余建平

（北京森聚柯高分子材料有限公司，北京，100042）

摘要：北京欢乐水魔方水上主题公园系全亚洲乃至全球最大的人工造浪水上娱乐场所。其防水层采用了喷涂（纯）聚脲和单组分手工聚脲涂层，该涂层要求夏季长期直接浸水，冬季耐冰冻，春秋耐踩踏。本文介绍了该防水工程和材料性能，以及介绍了相关技术要点并进行了讨论。
关键词：北京欢乐水魔方；防水；聚脲涂膜。

SUPA and one-part PUA Application in the Beijing Happy Magic Watercube
Yu Jianping

（Beijing Shinjuker Polymer Materials Co.Ltd）

Abstract:Beijing Happy Magic Watercube is the largest artificial water-billow pool in the world.The waterproof of this project adopted SPUA and one-part handy PUA membrane.Introduce liquid Applied membrane propety and application process of SPUA and one part PUA waterproof.

Keywords:Beijing Happy Magic Watercube;Waterproof;Polyurea membrane.

1.基本概况.
   北京欢乐水魔方水上主题公园位于北京市西四环丰台区小屯路。其占地面积约500亩，其中水域面积约2万多平方米，号称亚洲最大，乃至全球最大的人工造浪水池之一。其各水域需做聚脲涂膜防水工程。
   开发商：北京龙门阵水上乐园有限公司
   建设方：江苏省建筑工程公司
   聚脲涂层防水施工方：北京森桦防水工程有限公司
   聚脲材料供应以及技术服务方：北京森聚柯高分子材料有限公司
   水域区域包含有造浪口区域、冲浪区域、浅水区域、沙滩区域、水上滑道区域、漂流区域、儿童戏水区域等。

2.  防水要求
2.1 造浪口区域
该区域水流速度大，要求防水涂层耐冲磨，吸收冲击应力[1 ]，涂层100%定伸应力应和基层混凝土匹配，本工程使用单组分SJK590F手工聚脲涂层[2]为该洞口底部、平面、安全金属栅栏处作为防水耐冲磨涂层。SJK590F涂膜基本性能见表1.
表1.SJK590F基本力学性能
 

组分	单组分
表干时间（TFT），min	30-60
固化速度 mm/24H	＞1.5
（23℃）拉伸强度（GB16777）MPa	22
（23℃）拉断伸长率（GB16777）%	280
低温-45℃拉伸强度（GB16777）MPa	36
低温-45℃拉断伸长率 ,（GB16777）%	≥110
粘接强度（23℃）（GB16777）MPa	≥2.50
低温粘接强度（-45℃）（GB16777）MPa	≥3.20

2.2 造浪洞口上方立墙防水
     此处为回水区域，有一定高度。选用手工聚脲SJK HO涂层。涂膜基本性能见表2.
                                    表2.SJK HO涂膜基本性能
 

表干时间（TFT）min	20-30
拉伸强度（GB16777）MPa	≥26
断裂伸长率（GB16777）%	50
（混凝土）粘接强度（GB16777）（附底涂剂）	≥2.8（或混凝土破坏）

2.3 水面区域防水
      此区域采用SJK909喷涂（纯）聚脲技术[3]所形成涂层做主要防水层，并覆盖高铁所用某公司脂肪族面漆保护层[4]（某机构强力推荐，施工方坚持选用）。图3.

2.4 接缝密封
      变形缝变形量非常大，并且没有分格缝。变形缝宜采用单组分低模量聚氨酯密封胶密封。材料标准JC/T482 25LM [5].并用SJK590单组分聚脲涂层做桥接（Bridged）防水层。见图4.

3.  施工作业
3.1 基层处理：
基层采用打磨机打磨，并用真空吸尘器收集灰尘。打磨后，第一遍涂布底涂剂Primer E，晾干至适当时间4-20小时后，用森聚柯专用树脂料和专用石英砂混合浆刮砂，封闭气孔。检查有无气孔。
3.2 聚脲涂层作业
3.2.1 喷涂机器两台，GAMA250喷涂机和GRECO XP3喷涂机各一台。做连续平面区域作业喷涂。SJK909喷涂（纯）聚脲不含无机粉料或其它大颗粒材料。因此，整个喷涂过程，无需更换喷枪混合室，也无堵枪的事件发生。喷涂顺利，未曾发现有鼓包现象产生。

3.2.2 气孔检查、涂布面漆：
     SJK909喷涂完成后，迅速检查有无气孔，结果基本无气孔；发现的极个别气孔，则用SJK590F迅速密封。喷涂作业完工后，于2-24小时涂布脂肪族面漆。
3.2.3 接缝及手工涂布作业：
     接缝作业时，在温度较低时间段打入SJK1907聚氨酯密封胶。固化12-24小时，在早晚低温时段涂布手工聚脲SJK590，做一布两涂桥接（Bridged）涂层，覆盖接缝并与SJK909喷涂层相粘接。
     在冲浪口区域涂布底涂剂Primer E后约6-20小时，人工手工涂布SJK590F和SJK HO手工聚脲涂层。
3.2.4 冲浪池立墙裂纹处理
     冲浪池立墙经原土建方抹灰砂浆后产生裂纹，经打磨后，先用SJK1907聚氨酯密封胶涂抹裂纹裂缝。约每隔5米有一规则性的垂直裂缝，密封胶抹平后，涂布底涂剂E；并作一布两涂SJK590手工聚脲涂层。最后，整体喷涂SJK909涂层。

4. 检查和验收
     作业人员施工完毕，现场技术人员应做全面检查。检查有无破损、遗漏、气孔、鼓包现象产生。并和验收人员做现场拉拔粘接实验，以及厚度测试实验。并及时用底涂剂HM和E以及手工单组分SJK590补上缺口。然后，直接放水，闭水7天。检查后，交付业主使用，并提交注意事项和养护事项的文件。



5. 几点讨论
5.1 水上项目，包括室内游泳池、室外游泳池、人工冲浪池以及桑拿浴池、人工景观池、喷泉池等，其防水非常重要。传统防水工程是做完放水后，再做保护层。然后做刚性饰面层如：瓷砖、石材等。本文介绍了北京欢乐水魔方水上主题公园露天水域防水工程，其直接将防水层和饰面层合二为一。这种做法有其特点：①.柔性防水饰面为一体的涂层能减缓人员跌倒时的冲击力，可以减轻人员受伤程度。而石材、瓷砖刚性饰面层造成人员受伤则大得多。②.防水层外露有利于易于发现使用过程中涂层的破损点，便于维修和维护。③.在冬季严寒地区露天柔性材料比刚性饰面材料有更好的抗冷冻性能。但是要做好具有长期浸水性能的聚脲涂层，关键在于粘接性能尤其是浸水粘接性能符合要求，许多传统和简易防水材料不具有长期浸水粘接性能。本项目聚脲涂层实施后将作进一步的数年时间观察。
5.2 喷涂聚脲技术所形成的聚脲涂层绝大部分为芳香族体系。其不具有抵抗阳光暴晒的性能。因此，在高铁等暴露型防水项目中，采用双组份脂肪族聚氨酯面漆作保护层。这种防水系统可以用于屋面、墙面、桥面、地面等不会长期积水（ponding）的表面。但目前相关标准中的双组份脂肪族面漆不宜作为长期浸水的面漆使用。长期浸水的面漆应该采用能长期抗水的高性能面漆，如森聚柯SJK590T透明涂层。此SJK590T在西安凯莱游泳池表面涂层[6]以及香港某游泳池分别使用了2年和5年，没有负面消息传来。该材料本身是长期耐水浸泡的产品。而本水魔方工程采用的某公司的脂肪族面漆并非具有长期的浸水性能，工程方坚持使用，结果浸泡三个月后，发生脂肪族面漆起皮现象。这是因为该类桥梁用双组份脂肪族面漆并不具有长期耐水浸泡的性能。
5.3 在一些严寒地区尤其是极严寒地区，户外防水应重点考察防水材料在低温的力学性能状况。这不仅仅是一个低温柔性指标就能解决的问题。应该多考察在低温如-45℃条件下，材料会有怎样的拉伸性能、断裂伸长率、粘接强度、冰冻的损害程度、抗紫外、抗氧化以及周边基材的变化情况。本文披露了SJK590暴露型单组分聚脲材料在-45℃条件下，仍有35MPa拉伸强度，以及100%以上伸长率和耐冰冻性能。其对于冬季严寒地区，接缝、细部节点处理有良好的适用性。
5.4 喷涂聚脲技术在一些工程中应用较多，并不时有一些负面消息传出，这并非是该技术有根本性的问题。而是要正确的理解喷涂聚脲技术的适用性，尤其是在一些细部节点，形变较大的特殊区域，应作综合性考虑。单组分手工聚脲类涂膜与喷涂聚脲技术所形成涂膜在应力-应变曲线上有一些差异，单组分涂膜通常在200%应变以内表现为近似线性关系，而喷涂聚脲涂膜通常在10%以内为线性关系，大于10%表现为塑性区域。另外100%定伸应力方面，单组分涂膜通常在2-6MPa，其100%定伸应力和混凝土拉拔强度接近，而双组份喷涂聚脲技术所形成涂膜在100%定伸应力处为7-10MPa，大大超过混凝土拉拔强度。因此，在细部节点和大的变形区域，采用单组分手工涂层更能适应于这种大的形变，并且不会破坏粘接界面，并在有效伸长率的范围内吸收应力。因此，在喷涂聚脲防水防护工程中，如果将双组份喷涂聚脲技术所形成涂层和单组分聚脲涂层结合起来使用，会大大减少负面信息，增加防水防护涂层耐久性。
      

       参考文献：
    [1]、孙志恒、李萌、倪燕、赵立庭,SK弹性防护涂料在伸缩缝及裂缝快速修复中的应用[J] 大坝与安全2011.1
  
[2]、余建平、Louis Durot、丁海涛，单组分聚脲防水涂膜及应用[J] 中国建筑防水 2007.1

    [3]、铁道部科学技术司，客运专线桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件[S] 中国铁道出版社，2009

    [4]、铁道部科学技术司，客运专线桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件[S] 中国铁道出版社，2009
 
    [5]、全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会 JC/T 482-2003 聚氨酯建筑密封胶[S]，中国建材工业出版社
 
    [6]、余建平、张志荣、郑亚东，酒店室内游泳池防水维修工艺[J]  中国建筑防水 2008.12

    作者简介：余建平 男 1963年出生 应用化学硕士，高级工程师。擅长专业：聚氨酯和聚脲涂层以及密封胶。现为北京森聚柯高分子材料有限公司总经理。（电话：010-88906957）