建筑結構是由梁、板、柱、拱等基本結構構件有機組合而成，分別發揮各種功能，滿足建筑使用要求，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、工業廠房、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要進行加固修復：(1)建筑物處于老齡期，年久失修；(2)施工質量低劣，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)受到暴風雨雪、火災、地震、泥石流等災害事件，使結構產生裂縫或者破壞；(5)使用環境惡
劣，如海洋環境、酸堿鹽腐蝕、泥沙沖蝕。對建筑結構進行加固修復，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揮，還要對結構進行必要的防護，滿足惡劣的使用環境，防水防潮，保護鋼筋等內部重要構件。傳統的加固修復技術雖然能夠起到加固作用，但是存在明顯的缺點，如鋼筋混凝土外加層加固法和鋼筋網水泥砂漿外加層加固法均為濕作業，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樹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、最有效的加固技術，但膠粘劑的耐久性得不到保證，機械錨固會對結構造成破壞，防水性能差，對混凝土內部鋼筋起不到保護作用。純聚脲技術既能增強又兼具防護的功能，更有效地實現建筑結構的加固修復。1．4 耐老化性能優異，使用年限超長建筑結構加固修復的目的是保證建筑物在使用時能夠達到安全要求，或延長建筑物的使用年限，加固材料本身的耐老化性能顯得尤為重要。純聚脲具有優異的耐紫外線老化性能、防水抗滲性能和耐雨水沖刷性能，對于特殊的應用場合，還具有優異的耐鹽霧腐蝕性能、耐介質腐蝕性能以及抗根莖穿刺的能力。純聚脲的超長使用年限是由其致密的結構和化學組成決定。純聚脲的化學反應活性極高，無需摻入任何催化劑，不會在陽光、氧氣、水以及腐蝕介質的侵蝕等劣化因素的誘導下產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，最終導致力學性能、耐老化性能降低。青島理工大學的呂平等p_5J采用DSC和FTIR方法對聚脲結構和性能的關系進行了研究，通過人工加速氙弧燈老化、凍融循環和鹽霧老化前后聚脲的宏觀力學性能和微觀結構的對比，驗證了聚脲的
耐老化性能相當優異，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，在施工過程中由于環境因素影響導致混凝土樓板開裂(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，腐蝕介質會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，威脅使用者的財產和人身安全。因此，在選用聚脲材料時，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力，同時考慮頂面施
工工序的便捷。

圖2 樓板開裂
圖2 樓板開裂
2．2 材料選用
青島理工大學功能材料研究所開發的Qtech系列聚脲產品在相關領域的應用已取得成功經驗，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，作為建筑結構的加固修復材料也會達到期待的效果。但在京滬高鐵路基聚脲施工過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行封閉、找平。而本工程使用的產品是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專業的聚脲噴涂技術，就能把所有的缺陷封�。�(3)Qtech一206產品的耐疲勞拉伸和伸縮能力是Qtech一400的2 3倍，不會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斷裂伸長率／％直角撕裂強度／(N／ram)附著力(拉開法，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) 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，無需進行膩子修補，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力，是因為聚脲噴涂在底漆上時聚脲與底漆產生反應，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。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、迎水面、反弧面、拐角、異質材料連接處進行聚脲涂
層加厚處理。施工后的效果見圖3。
圖3 施工后效果

圖3 施工后效果
3 結語
純聚脲技術在建筑結構加固修復上的應用，以其獨特的性能優勢，受到人們的關注。聚脲通過高溫高壓噴涂形成連續、致密、均勻的涂層，綜合性能優異。聚脲高彈高強的力學特性，能夠抵抗結構裂縫擴張和位移變形產生的拉力、剪切力，加固修復效果顯著。通過多年的研究和實踐認證，聚脲具有優異耐老化、耐介質腐蝕、耐磨性和防水性能，綜合性能明顯優于傳統涂層材料，使用年限超長。純聚脲技術的反應機理，保證材料自身能與多種基材產生良好的附著力，利用界面增強劑進一步提高附著力，使涂層在服役期內不會發生脫落。純聚腺具有極高的反應活性，對施工環境的溫、濕度不敏感，能在任意形狀結構的表面進行施工，施工性能優異。純聚脲的施工工藝體系完整，并且有專門的理論對施工進行指導，已有多個成功的工程應用案例可以借鑒。研究理論和應用實踐表明，純聚脲技術在建筑結構加固修復領域前景廣闊。
參考文獻：
[1】楊志勇．建筑結構[M]I武漢：武漢理工大學出版社，2009．
[2】黃微波．噴涂聚脲彈性體技術[M】北京：化學工業出版社，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．