，得到以下数据：
(1)该推广技术在南水北调中线天津支线箱涵和穿黄隧洞使用（100%空气湿度、5℃低温的施工环境，长期水浸和水流冲刷的运行环境），经过近5年运行，效果良好如初。
(2)该推广技术在溪洛渡水电站使用（40m/s水流冲刷），经过近4年运行，效果良好如初。
(3)该推广技术在贵州道塘水库泄洪洞使用（26m/s水沙流冲刷），经过近4年运行，效果良好如初。 

应用范围及前景

适用于水利水电工程的防渗、抗冲磨防护等。该推广技术已应用于南水北调中线穿黄输水隧洞及天津箱涵、溪洛渡水电站、道塘水库泄洪洞、大渡河浆砌石面板坝、高寒奋斗水库等水利水电工程的防渗、抗冲磨防护等。

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李炳奇

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中国水利水电科学研究院

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