建筑結構是由梁、板、柱、拱等基本結構構件有機組合而成，分別發(fā)揮各種功能，滿(mǎn)足建筑使用要求，具有足夠強度、剛度、穩定性和耐久性的受力體系【lJ。建筑結構按照結構用料可劃分為：砌體結構 鋼筋混凝土結構、鋼結構、木結構以及混合結構，包括歷史建筑古跡、低層住宅樓、工業(yè)廠(chǎng)房、高層建筑、橋梁、堤壩、隧道及城市基礎設施等建筑形式。這些建筑物出現下列情況時(shí)要進(jìn)行加固修復：(1)建筑物處于老齡期，年久失修；(2)施工質(zhì)量低劣，如混凝土強度和配筋率達不到設計要求；(3)使用或改造不當；(4)受到暴風(fēng)雨雪、火災、地震、泥石流等災害事件，使結構產(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。對建筑結構進(jìn)行加固修復，不僅要增加結構的承載力，維持結構的安全和功能的正常發(fā)揮，還要對結構進(jìn)行必要的防護，滿(mǎn)足惡劣的使用環(huán)境，防水防潮，保護鋼筋等內部重要構件。傳統的加固修復技術(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)，增加了結構白重；外包鋼加固法必須對鋼結構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)脂粘貼或機械錨固將碳纖維布貼附在結構上，基本不增加結構自重，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，機械錨固會(huì )對結構造成破壞，防水性能差，對混凝土內部鋼筋起不到保護作用。純聚脲技術(shù)既能增強又兼具防護的功能，更有效地實(shí)現建筑結構的加固修復。1．4 耐老化性能優(yōu)異，使用年限超長(cháng)建筑結構加固修復的目的是保證建筑物在使用時(shí)能夠達到安全要求，或延長(cháng)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(xiàn)老化性能、防水抗滲性能和耐雨水沖刷性能，對于特殊的應用場(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(cháng)使用年限是由其致密的結構和化學(xué)組成決定。純聚脲的化學(xué)反應活性極高，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下產(chǎn)生自由基而導致分子鏈斷裂、材料表層粉化、材料厚度逐漸減小，最終導致力學(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方法對聚脲結構和性能的關(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(guān)力學(xué)性能和微觀(guān)結構的對比，驗證了聚脲的
耐老化性能相當優(yōu)異，總結出純聚脲材料的使用壽命可達100年以上。國外也有相關(guān)文獻證明，聚脲在美國CaliforniaSan Mateo Hayward大橋的使用，使大橋的壽命延長(cháng)到100年以上[61。
2 工程應用
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)境因素影響導致混凝土樓板開(kāi)裂(如圖2)。根據分析可知：此建筑的強度設計已達到使用要求，加固的目的是防止樓板出現嚴重的漏水現象，腐蝕介質(zhì)會(huì )入侵到樓板和承重梁的內部，致使內部鋼筋腐蝕，承載力降低，最終建筑物的使用性能和安全性得不到保障，威脅使用者的財產(chǎn)和人身安全。因此，在選用聚脲材料時(shí)，強度高于步行強度即可，最主要的考慮是防水抗滲能力、伸縮能力、聚脲與潮濕混凝土的附著(zhù)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)域的應用已取得成功經(jīng)驗，其中的Qtech一400高速鐵路路基聚脲防護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基的防護工程中使用效果顯著(zhù)，作為建筑結構的加固修復材料也會(huì )達到期待的效果。但在京滬高鐵路基聚脲施工過(guò)程中對混凝土基材的處理比較嚴格，除了拋丸打磨除去表面浮漿外，混凝土表面的孔洞、裂縫必須用修補膩子進(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；(2)對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、找平甚至刮膩子，只需利用Qtech專(zhuān)業(yè)的聚脲噴涂技術(shù)，就能把所有的缺陷封��；(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“零延伸”斷裂現象。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，成為建筑結構加固修復和噴射混凝土表面防護處理的首選材料，其性能指標見(jiàn)表3。表3 Qtech一206噴涂型粘彈防水材料的性能指標項目 性能指標拉伸強度，MPa斷裂伸長(cháng)率／％直角撕裂強度／(N／ram)附著(zhù)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(應變次數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備、基材處理及驗收、底漆施工及驗收、遮護與收邊處理、聚脲涂層施工和自檢、修補、驗收等。以下環(huán)節需要特別注意：(1)基材處理施工。鑒于選用的Qtech一206聚脲材料堵縫能力強的特點(diǎn)，無(wú)需進(jìn)行膩子修補，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的基材處理方式，保證涂層的附著(zhù)力，不出現針眼、氣泡和脫落現象。(2)底漆施工。底漆之所以能夠提高聚脲涂層的附著(zhù)力，是因為聚脲噴涂在底漆上時(shí)聚脲與底漆產(chǎn)生反應，因此底漆自身要具有活性，刷涂后6 12 h內表干即可噴涂聚脲。(3)遮護與收邊處理。遮護是為了防止聚脲霧化顆粒到處飛濺，影響工程的美觀(guān)。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，對細部節點(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 結語(yǔ)
純聚脲技術(shù)在建筑結構加固修復上的應用，以其獨特的性能優(yōu)勢，受到人們的關(guān)注。聚脲通過(guò)高溫高壓噴涂形成連續、致密、均勻的涂層，綜合性能優(yōu)異。聚脲高彈高強的力學(xué)特性，能夠抵抗結構裂縫擴張和位移變形產(chǎn)生的拉力、剪切力，加固修復效果顯著(zhù)。通過(guò)多年的研究和實(shí)踐認證，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)于傳統涂層材料，使用年限超長(cháng)。純聚脲技術(shù)的反應機理，保證材料自身能與多種基材產(chǎn)生良好的附著(zhù)力，利用界面增強劑進(jìn)一步提高附著(zhù)力，使涂層在服役期內不會(huì )發(fā)生脫落。純聚腺具有極高的反應活性，對施工環(huán)境的溫、濕度不敏感，能在任意形狀結構的表面進(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(zhuān)門(mén)的理論對施工進(jìn)行指導，已有多個(gè)成功的工程應用案例可以借鑒。研究理論和應用實(shí)踐表明，純聚脲技術(shù)在建筑結構加固修復領(lǐng)域前景廣闊。
參考文獻：
[1】楊志勇．建筑結構[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，陳國華，黃微波．不同硬段含量聚天冬氨酸酯聚脲結構和性能研究fJ]．現代化工，2006，26(9)：28—31．