環(huán)氧類材料與優(yōu)止水在水渠維修保護(hù)

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水渠或?qū)淼赖幕鶎邮腔炷敛牧?，過水時(shí)，水的流速較高，對(duì)基層會(huì)帶來(lái)諸如沖刷（摩擦）、汽蝕等破壞，如果水中含有酸性物質(zhì)，還會(huì)對(duì)基層造成化學(xué)腐蝕。如何選擇適當(dāng)材料進(jìn)行維修與保護(hù)，對(duì)獲得預(yù)期維修效果，延長(zhǎng)使用壽命至關(guān)重要。本文對(duì)環(huán)氧類材料（含聚氨脂類材料）和優(yōu)止水在這類工程中應(yīng)用的適用性和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析比較。

　　一、材料結(jié)構(gòu)和熱兼容性

　　優(yōu)止水是水泥基材料，從材料組成方面講是無(wú)機(jī)材料，微觀結(jié)構(gòu)呈多細(xì)小毛細(xì)孔隙，與混凝土的微觀結(jié)構(gòu)基本相同；而環(huán)氧類和聚氨脂類材料是有機(jī)類材料，內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)為密實(shí)無(wú)孔隙，與混凝土類材料完全不同。因此優(yōu)止水與基層混凝土的兼容性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于環(huán)氧類材料和聚氨脂類材料。

　　優(yōu)止水的熱膨脹系數(shù)與混凝土基本相同，而環(huán)氧類和聚氨脂類材料的熱膨脹系數(shù)比混凝土要高處許多，因此在熱兼容方面，優(yōu)止水也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于環(huán)氧類材料和聚氨脂類材料。

　　二、可呼吸性

　　由于水泥基材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)呈多細(xì)小毛細(xì)空，因此這類材料都是可呼吸的，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的潮氣可以正常地散發(fā)出來(lái)，而不是被憋在內(nèi)部。而環(huán)氧類或聚氨脂類材料，由于其內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)完全是密實(shí)無(wú)孔隙的，因此是完全不可呼吸的，基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部的潮氣無(wú)法正常散發(fā)出來(lái)，在水汽壓力的作用下，涂層本身將逐漸喪失與基層的黏合力，發(fā)生起層和脫落現(xiàn)象。如果此時(shí)涂層表面受高速水流的沖刷，將加快這個(gè)起層脫落現(xiàn)象發(fā)生的速度。圖1是某熱電廠涼水塔底座，在水流的沖刷下，2年后，涂刷在混凝土結(jié)構(gòu)表面的環(huán)氧樹脂涂層發(fā)生嚴(yán)重的剝落。涼水塔的水流速度有限，如果在高速水流的沖刷下，問題要嚴(yán)重的多，發(fā)生的時(shí)間要快的多。

　　三、界面應(yīng)力

　　如果基層混凝土與環(huán)氧類或聚氨脂類涂層之間存有水，則會(huì)在界面出產(chǎn)生很強(qiáng)的“毛細(xì)應(yīng)力”，從而導(dǎo)致涂層剝落。因此，在水渠或?qū)淼赖裙こ讨?，如果使用環(huán)氧類或聚氨脂類材料做為保護(hù)涂層而在施工過程中涂層表面形成一些細(xì)小的針孔或微小的裂縫（這類材料的施工不可能避免完全沒有任何針孔和裂縫），水就可以通過這些細(xì)小缺陷滲入結(jié)合界面而產(chǎn)生“毛細(xì)應(yīng)力”，導(dǎo)致涂層剝落。界面應(yīng)力的影響在有高速水流作用的環(huán)境下變得愈發(fā)嚴(yán)重，因?yàn)楦咚偎鲿?huì)在涂層表面產(chǎn)生很強(qiáng)的剪應(yīng)力，在針孔和裂縫處會(huì)產(chǎn)生一種“撕裂”作用，加速涂層的剝落。

　　而優(yōu)止水的情況完全不同，第一，優(yōu)止水是滲透型材料，與基層不會(huì)形成明顯的結(jié)合面，國(guó)家文物局所做的優(yōu)止水的微觀照片。第二，由于優(yōu)止水是水泥基材料，其內(nèi)部的微小空隙是應(yīng)力理想的釋放之處，因此不會(huì)形成應(yīng)力聚積。

　　四、韌性

　　在優(yōu)止水中加入亞克力增強(qiáng)劑后，會(huì)大大地提高其韌性和抗開裂能力，因此這種復(fù)合材料的韌性和抗開裂能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于環(huán)氧類材料。（環(huán)氧類材料是一種脆性材料。）

　　五、對(duì)基層濕度的敏感性

　　對(duì)濕度的敏感性是一個(gè)需要認(rèn)真考慮的因素。導(dǎo)水隧道內(nèi)部濕度很高，基層含水量也很高。優(yōu)止水對(duì)基層濕度完全沒要求，事實(shí)上如果基層過干，施工前還需要將基層濕潤(rùn)后才能施工。相反，環(huán)氧類材料對(duì)基層的濕度非常敏感，要求基層必須徹底干燥，否則將無(wú)法施工。即使現(xiàn)在有所謂的可以在濕基面上使用的環(huán)氧類材料，其在濕基面上施工的失敗率也是很高的，而且耐久性也大打折扣。

　　六、耐摩擦性

　　七、安全性

　　環(huán)氧類和聚氨脂類材料都是有毒、易燃的化學(xué)品，施工和儲(chǔ)存時(shí)都需要采取特別的保護(hù)措施，尤其是在相對(duì)封閉的環(huán)境下施工，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員健康的危害更大。而優(yōu)止水是水泥基材料，無(wú)味、無(wú)害、不燃，施工簡(jiǎn)單，不存在安全問題。

　　綜上所述，在水渠和導(dǎo)水隧道的維修保護(hù)工程中，優(yōu)止水的適用性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于環(huán)氧類和聚氨脂類材料。