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聚脲基複合防滲防護體係SKJ係列材料及EP_DTEW工法

2025-07-17    

一、技術簡介

原理:通過發展聚合物仿生原理、原位聚合改性原理和有機無機複合原理,仿生多巴胺,界麵超分子作用等手段,開發了聚脲基複合防滲體係材料的主要成分,包括:憎水預聚物、多巴胺改性超水浸潤劑、納米複合填料。基於上述成分,製備水中可固化的水工底漆係統、聚脲基複合防滲塗層材料、超低模量高強度的嵌縫材料,形成了聚脲基複合防滲體係SKJ係列材料,並創立了EP_DTEW工法。特點:1)適應複雜環境的防滲防護,複雜環境包括潮濕、低溫、結露、有水、混凝土早齡期等施工環境,以及高速水流衝刷、長期水浸、大變形等運行環境。2)施工方便、綠色環保、高耐久性、抗衝耐磨、抗凍融、抗腐蝕、高粘接力、適應三維變形、可承受高水壓、可進行噴填一體化快速施工、應用範圍廣。3)從材料設計、質量評價、工法製定方麵,形成完整的材料體係和工法。解決問題:1)解決了目前聚脲防滲結構和材料性能指標無設計理論的難題;2)作為防滲修補方法,可修補各種結構縫滲漏問題;3)解決了防滲結構在水環境下的使用耐久性低問題;4)解決了防滲結構在水環境下的施工問題;5)解決了防滲結構在高速水流衝刷下剝離問題;6)解決了防滲材料無法在伸縮縫的灌填施工問題。

二、主要技術指標

1)耐久性:在穿黃隧洞應用已滿10年,承受0.56Mpa反水壓,保障結構安全;2)監測滲漏量:全長4.25KM穿黃隧洞的A、B洞滲漏量分別為0.11~4.73L/S,遠小於設計允許滲漏量;8萬平米的豐寧抽水蓄能電站上庫,滲漏量僅為設計滲漏量的1/3。3)憎水性:吸水率≤1%;4)抗衝耐磨性:可承受40m/s以上的水流衝刷;5)斷裂伸長率≥450%,抗拉強度≥20Mpa,與混凝土粘接強度≥3.5Mpa,與砂石粘接強度≥8Mpa,與鐵粘接強度≥10 Mpa;6)綠色環保,滿足飲用水標準。

三、社會經濟效益、應用情況及適用範圍

1)社會經濟效益:1)聚脲基複合防滲防護體係SKJ係列材料及EP_DTEW工法,完成了南水北調中線工程穿黃隧洞和天津箱涵滲漏的止水效果快速檢測評估,並采用其成果對該標段進行了防滲處理。在本項目的經濟效益計算如下:投資經濟效益=與國內常用止水效果檢測技術比較的成本差+本技術與國內常用防滲方法比較的成本差+本技術與國內常用防滲方法比較的工期差產生的通水量x水價。按照該方法計算,本技術在南水北調工程中應用的經濟效益為8.815億元。2)在冬奧會工程豐寧抽水蓄能電站、奮鬥水庫等大壩工程應用,經濟效益和社會效益顯著。

2)應用情況:本技術已在國內十餘項大型水利水電工程防護領域得到成功應用。最早在2012年應用於南水北調中線穿黃隧洞和天津幹線箱涵工程,2019年應用於冬奧會綠色供電豐寧抽水蓄能電站工程,有力保證了南水北調中線工程的按期通水及正常運行10年,保證了豐寧抽水蓄能電站在冬奧會期間的安全運行,創造了巨大社會效益。在南水北調中線穿黃隧洞、天津箱涵工程和豐寧抽水蓄能電站產生經濟效益達9.897億元。在四川武都水庫、溪洛渡水電站、貴州道塘水庫、永定橋漿砌石壩、黑龍江奮鬥水庫等工程中進行推廣應用,產生經濟效益達3.15億元。材料使用量達1400噸以上,直接合同額達1.5億元以上,經濟效益達13.047億元以上。

3)適用範圍:研發的聚脲基複合防滲體係材料及EP_DTEW工法,可廣泛應用於水電站、隧洞、箱涵、渠道、渡槽等各種水工建築物的防滲防護,並可廣泛推廣至水工建築物抗衝磨防護、保溫防護、防腐防護等領域應用。

四、技術圖片 

圖1 技術在冬奧會豐寧抽水蓄能電站麵板壩抗冰拔及柔性蓋板應用

 

圖2 技術在奮鬥水庫碾壓混凝土壩保溫-防滲-抗冰拔一體化應用

 

圖3 技術在溪洛渡水電站高速水流抗衝磨應用

五、其他

技術持有單位:中國水利水電科學研究院

技術聯係人:李炳奇,所總工兼室主任,18611718911,010-68781260,libq@iwhr.com