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[原创] 聚脲在危废仓库地坪的应用

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聚脲在危废仓库防渗地坪的应用

赛化云防腐蚀技术总监   51防腐蚀论坛资深版主  张作华


环保理念越来越深入人心,危废贮存越来越被重视。“三废”中液体废物,特别是“危废”中的液体废物对环境的污染,尤其是对土壤的污染最为复杂和难以治理。因为这种污染是不可逆性污染,处理方法只能更换土壤,造成优质土壤资源缺失浪费和巨大的经济损失。所以,控制危废中的液体无组织排放及渗漏进入土壤是环保预防工作的重点,特别是对危废仓库的危废物贮存必须严格管理,防患于未然。严防危废液体渗漏到土壤第一道屏障就是防渗地坪的防护作用,这种地坪必须达到“万无一失,滴水不漏”的隔离效果。喷涂聚脲地坪就是防渗地坪的代表之一,是危废贮存仓库地坪重要的设计材料。




根据《固体废物污染环境防治法》中的定义来说,危废是指列入国家危险废物名录,或是根据国家现有规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法所认定的具有危险特性的固体废物;固废通常是指在日常生产、生活和其他活动中所产生的丧失了原有利用价值,所以被放弃的固态、半固态和置于容器中的物品和物质以及在法律和行政法规规定中的被纳入固体废物管理的物品和物质。虽然危废和固废不一样;但是笔者认为固废液体依然会对土壤造成很大的危害,失去土壤本有的功能作用。本文旨在杜绝一切固体废物液体渗漏到土壤中,更不允许国家严禁的危废液体进入土壤,因此贮存仓库混凝土地坪不渗漏成为控制危废液体污染土壤的重中之重。国家相关标准中也明文规定了危废仓库地坪设计原则,如在GB18597-2001《危险废物贮存污染控制标准》之“危险废物贮存设施(仓库式)的设计原则”中的6.2.1条款强制性规定“地面与裙脚要用坚固、防渗的材料建造,建筑材料必须与危险废物相容”。

危废仓库贮存物品比较复杂,地坪材料选择必须具有耐介质腐蚀性能;具有满足装卸车辆频繁行驶的耐磨性能;另外还要有防滑性能,保证车辆及人员的行走安全等等。具体性能表现如下:
1.防滑性:危废仓库常会有化学品、溶液和液态废料等,特别容易滑倒。因此,地坪的防滑性非常重要。在选择危废地坪材料时,应该选择防滑性能好的材料,以减少工作人员和客户的安全隐患。
2.耐腐蚀性:危险仓库存在大量的酸碱盐等腐蚀废料,如果使用的地坪不具备良好的耐腐蚀性能,地坪表面就会出现腐蚀和脱落诸多问题,渗漏到地下,引起土壤污染。因此,危废仓库地坪应该具有很好的耐腐蚀性能,能够长期抵抗腐蚀介质的侵蚀。
3.耐磨性:危废贮存仓库,常常频繁行走叉车、重型机械等设备,如果地坪不具备良好的耐磨性,就会导致地坪表面磨损、损坏,影响危废仓库的正常使用而且磨损导致危废料,特别是危废液体的渗漏,污染地下土壤及水质。因此,危废地坪应具有良好的耐磨性,能够坚固耐用。
4.防渗透性:危废仓库会贮存大量的液态废料,如果地坪本身没有很好的防渗透性能,就会导致危废液体渗漏,造成严重的土壤污染。因此,危废地坪必须具备较好的防渗透性,才能够保证废料“万无一失,滴水不漏”,有效的避免废料泄漏造成的危害。




符合以上条件,应用于危废仓库地坪材料有很多;经过大量的危废仓库地坪应用案列和实际使用效果验证,比较常见而且经济适用的危废贮存仓库混凝土地坪保护材料大致有树脂涂料地坪(环氧、聚氨酯、丙烯酸),树脂玻璃钢地坪(环氧、乙烯基),塑料地坪(PU、PVC)几种。这些地坪材料几乎占了危废仓库地面保护材料的90%以上的份额,成为自环保政策实施以来最普遍的危废仓库地坪防渗漏耐蚀材料,也是环保设计部门最为青睐的混凝土地坪防渗透,耐磨耐蚀保护材料。但是,随着危废仓库的大规模建设和投入使用,特别是大体量的混凝土地坪的保护、防渗,发现树脂涂料地坪(环氧、聚氨酯、丙烯酸),树脂玻璃钢地坪(环氧、乙烯基),塑料地坪(PU、PVC)存在着不可避免的缺陷,也给危废贮存企业带来了困惑和不小的经济损失。具体表现为底层混凝土的沉降裂缝或者膨胀收缩裂缝直接拉断撕裂地坪保护层,导致废液“长驱直入”渗透至土壤层,造成环境污染。虽然一次一次的被环保部门通知整改乃至罚款,并且进行多次的修补,就是不能彻底解决“开裂”难题。即使使用具有一定抗开裂的塑料地坪(PU、PVC),效果依然不理想,而且拼接搭接缝也存在渗漏的风险。经过地坪工程技术人员分析和总经并结合大量案例,认为危废仓库混凝土地坪保护材料除了满足防滑性能、耐磨性能、耐腐蚀性能、防渗透性能等基本性能外,还必须满足整体性和抗开裂性能。地坪施工技术人员通过大量实践和筛选,得出喷涂聚脲材料是最适合危废仓库地坪防护材料之一,自中国引进喷涂聚脲材料技术后,一度成为防水防腐及地坪材料的首选,并且号称是“21世纪的网红材料”其主要理化特征大致有以下几点:
1.固化迅速,3-5S干燥,属于秒干涂料。施工后7分钟可以上人,10小时后基本可以投入使用,大大缩短了自然养护时间。
2.聚脲属于高分子聚合物,100%固含量,无VOC产生,是国家提倡的环保材料,施工时无毒安全,对人体健康无危害。
3.喷涂聚脲层形成统一的整体,涂层无接缝,全封闭不渗漏,而且对于复杂的异形曲面都是面面俱到,100%全包裹。
3.耐盐雾2000H,耐柴油、原油和部分溶剂,耐10%氢氧化钠,10%硫酸,耐盐性30克/每升良好,长久的耐紫外线,具有很好的耐介质腐蚀性能。
4.耐低温-30℃,耐瞬间高温120℃,冷热交替不变形,不开裂,可以满足一次性涂装厚度。适应基础应力变化,保证涂层的完整性。
5.耐磨性能优异,是环氧树脂的5倍以上,高弹,断裂伸长率达到450%,基层裂缝涂层不开裂,抗撞击和耐刺破性能好,重物撞击后不开裂不脱落。
6.施工周期短,单枪日喷涂量1000㎡以上,大大节省了人工加快了整体工程进度并且降低了施工成本,可以带来可观的经济效益。
7.施工时不受环境和湿度的影响,在低温或者高温及高湿度条件下,依然可以施工,不影响涂层质量。
8.喷涂型聚脲材料不但具有光面效果,也可以通过喷涂工艺的改变,实施“摆枪”方法,进行“造粒”,能够形成奇特的粗糙面,满足防滑及装饰性要求。
9.性价比高,施工后基本不需要维护,降低了高昂的维护费用。
聚脲优异的理化性能,完全满足危废仓库混凝土地坪对保护层材料的多种选择要求,喷涂聚脲保护层的实施彻底的解决了混凝土地坪开裂导致渗漏引起的土壤污染难题,节省了大量的维修资金,杜绝了土壤污染的发生,避免不可逆环境污染事故的再现,利国利民。




针对危废仓库混凝土地坪喷涂聚脲有2种形式,一是新建混凝土聚脲层施工,二是旧有地坪翻新聚脲层施工。新建混凝土喷涂聚脲施工前必须保证混凝土实施了防水层,含水率<8%,不起砂,强度符合喷涂聚脲基层强度要求和相关建筑混凝土质量标准规定,基层处理,底涂,腻子及洗面层等工艺满足相关标准和喷涂聚脲条件要求;旧有地坪翻新聚脲层施工时,如果是树脂涂料地坪可以对裂缝、坑洼不平处、松动、脱层、鼓包等缺陷进行修补,整体打磨清理后建议整体薄批一道腻子,再喷涂聚脲;如果是PU、PVC、玻璃钢等塑料层时可以全部揭除旧有保护层,再进行打磨、底涂、腻子及洗面等工序施工,符合喷涂聚脲对基层要求后再进行聚脲涂层的施工,笔者建议聚脲喷涂机具有压力自动调整功能,确保双组份材料配比精准。聚脲涂层应该与混凝土基层结合力良好,附着力>2.5MPa以上,厚度>2㎜,厚薄一致,无针孔,无鼓泡,造粒均匀不掉粒,有明显的粗糙感。危废仓库混凝土地坪喷涂聚脲层施工完毕后建议自然养护7d以上,期间禁止与化学物质及与之产生反应的介质接触,严禁上人走动。聚脲涂层养护期结束后方可投入使用,并在其适用条件范围内使用。喷涂型聚脲材料及施工质量控制应执行以下相关标准并达到规定的要求:
1.GB/T 23446-2009《喷涂聚脲防水涂料》(计划修编)
2.HG/T 3831-2006《喷涂聚脲防护材料》
3.科技基〔2009〕《客运专运铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水 层暂行技术条件》
4.JGJ/T 200-2010《喷涂聚脲防水工程技术规程》
5.HG/T 20273-2011《喷涂型聚脲防护材料涂装工程技术规范》(正在修编)
6.T/CECS 679-2020《聚脲涂料应用技术规程》
7.DL/T 5317-2014《水利水电工程聚脲涂层施工技术规程》
喷涂型聚脲特有的理化性能,非常符合危废仓库地坪的耐蚀、耐磨、防渗透、防滑等多项功能要求;而且能够解决混凝土开裂导致涂层裂缝产生废液渗漏污染土壤环境的难题。因此,喷涂型聚脲逐渐被环保界认识关注,并被环保设计部门推荐为危废仓库混凝土地坪保护的重点材料。笔者所知浙江一家新能源电池公司,原先的危废仓库地坪材料为“5布7油环氧玻璃钢”,面积将近10000㎡,在不到3年的时间内进行过若干次的玻璃钢层开裂维修,以此临时修修补补的方法杜绝裂缝导致废液渗漏发生的环保部门行政处罚(近100万左右的罚款);但是这种方法只能是头痛医头脚痛医脚,不能彻底解决开裂渗漏难题。后来改用喷涂型聚脲涂层,厚度3㎜,使用至今没有发生过保护层开裂导致废液渗漏发生的行政罚款,获得了良好的社会和经济效益。




随着国家经济建设的高速发展,各种各样的危废品种不断增加而且产生量逐年猛增,危废仓库容量也随之扩大,以适应危废品的暂时贮存。据国家生态环境部统计,2020年全国工业危废为7281.8万吨,到了2021年达到8653.6万吨,同比增长18.84%,而且逐年递增,如此规模的工业危废贮存及处置仓库和场所(新建和翻新)使用的防渗地坪材料将是一片“蓝海市场”。这对于聚脲材料的生产、应用、施工将会产生巨大的“蝴蝶效应”,也会对当今聚脲狭窄的应用领域进行一次结构性调整,使得聚脲向着更加宽泛的应用方向延伸,持续保持聚脲在多种应用领域的良性循环发展。




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