CN108130890B - 一种大坝防水保温结构及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大坝防水保温结构及制造方法，大坝防水保温结构包括抗压结构板和保温层，抗压结构板用于固定在大坝的外立面或者斜坡面上，抗压结构板包括一安装平台，保温层的底端设置在安装平台上，保温层的内侧粘附于大坝的外立面或者斜坡面上，保温层的外表面上设置有第一防水层。本发明保温层下方设置抗压结构板，抗压结构板固定在大坝上，将水对于保温层底部的向上压力传递给坝体，消除了保温层在水中受到的浮力，避免保温层被破坏或者脱离坝体基层，保证保温效果。保温层的外表面上设置有第一防水层，避免水浸入保温层内产生浮力，进一步保证了保温层的稳定性；第一防水层表面涂布有抗冰拔涂层，避免冰层对保温层的破坏。

Description

一种大坝防水保温结构及制造方法

技术领域

本发明涉及大坝防水保温技术领域，具体地涉及一种大坝防水保温结构及制造方法。

背景技术

在寒冷地区和严寒地区的水中大坝(水库大坝、水渠大坝、江河湖中大坝、海上大坝、以及海上混凝土构筑物、桥墩、以及河堤等)为了防止冬季低温冰冻和防水，采取了在坝体水位变动区(包括水下部分)设置轻质保温层(如聚氨酯发泡、聚苯乙烯板)的措施，由于轻质保温板比重低于水的比重，浸泡在水中时，长期受到一个比较大的浮力，一段时间后，保温层基层界面的粘接力降低和/或保温层本体强度降低，导致其不能承受水的浮力时，轻质保温层会脱离坝体基层而浮到水面上，造成保温失效和防水失效，使得大坝失去了防护功能；另外，在低温大坝水面结冰后，冰层粘住了大坝表面的保温材料，由于轻质保温层的本体强度低，在气温回升时，远离大坝的冰体融化后水位下降，而粘附于大坝保温层或大坝混凝土表面的冰坨或厚质冰层把保温层或者混凝土基层拉坏，造成保温层和/或混凝土破坏。

因此，提供一种大坝防水保温结构及制造方法，以解决现有技术所存在的上述缺点，成为现在亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种大坝防水保温结构及制造方法，以解决上述现有技术存在的问题，消除大坝水中保温层受到的浮力，并提高抗冰拔能力，保证大坝的有效保温和防水。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种大坝防水保温结构，包括抗压结构板和保温层，所述抗压结构板用于固定在大坝的外立面或者斜坡面上，所述抗压结构板包括一安装平台，所述保温层的底端设置在所述安装平台上，所述保温层的内侧粘附于所述大坝的外立面或者斜坡面上，所述保温层的外表面上设置有第一防水层。

优选的，所述抗压结构板还包括一固定板，所述固定板用于固定在大坝的外立面或者斜坡面上，所述安装平台固定于所述固定板的外侧壁上；所述固定板和安装平台呈T型或折线型设置。

优选的，所述固定板通过螺钉固定在所述大坝的外立面或者斜坡面上。

优选的，所述固定板与所述大坝的外立面或者斜坡面之间还通过胶黏剂进行固定。

优选的，所述螺钉处以及所述抗压结构板与所述大坝的连接处设置有密封胶进行密封。

优选的，所述抗压结构板直接采用钢筋混凝土与大坝坝体同时浇筑预制，或者在现有大坝的坝体上植入钢筋后通过钢筋混凝土浇筑而成。

优选的，所述第一防水层覆盖所述保温层和抗压结构板，并延伸至所述抗压结构板下方的大坝基层处；所述第一防水层的外表面设置有抗冰拔涂层，或者第一防水层与抗冰拔涂层合成为同一层。

优选的，所述保温层与所述大坝的外立面或者斜坡面之间还设置有第二防水层。

本发明还公开了一种大坝防水保温结构的制造方法，包括以下步骤：

1)、将大坝进行基层清理并且涂布基层处理剂后，涂布第二防水层；

2)、在大坝坝体预定设计的保温区域处进行弹线，确定抗压结构板的安装位置，并将抗压结构板安装于弹线区域；或者直接浇筑一个钢筋混凝土抗压结构板；

3)、在抗压结构板与大坝基层连接的缝隙处涂布密封胶；

4)、在抗压结构板的安装平台的上方依照设计厚度安装保温层；

5)、对保温层的外表面进行找平处理，然后在保温层的外表面涂布第一防水层，将第一防水层覆盖所述保温层和抗压结构板，并与所述抗压结构板下方的大坝基层搭接后，进行固化；

6)、在第一防水层的外表面涂布抗冰拔涂层，固化并进行养护。

优选的，所述步骤2)中，先在弹线区域涂布胶黏剂，然后将抗压结构板的固定板压固在胶黏剂上，并用螺钉将固定板固定于大坝基层上，螺钉安装处涂布密封胶。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、在保温层的下方设置抗压结构板，并且将抗压结构板固定于大坝上，消除了保温层在水中受到的浮力；

2、保温层的外表面上设置有第一防水层，将水隔离在保温层外，避免水浸入保温层内产生浮力，进一步保证了保温层的稳定性；

3、第一防水层的外表面设置有抗冰拔涂层，使冰块和冰层难以在其表面附着，能够对坝体起到很好的保护；

4、保温层与所述大坝的外立面或者斜坡面之间还设置有第二防水层，阻止了大坝本身内部的水分对于保温层的反向压力，增加了坝体整体防水功能，增加耐久性；

5、通过机械螺钉和/或胶黏剂将抗压结构板固定于大坝的外立面或坡面上，大大增加了抗压结构板的稳固性能；

6、所述螺钉处以及所述抗压结构板与所述大坝的上下连接处设置有密封胶进行密封，第一防水层覆盖所述保温层和抗压结构板，并延伸至所述抗压结构板下方的大坝基层处，全面防止水进入保温层，构成一个整体的封闭层，避免了水渗入对保温层产生的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明大坝防水保温结构的横断面结构示意图；

图2为本发明抗压结构板的横截面示意图；

图2A为T型抗压结构板的横截面示意图；

图2B为折线型抗压结构板的横截面示意图；

图2C为尾端设置有弧形凸起的T型抗压结构板的横截面示意图；

图2D为尾端设置有弧形凸起的折线型抗压结构板的横截面示意图；

其中，1为大坝，2为保温层，3为第一防水层，4为抗冰拔涂层，5为抗压结构板，51为安装平台，52为固定板，6为螺钉，7为第二防水层，8为胶黏剂，9为密封胶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种大坝防水保温结构及制造方法，以解决现有技术存在的问题，消除大坝水中保温层的浮力，并提高抗冰拔能力，保证大坝的有效保温和防水。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种大坝防水保温结构，如图1所示，包括抗压结构板5和保温层2，抗压结构板5用于固定在大坝1的外立面或者斜坡面上，抗压结构板5包括一安装平台51，保温层2的底端设置在安装平台51上，保温层2的内侧粘附于大坝1的外立面或者斜坡面上，保温层2的外表面上设置有第一防水层3。

保温层2为轻质保温层2(其密度低于水的密度)，其材质可以是聚氨酯类保温材料、乙烯基类聚合物保温材料、发泡有机硅类保温材料、酚醛发泡类保温材料；上述保温材料可以通过现场喷涂发泡粘附于大坝1外立面或坡面基层，上述保温材料的板材也可采用胶黏剂8粘接于大坝1基层上形成保温层2。轻质保温层2，因为其密度小于水的密度，依据阿基米德浮力定律，其在水中的浮力源自于上下压力差，许多保温层，尤其喷涂发泡聚氨酯，喷涂在混凝土基层上后，水中部分最下面直接用土壤覆盖，或者直接浸泡于水中，表面覆盖混凝土、或者砂浆、或者防水涂料，由于没有在保温层2的底部做有效的保护措施，其保温层2底部的向上水压力较大，水越深，压力越大，保温层2的浮力就是上下的水压力差；为了消除浮力，就必须切断保温层2最下部横断面向上的水的压力；另外，液体水不能再进入保温层2中，否则，进入的液体水再次形成对于保温层2的向上压力。

本发明设置抗压结构板5固定于大坝1上，并位于保温层2的下面，能够把水对于保温层2下部的横向面积部分产生的向上压力传递给坝体，消除保温层2受到的向上的浮力，避免保温层2被破坏或者脱离坝体基层，保证保温效果。保温层2的外表面上设置有第一防水层3，将水隔离在保温层2外，避免水浸入保温层2内产生浮力，进一步保证了保温层2的稳定性。

本发明抗压结构板5还包括一固定板52，固定板52用于固定在大坝1的外立面或者斜坡面上，安装平台51固定于固定板52的外侧壁上，两者一体成型为佳(安装平台51和固定板52也可通过螺钉、锚固结合)，并且安装平台51有一定的横截面积对保温层2进行支撑。抗压结构板5的横截面形状可以是T形、折线型、一定角度的三叉形或者弧形；如图2A和图2B所示，为了便于在抗压结构板5上喷涂保温层2，或粘贴保温层2，本发明中优选为T型和直角折线型。当为T型时，安装平台51垂直安装于固定板52的中部，为直角折线型时，安装平台51垂直安装于固定板52的顶部；如图2C和图2D所示,其中安装平台51的尾端还可以设置有弧形凸起，对保温层2进行支撑防护。

水体对于抗压结构板5产生的向上压力，就在于抗压结构板5在水平面的投影面积所受到的水深压力；抗压结构板5的材料依据水的深度确定，每10米深度，压力差增加1kgf/cm²，100米深的压力差约10kgf/cm²，所选择的结构板材料要求具有一定的强度，可选用金属、合金、工程塑料(PP聚丙烯、ABS、PA尼龙、四氟乙烯、聚氨酯、玻纤(或碳纤维、尼龙类纤维、聚酯纤维)加强塑料)、环氧树脂、纤维不饱和树脂、纤维聚氨酯类、有机玻璃以及人造木材、防水与防腐木材、石材、陶、瓷、玻璃、钢筋混凝土等等，使抗压结构板5具有较好的抗压能力，当其固定到坝体的外立面或者斜坡面时，实现将受到的向上压力传递给坝体，消除保温层2所受到的向上压力。金属板材长期泡水，要求具有防腐蚀的功能，可以选用镀锌板、铝合金、不锈钢、钛合金，或者做了防锈漆的碳钢板；塑料本身是防腐的，但是要求具有足够的强度，以及耐水性，因此通常选用工程塑料如PP、PA、ABS、GRP、TFPE、碳纤维或玻璃纤维加强的树脂、环氧、酚醛、聚氨酯、丙烯酸、PMMA、PC等。

第一防水层3采用柔性材料为佳，并且要求有一定的强度，抵抗相对深度的水压力，不能被水压破坏；多种柔性防水材料均可，优选高强度柔性涂层，如聚脲、聚氨酯脲、聚氨酯、耐水型丙烯酸酯等等。

第一防水层3的外表面设置有抗冰拔涂层4，抗冰拔涂层4具有冰块或厚质冰层难以在其表面附着的性能，能够对坝体起到很好的保护。冰层对于坝体表面有一定的粘附力，抗冰拔涂层4能够减低粘附力，但其要求表面光滑，并且表面能较低，因此抗冰拔涂层4材料可以是氟碳类材料、聚氨酯类材料、聚脲类材料、聚氨酯脲类材料、有机硅类材料、硅烷改性类材料、聚硫类材料、聚烯烃材料、丙烯酸类材料、氯磺化类材料、不饱和树脂类材料等。冰层在抗冰拔涂层4表面的粘接拉拔力小于0.1Mpa，优化的小于0.05Mpa，理论上，抗冰拔粘接拉拔力越小越好，但是要求对抗紫外线性能，耐水性能，粘接性能，柔韧性等进行综合考虑。本发明抗冰拔涂层4和第一防水层3也可以合成为同一层，形成既具有防水防渗功能又有抗冰拔性能的涂层。

抗压结构板5的固定板52上可以设置螺栓孔，通过螺钉6将抗压结构板5固定在大坝1的外立面或者斜坡面上，也可以铆钉铆接或采用锚栓以及其他固定螺栓、件进行机械固定，使其具有较高安全系数，能承受水深向上的压力。固定板52与大坝1的外立面或者斜坡面之间或者还可以通过胶黏剂8进行固定，增加了粘接性；本发明优选为螺钉6与胶黏剂8共同使用，通过胶黏剂8消除螺钉6的应力集中，防止螺钉6松动，大大增加了抗压结构板5的稳固性能；而且胶黏剂8使得结构板与坝体基层结合面的结合面积增大，螺钉6和坝体大面积粘接结合，使其不容易松动。胶黏剂8具有耐水性能，其材质可以是环氧树脂类、聚氨酯类、硅酮类、改性硅烷类、耐水型丙烯酸类、聚硫类以及他们的改性物、聚合物砂浆类、砂浆类、橡胶类，以及自粘类粘合剂、耐水型双面胶带等。

螺钉6处以及抗压结构板5与大坝1的上下连接处设置有密封胶9进行密封，能够防止水从缝隙处渗入保温层2；密封胶9可以是聚氨酯类、聚硫类、硅酮类、改性硅烷类、耐水型丙烯酸类、聚烯烃类、天然橡胶类、氯丁类、聚合物改性沥青类等。进一步地，第一防水层3覆盖保温层2和抗压结构板5，并延伸至抗压结构板5下方的大坝1基层处，彻底地阻隔水从结构件可能存在的瑕疵中渗入，避免了水渗入对保温层2产生的影响。

本发明抗压结构板5还可以直接采用钢筋混凝土与大坝1坝体同时浇筑预制而成，提高稳定性；或者是在现有大坝1的坝体上植入钢筋后，通过钢筋混凝土浇筑制成抗压结构板5。

保温层2与大坝1的外立面或者斜坡面之间还设置有第二防水层7，阻止了大坝1本身内部的水分对于保温层2的反向压力，增加了坝体整体防水功能，增加耐久性。第二防水层7可以是聚脲类防水层、聚氨酯类防水层、聚氨酯脲类防水层、丙烯酸类防水层、改性硅烷类防水层、聚硫类防水层、氯磺化防水层、渗透结晶类防水层、聚合物砂浆类防水层、自密实剂防水层、改性沥青防水层、聚合物改性沥青防水层、橡胶沥青防水层等。保温层2、防水层与大坝1基层之间的任何层与层之间的粘接拉拔强度大于0.6Mpa，优化的大于

1.0MPa。

本发明大坝防水保温结构适用于大坝、河堤、桥堤、桥墩、水岸边的防水保温系统。

本发明中还提供了一种大坝防水保温结构的制造方法，包括以下步骤：

1)、将大坝1进行基层清理并且涂布基层处理剂后，涂布第二防水层7(最里侧防水层)；

2)、在坝体预定设计的保温区域处进行弹线，确定抗压结构板5的安装位置，并将抗压结构板5安装于弹线区域；或者是直接浇筑一个钢筋混凝土抗压结构板5，钢筋混凝土抗压结构板5可以直接采用钢筋混凝土与大坝1坝体同时浇筑预制而成，或者是在现有大坝1的坝体上植入钢筋后，通过钢筋混凝土浇筑制成抗压结构板5；

3)、在抗压结构板5与大坝1基层连接的缝隙处涂布密封胶9；

4)、在抗压结构板5的安装平台51的上方依照设计厚度安装保温层2，保温层2的厚度与抗压结构板5的横向宽度相匹配，可以现场喷涂发泡保温层2，也可采用胶黏剂8粘贴轻质保温板；

5)、对保温层2的外表面进行找平处理(或者磨平处理)，然后在保温层2的外表面涂布第一防水层3(最外侧防水层)，将第一防水层3覆盖保温层2和抗压结构板5，并与抗压结构板5下方的大坝1基层或者第二防水层7搭接后，进行固化；

6)、在第一防水层3的外表面涂布抗冰拔涂层4，固化，并进行养护。

步骤2)中，先在弹线区域涂布胶黏剂8，然后将抗压结构板5的固定板52压固在胶黏剂8上，并用螺钉6将固定板52固定于大坝1基层上，螺钉6安装处涂布密封胶9。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种大坝防水保温结构，其特征在于：包括抗压结构板和保温层，所述抗压结构板用于固定在大坝的外立面或者斜坡面上，所述抗压结构板包括一安装平台，所述保温层的底端设置在所述安装平台上，所述保温层的内侧粘附于所述大坝的外立面或者斜坡面上，所述保温层的外表面上设置有第一防水层；所述抗压结构板还包括一固定板，所述固定板用于固定在大坝的外立面或者斜坡面上，所述安装平台固定于所述固定板的外侧壁上，所述固定板和安装平台呈T型或折线型设置；所述第一防水层覆盖所述保温层和抗压结构板，并延伸至所述抗压结构板下方的大坝基层处；所述第一防水层的外表面设置有抗冰拔涂层，或者第一防水层与抗冰拔涂层合成为同一层；所述保温层与所述大坝的外立面或者斜坡面之间还设置有第二防水层。

2.根据权利要求1所述的大坝防水保温结构，其特征在于：所述固定板通过螺钉固定在所述大坝的外立面或者斜坡面上。

3.根据权利要求1或2所述的大坝防水保温结构，其特征在于：所述固定板与所述大坝的外立面或者斜坡面之间还通过胶黏剂进行固定。

4.根据权利要求2所述的大坝防水保温结构，其特征在于：所述螺钉处以及所述抗压结构板与所述大坝的连接处设置有密封胶进行密封。

5.根据权利要求1所述的大坝防水保温结构，其特征在于：所述抗压结构板直接采用钢筋混凝土与大坝坝体同时浇筑预制，或者在现有大坝的坝体上植入钢筋后通过钢筋混凝土浇筑而成。

6.一种如权利要求1-5任意一项所述的大坝防水保温结构的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）、将大坝进行基层清理并且涂布基层处理剂后，涂布第二防水层；

2）、在大坝坝体预定设计的保温区域处进行弹线，确定抗压结构板的安装位置，并将抗压结构板安装于弹线区域；或者直接浇筑一个钢筋混凝土抗压结构板；

3）、在抗压结构板与大坝基层连接的缝隙处涂布密封胶；

4）、在抗压结构板的安装平台的上方依照设计厚度安装保温层；

5）、对保温层的外表面进行找平处理，然后在保温层的外表面涂布第一防水层，将第一防水层覆盖所述保温层和抗压结构板，并与所述抗压结构板下方的大坝基层搭接后，进行固化；

6）、在第一防水层的外表面涂布抗冰拔涂层，固化并进行养护。

7.根据权利要求6所述的大坝防水保温结构的制造方法，其特征在于：所述步骤2）中，可以先在弹线区域涂布胶黏剂，然后将抗压结构板的固定板压固在胶黏剂上，并用螺钉将固定板固定于大坝基层上，螺钉安装处涂布密封胶。

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