一、技术简介

随着运行年限增加，水工混凝土建筑物出现裂缝、渗漏、冻融剥蚀、冲磨、空蚀、碳化等病害，严重影响建筑物安全性和耐久性。在混凝土表面涂刷防护涂层是提高水工建筑物安全性和耐久性最直接有效的方法。本项目系统进行了SK单组分聚脲研制以及配套技术研究与应用，建立了从材料研制与生产到新型结构设计、施工工艺及质控方法的成套技术。①发明了“高强度、高柔性、耐低温、耐老化”的SK单组分聚脲和适用于不同基材的系列界面剂，开发了生产工艺，实现了规模化生产。②发明了输水建筑物伸缩缝复合柔性止水结构，解决了输水建筑物伸缩缝大变形和高背水压力下的渗漏难题，提高了水工建筑物结构缝止水安全性与可靠性。③发明了特高拱坝“聚脲涂层+塑性密封板”复合柔性防渗结构，提高了大坝安全度。④发明了“聚脲涂层+高弹性抗冲磨砂浆”双层耦合防护结构，解决了泄水建筑物高速水流推移质冲磨撞击破坏难题。⑤提出了SK单组分聚脲施工工艺和质控方法，实现了聚脲涂层的优质高效施工。

二、主要技术指标

①SK单组分聚脲涂层拉伸强度＞20MPa，扯断伸长率＞350%，低温-45℃柔性佳，防护砼试件冻融循环300次无破损。②抗冲磨效果好，40m/s高速含砂水流冲刷试验表明，该材料较C60混凝土耐冲磨提高50倍以上。③聚脲涂层糙率仅有0.0097。④界面剂与混凝土、钢板及橡胶板之间的粘接强度分别超过2.5MPa、10.0MPa、4.0MPa。⑤高弹性抗冲磨砂浆弹性极佳，压缩50%后可恢复原状；断裂伸长率在10%~30%之间，抗裂和适应基础变形能力良好。⑥特高拱坝“聚脲涂层+塑性密封板”防渗结构在300m水头下坝踵混凝土开裂8mm时可防止高压水劈裂。

三、社会经济效益、应用情况及适用范围

（1）社会经济效益：SK高性能单组分聚脲及相关产品在国内水利水电市场较同类产品占有率第一，并远销非洲和东南亚等国外市场，累计使用SK单组分聚脲超过1500吨，销售额超过1.8亿元，直接经济效益3亿元以上。采用本技术对水工混凝土建筑物进行防护后，可防止混凝土冻融剥蚀、渗漏，每年可节省建筑物维修维护费约40~50万元，并降低漏水量损失和因维修停止发电造成的损失。

（2）应用情况：该成果已成功应用于面板坝接缝止水防渗、输水建筑物伸缩缝止水防渗、混凝土坝表面防渗、防冻融及耐久性防护、泄洪建筑物抗冲磨防护、混凝土结构裂缝处理、输水建筑物耐久性防护及降糙处理等领域的数百座水利水电工程，有力支撑了南水北调、小湾、梨园、潘家口、禹门口灌区等重大水利水电工程的长期安全高效运行。

（3）适用范围：该材料及其成套应用技术主要适用于水利水电工程中面板坝接缝止水防渗、输水建筑物伸缩缝止水防渗、混凝土坝表面防渗、防冻融及耐久性防护、泄洪建筑物抗冲磨防护、混凝土结构裂缝处理、输水建筑物耐久性防护及降糙处理等领域。

四、技术图片

五、其他

技术持有单位：中国水利水电科学研究院，北京中水科海利工程技术有限公司

技术联系人：李萌，研究室主任，13466752229，010-68781395，limeng@iwhr.com