CN106116252B - 高弹性防渗填料以及混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法 - Google Patents

高弹性防渗填料以及混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高弹性防渗填料以及混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法，其包括：浆以及与砂浆混合的复合纤维材料，其中，该砂浆包括以下重量份的原料：单组份聚脲20%~35%，砂料64.7%~78.25%，丁酮和水的混合液0.2%~1.05%，触变剂0.1%~0.7%。本发明的高弹性防渗填料，其粘结性好，优于聚硫密封膏和聚氨酯嵌缝材料；本发明的高弹性防渗填料具有较高的强度和一定弹性，抗冲磨和冲击效果良好，非常适应于泄洪建筑物混凝土伸缩缝缺陷部位的修补；本发明的高弹性防渗填料弹性好，嵌缝材料压缩50%可以恢复原状，且具有低温柔性，适合在北方严寒气候地区应用；本发明的高弹性防渗填料耐老化性能良好，抵抗水压0.55MPa不发生变形。

Description

高弹性防渗填料以及混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别是涉及一种混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法。
背景技术
聚脲具有拉伸强度高、伸长率大、耐老化性能好、粘结牢固等优点。这种材料一般仅作为涂料使用，固化后有良好的封闭和防渗效果，可以用作封闭涂层和防渗涂层，目前已在城市地铁、高速铁路、隧道桥梁、水利机电、石油化工、海洋钻探等多个工程领域应用。
聚脲按组分可分为双组份和单组分两种。双组份聚脲又称聚脲弹性体，喷涂施工，反应迅速，固化速度快，几十秒钟内可以凝固成膜，因来不及填入骨料而无法制成特种砂浆。单组分聚脲固化速度慢，其原理为封端的特殊叔胺类物质(或酮亚胺)与异氰酸酯的预聚体或半聚体，按一定比例混合储存。使用时，封端胺基或酮亚胺暴露于空气中，在水分中质子酸作用下，生成两端含有仲胺基(二官能团或三官能团)物质，然后与异氰酸酯基NCO作用形成脲基。单组分聚脲涂层不能太厚，否则下层固化时间会很长，单组分聚脲作为涂层一般使用厚度为2mm以内，最大厚度不大于4mm。使用的单组分聚脲固化速率为1.0mm/24h。在水利工程中，应用聚脲涂料在混凝土大面积薄层(厚度小于3mm)防护方面和覆盖细小裂缝加强防渗方面。
目前，水工混凝土构件伸缩缝除了止水防渗，修复处理也很重要，水工建筑物混凝土中，特别是受冲磨部位的伸缩缝混凝土，由于受到温度应力、干缩、推移质、冻融、高速水流的冲磨、水压作用等因素的影响，会产生脱空、表面剥蚀、止水外露失效等破坏现象。止水失效的伸缩缝混凝土结构需要及时进行修补，而伸缩缝止水是混凝土结构防渗的薄弱环节，伸缩缝的渗水会造成水量的损失，甚至会形成集中渗流通道引起工程塌陷破坏，特别是寒冷地区渗漏水会造成冻胀，引起混凝土结构破坏从而严重影响工程运行的安全。
由于伸缩缝所处在混凝土工程结构的特殊位置，嵌缝修复材料的选择既要适应伸缩缝的结构变形，又要承担内、外水压力的作用，同时还还应具有良好的耐久性和抵抗水流冲刷的能力，这些都对伸缩缝的嵌缝防渗处理的修复材料以及修复技术提出了更高的要求。在实际的破坏修复工程中，伸缩缝的处理技术水平低，使工程停水返修频率增高，影响工程正常效益的发挥。
现实修补时的环境条件复杂多变，不同于实验室的理想条件。现实修复中存在以下技术问题：1、嵌缝修复材料与老混凝土之间的粘结问题；2、嵌缝修复材料的耐候性问题；3、防渗结构本身既要有一定的强度抵抗内、外水压的渗透作用，又要适应伸缩缝变形的需要4、伸缩缝嵌缝修复在水利工程应用中抵抗水流冲刷能力高。传统的聚硫密封膏和聚氨酯材料进行伸缩缝嵌缝修补存在上述问题。
由此可见，现有技术中使用的嵌缝修复材料和修复方法，存在明显的不足和缺陷，亟待进一步改进。
发明内容
本发明的目的是提供高弹性防渗填料，具有较高的强度和一定弹性，抗冲磨和冲击效果良好，弹性好，嵌缝材料压缩50％可以恢复原状，且具有低温柔性，适合在北方严寒气候地区应用的优点。
本发明还提供一种混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法，该嵌缝防渗方法构建的嵌缝防渗结构具有良好的性能，适应伸缩缝变形能力强，耐久性高等特点，具有可靠性、安全性高的优点。
为解决上述技术问题，本发明提供一种高弹性防渗填料，其包括：砂浆以及与砂浆混合的复合纤维材料，其中，该砂浆包括以下重量份的原料：
单组份聚脲20％～35％，砂料64.7％～78.25％，丁酮和水的混合液0.2％～1.05％，触变剂0.1％～0.7％。
所述丁酮和水的混合液中，丁酮和水的比例为1.5:1-2.5:1。
所述丁酮和水的混合液中，丁酮和水的比例为2:1。
所述砂料为玻璃砂，其粒径范围为0.2mm～2.0mm。
所述触变剂为白炭黑。
所述复合纤维材料是石棉绒。
所述复合纤维材料的掺入比例为6％-10％重量份。
本发明还提供一种混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法，其包括以下步骤：
步骤A：准备权利要求1至权利要求5中任一项所述的高弹性防渗填料；
步骤B：在伸缩缝内涂覆一层厚度为0.05～0.15mm的单组分聚脲材料；
步骤C：利用步骤A所述的高弹性防渗填料将所述伸缩缝填充密实并将表面整平；
步骤D：所述高弹性防渗填料凝固后，在所述高弹性防渗填料表面涂覆一层厚度为3mm-5mm单组分聚脲防渗涂层。
所述步骤B中，涂覆的单组分聚脲材料的厚度为1mm。
所述步骤D中，所述单组分聚脲防渗涂层厚度为4mm。
所述步骤C中所述伸缩缝的嵌缝深度在3cm～5cm，其抵抗外水渗透压力0.55MPa不变形。
本发明的高弹性防渗填料以及混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法具有以下有益效果：
本发明的高弹性防渗填料高性能、变形能力强、耐久性好的优势，特别是其能够在原伸缩缝止水失效的情况下，有效抵抗内、外水压力的渗透作用起到良好的防渗效果，保证伸缩缝表面防护涂层不会发生因外水渗透压产生鼓包、脱落等情况；本发明的混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法解决混凝土构件嵌填伸缩缝止水修复可靠性低、安全性差、局限性等问题，在混凝土构件伸缩缝修复方面具有独特的优势，可以替代传统的聚硫密封膏和聚氨酯材料嵌缝技术，能够满足水工混凝土伸缩缝防渗技术的需要。其具有良好的性能、适用伸缩缝变形能力强、耐久性高等特点的伸缩缝嵌缝防渗技术。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明的混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法形成的防渗结构示意图。
具体实施方式
本发明提供的一种高弹性防渗填料，其包括：砂浆以及与砂浆混合的复合纤维材料，其中，该砂浆包括以下重量份的原料：单组份聚脲20％～35％，砂料64.7％～78.25％，丁酮和水的混合液0.2％～1.05％，触变剂0.1％～0.7％。其中，丁酮和水的混合液中，丁酮和水的比例为1.5:1-2.5:1。其中，砂料为玻璃砂，其粒径范围为0.2mm～2.0mm，触变剂为白炭黑，复合纤维材料为石棉绒，掺入比例为6％-10％重量份。。高弹性防渗填料用于混凝土构件伸缩缝部位的修复，高弹性防渗填料嵌填伸缩缝和表面防渗涂层封闭。
实施例1
本发明的高弹性防渗填料包括：砂浆以及与砂浆混合的复合纤维材料，其中，复合纤维材料占6％重量份，该砂浆包括以下重量份的原料：单组份聚脲21.45％，砂料78.25％，丁酮和水的混合液0.2％，白炭黑0.1％。其中，丁酮和水的混合液中，丁酮和水的比例为2:1。
实施例2
本发明的高弹性防渗填料包括：砂浆以及与砂浆混合的复合纤维材料，其中，复合纤维材料占7.33％重量份，该砂浆包括以下重量份的原料：单组份聚脲35％，砂料64.7％，丁酮和水的混合液0.2％，白炭黑0.1％。其中，丁酮和水的混合液中，丁酮和水的比例为1.5:1。
实施例3
本发明的高弹性防渗填料包括：砂浆以及与砂浆混合的复合纤维材料，其中，复合纤维材料占8.67％重量份，该砂浆包括以下重量份的原料：单组份聚脲28.25％，砂料70％，丁酮和水的混合液1.05％，白炭黑0.7％。其中，丁酮和水的混合液中，丁酮和水的比例为1.5:1。
实施例4
本发明的高弹性防渗填料包括：砂浆以及与砂浆混合的复合纤维材料，其中，复合纤维材料占10％重量份，该砂浆包括以下重量份的原料：单组份聚脲32％，砂料66.25％，丁酮和水的混合液1.05％，白炭黑0.7％。其中，丁酮和水的混合液中，丁酮和水的比例为2.5:1。
本发明的高弹性防渗填料修补材料具有极佳的弹性，其最大拉伸率在10％～20％之间(根据配比不同而异)，该高弹性防渗填料是一般混凝土的几百倍以上，因此具有良好的变形性能，与传统的聚硫密封膏相比，其拉伸强度、抗冲磨强度和耐老化性能有明显的提升。室内试验结果表明，优选的高弹性防渗填料的性能完全能够达到预期的结果，用于伸缩缝的嵌缝，其性能指标见表2。
表2高弹性防渗填料嵌缝材料技术指标
本发明还提供一种混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法，其包括以下步骤：
步骤A：准备高弹性防渗填料，并搅拌均匀；适当延长搅拌时间，使砂浆各组分充分搅拌混合；
步骤B：嵌缝施工前，在伸缩缝4内涂覆一层厚度为0.05～0.15mm的单组分聚脲材料3；涂覆的单组分聚脲材料3的厚度为1mm。
步骤C：利用步骤A的高弹性防渗填料将伸缩缝填充密实并将表面整平，伸缩缝4的嵌缝深度在3cm～5cm，其抵抗外水渗透压力0.55MPa不变形。
步骤D：高弹性防渗填料2凝固后，在高弹性防渗填料2表面涂覆一层厚度为3mm-5mm单组分聚脲防渗涂层1，提高伸缩缝嵌缝结构体系的防渗和抗冲磨性能，较佳的，单组分聚脲防渗涂层1厚度为4mm。
本发明的单组分聚脲防渗层1，其具有防渗能力强，抗冲磨效果好，且伸长率大，可用于处理混凝土伸缩缝抗渗和抗冲磨。本发明的单组分聚脲防渗层性1能见表1。
表1单组分聚脲防渗层力学性能指标
本发明的高弹性防渗填料以单组分聚脲涂料为胶结材料，加入特种砂料混合制成，利用单组分聚脲粘结力强和固化后长期具有弹性变形性能的性质，做成高弹性防渗填料，代替传统聚硫密封膏或聚氨酯，可用于水工混凝土建筑物伸缩缝修复，其能够在原伸缩缝原止水5失效的情况下，有效抵抗内、外水压力的渗透作用起到良好的防渗效果，保证了伸缩缝表面防护涂层不会发生因外水渗透压产生鼓包、脱落等情况。
本发明的高弹性防渗填料，其粘结性好，优于聚硫密封膏和聚氨酯嵌缝材料；本发明的高弹性防渗填料具有较高的强度和一定弹性，抗冲磨和冲击效果良好，非常适应于泄洪建筑物混凝土伸缩缝缺陷部位的修补；本发明的高弹性防渗填料弹性好，嵌缝材料压缩50％可以恢复原状，且具有低温柔性，适合在北方严寒气候地区应用；本发明的高弹性防渗填料耐老化性能良好，抵抗水压0.55MPa不发生变形。
本发明的混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法主要应用于水利工程，其解决了现有混凝土伸缩缝修复处理的不足之处，提高了水工混凝土工程伸缩缝修复处理技术，在混凝土缺陷修补方面具有很好的应用前景。该嵌缝防渗方法构建的嵌缝防渗结构具有良好的性能，适应伸缩缝变形能力强，耐久性高等特点，提高了传统伸缩缝嵌缝防渗技术的可靠性、安全性。
以上所述，为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，本领域技术人员利用上述揭示的内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：准备高弹性防渗填料；
步骤B：在伸缩缝内涂覆一层厚度为0.05～0.15mm的单组分聚脲材料；
步骤C：利用步骤A所述的高弹性防渗填料将所述伸缩缝填充密实并将表面整平；
步骤D：所述高弹性防渗填料凝固后，在所述高弹性防渗填料表面涂覆一层厚度为3mm-5mm单组分聚脲防渗涂层；
其中，该高弹性防渗填料包括砂浆以及与砂浆混合的复合纤维材料，其中，该砂浆包括以下重量份的原料：
单组份聚脲20%~35%，砂料64.7%~78.25%，丁酮和水的混合液0.2%~1.05%，触变剂0.1%~0.7%；
其中，所述丁酮和水的混合液中，丁酮和水的比例为1.5:1-2.5:1，复合纤维材料是石棉绒，掺入比例为6%-10%重量份。
2.根据权利要求1所述的混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法，其特征在于，
所述步骤D中，所述单组分聚脲防渗涂层厚度为4mm。
3.根据权利要求1所述的混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法，其特征在于，所述步骤C中所述伸缩缝的嵌缝深度在3cm～5cm，其抵抗外水渗透压力0.55MPa不变形。
4.根据权利要求1所述的混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法，其特征在于，所述砂料为玻璃砂，其粒径范围为0.2mm～2.0mm。
5.根据权利要求1所述的混凝土构件伸缩缝的嵌缝防渗方法，其特征在于，所述触变剂为白炭黑。
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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180831

Termination date: 20190620

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