CN113072346A - 防水结构及其构造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防水结构，用于铺设于墙体的表面以对墙体进行补强，防水结构包括：第一防水层，第一防水层用于铺设在墙体的表面，第一防水层的制造材料包括硅凝胶材料、减水剂、水、砂以及水性环氧乳液；第二防水层，第二防水层铺设在第一防水层远离第一防水层的一侧，第二防水层的制造材料包括硅酸盐水泥、减水剂、水以及纳米纤维。

Description

防水结构及其构造方法
技术领域
本发明涉及墙体的补强领域，具体而言，涉及一种防水结构及其构造方法。
背景技术
电力电缆隧道是电网的重要设施，是电缆线路主要的路径资源，在电网中发挥着极其重要的作用。现有技术中红的隧道的标准结构形式为2m×2m砖混沟，下部为混凝土底板、两侧为37砖墙、上部为预制或现浇盖板。
由于砖混结构电力隧道建设时间集中在七、八十年代，砖混电力隧道建设标准较低，隧道顶板覆土较浅，加上大型、重型车辆长期碾压，隧道结构出现顶板开裂、露筋、保护层剥落等现象。
近年来，城市城区地铁、热力、燃气等各种地下管线大规模施工对隧道周边土体的扰动，也使得老旧砖混隧道出现了很多隐患：如隧道主体结构开裂、错位、顶板钢筋锈蚀严重。因此，急需对此类砖混隧道进行防水和补强处理，提升砖混电力隧道安全运行水平，保障隧道内电缆运行安全。
因此，在砌体结构中，防水层是必要的结构层，防水层一般分为刚性防水层和柔性防水层两种。常用的刚性防水层为防水砂浆，特点是刚度大，能承受一定荷载，但是容易开裂，使得防水效果大幅降低。常用的柔性防水层为卷材防水，特点是防水材料自身有一定的伸缩延展性，能抵抗在防水材料弹性范围内的基层开裂，但是无法承受荷载，易老化。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种防水结构及其构造方法，以解决现有技术中的补强后的墙体不耐用的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种防水结构，用于铺设于墙体的表面以对墙体进行补强，防水结构包括：第一防水层，第一防水层用于铺设在墙体的表面，第一防水层的制造材料包括硅凝胶材料、减水剂、水、砂以及水性环氧乳液；第二防水层，第二防水层铺设在第一防水层远离第一防水层的一侧，第二防水层的制造材料包括硅酸盐水泥、减水剂、水以及纳米纤维。
进一步地，防水结构还包括第三防水层，第三防水层设置在第二防水层远离第一防水层的一侧，第三防水层的制造材料包括硅酸盐水泥、减水剂、水、砂以及纳米纤维。
进一步地，凝胶材料包括硅酸盐水泥和硫酸盐水泥，硅酸盐水泥与硫酸盐水泥的质量比为4:1；和/或，减水剂的质量是凝胶材料的质量的0.5％～2％。
进一步地，水性环氧乳液的制造材料包括水性环氧树脂和水性环氧固化剂，水性环氧树脂与水性环氧固化剂的质量比为1:1.5。
进一步地，在第一防水层中，减水剂的质量是凝胶材料的质量的0.5％～2％，水性环氧乳液的质量是凝胶质量的5％～8％，水的质量是凝胶材料的质量的0.3～0.4倍，砂的质量是凝胶材料的质量的1.5～2.5倍。
进一步地，在第二防水层中，减水剂的质量是硅酸盐水泥的质量的0.5％～2％，水的质量是硅酸盐水泥的质量的0.3～0.5倍，纳米纤维的质量是硅酸盐水泥的质量的0.5％-1.0％。
进一步地，在第三防水层中，减水剂的质量是硅酸盐水泥的质量的0.5％～2％，水的质量是硅酸盐水泥的质量的0.3～0.5倍，砂的质量是硅酸盐水泥的质量的1.5～2.5倍。
进一步地，纳米纤维的直径的取值范围是200纳米至500纳米，纳米纤维的长度的取值范围是10微米至50微米；和/或，砂为石英砂，砂的细度模数的取值范围2.3～3.1。
进一步地，第一防水层的厚度为10mm至15mm；和/或，第二防水层的厚度为3mm至5mm；和或，第三防水层的厚度为8mm至10mm。
根据本发明的另一方面，提供了一种加固方法，用于对权利要求1至9中任一项的防水结构进行构造，加固方法包括：步骤S1：清理隧道的墙体的表面；步骤S2：在墙体的表面涂抹厚度为10mm至15mm的第一防水层；步骤S3：对第一防水层的表面进行刮毛处理，在第一防水层的表面涂抹厚度为3mm至5mm的第二防水层。
进一步地，加固方法还包括步骤S4：在第二防水层终凝前涂抹厚度为8mm至10mm的第三防水层。
应用本发明的技术方案，防水结构用于铺设于墙体的表面以对墙体进行补强，防水结构包括：第一防水层，第一防水层用于铺设在墙体的表面，第一防水层的制造材料包括硅凝胶材料、减水剂、水、砂以及水性环氧乳液；第二防水层，第二防水层铺设在第一防水层远离第一防水层的一侧，第二防水层的制造材料包括硅酸盐水泥、减水剂、水以及纳米纤维。采用上述设置，将第一防水层铺设在墙体的表面，第一防水层的制造材料包括硅凝胶材料、减水剂、水、砂以及水性环氧乳液，使得第一防水层具备了孔隙率低，密实性高的特点，从而有效阻断水分侵入墙体。第二防水层的制造材料包括硅酸盐水泥、减水剂、水以及纳米纤维，使得第二防水层的抵抗变形能力显著增强，从而将二者结合，可同时提高防水层的承载能力和抗变形能力，使得防水层寿命大幅延长，解决了现有技术中的补强后的墙体不耐用的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的防水结构的实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、墙体；2、第一防水层；3、第二防水层；4、第三防水层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参见图1，本实施例的防水结构，用于铺设于墙体1的表面以对墙体1进行补强，防水结构包括：第一防水层2，第一防水层2用于铺设在墙体1的表面，第一防水层2的制造材料包括硅凝胶材料、减水剂、水、砂以及水性环氧乳液；第二防水层3，第二防水层3铺设在第一防水层2远离第一防水层2的一侧，第二防水层3的制造材料包括硅酸盐水泥、减水剂、水以及纳米纤维。采用上述设置，将第一防水层2铺设在墙体1的表面，第一防水层2的制造材料包括硅凝胶材料、减水剂、水、砂以及水性环氧乳液，使得第一防水层2具备了孔隙率低，密实性高的特点，从而有效阻断水分侵入墙体。第二防水层3的制造材料包括硅酸盐水泥、减水剂、水以及纳米纤维，使得第二防水层3的抵抗变形能力显著增强，从而将二者结合，可同时提高防水层的承载能力和抗变形能力，使得防水层寿命大幅延长，解决了现有技术中的补强后的墙体不耐用的问题。
具体地，本实施例的纳米纤维采用高吸水收缩型纳米纤维，高吸水收缩型纳米纤维会迅速将水分吸附，阻止水分的继续渗透；同时，高吸水收缩型纳米收缩型纤维吸水后体积收缩，对第二防水层3产生预压应力，会堵塞第二防水层3中的孔隙，进一步阻断裂纹及渗裂水的侵入。
在本实施例的防水结构中，参见图1，防水结构还包括第三防水层4，第三防水层4设置在第二防水层3远离第一防水层2的一侧，第三防水层4的制造材料包括硅酸盐水泥、减水剂、水、砂以及纳米纤维。采用上述设置，使得第三防水层4具备了较强的强度和韧性，这样，在第二防水层3的外侧再设置第三防水层4进一步地加强了防水结构的强度。
为了使得防水结构具备更好的性能，参见图1，在本实施例的防水结构中，凝胶材料包括硅酸盐水泥和硫酸盐水泥，硅酸盐水泥与硫酸盐水泥的质量比为4:1。采用上述设置，使得第一防水层2更加的牢固耐用。
为了使得防水结构具备更好的性能，参见图1，水性环氧乳液的制造材料包括水性环氧树脂和水性环氧固化剂，水性环氧树脂与水性环氧固化剂的质量比为1:1.5。采用上述设置，使得第一防水层2具备了更好的防水效果。
为了使得防水结构具备更好的性能，参见图1，在本实施例的防水结构中，在第一防水层2中，减水剂的质量是凝胶材料的质量的0.5％～2％，水性环氧乳液的质量是凝胶质量的5％～8％，水的质量是凝胶材料的质量的0.3～0.4倍，砂的质量是凝胶材料的质量的1.5～2.5倍。采用上述设置，使得第一防水层2更加的牢固耐用。
为了使得防水结构具备更好的性能，在本实施例的防水结构中，参见图1，在第二防水层3中，减水剂的质量是硅酸盐水泥的质量的0.5％～2％，水的质量是硅酸盐水泥的质量的0.3～0.5倍，纳米纤维的质量是硅酸盐水泥的质量的0.5％-1.0％。采用上述设置，使得第二防水层3具备了更好的防水效果。
为了使得防水结构具备更好的性能，参见图1，在本实施例的防水结构中，在第三防水层4中，减水剂的质量是硅酸盐水泥的质量的0.5％～2％，水的质量是硅酸盐水泥的质量的0.3～0.5倍，砂的质量是硅酸盐水泥的质量的1.5～2.5倍。采用上述设置，使得第二防水层3具备了更好的防水效果。
为了验证上述结构的耐用性，对本实施例的防水结构进行了如下试验：
试验1：
将第一防水层2、第二防水层3以及第三防水层4中的各组分的配比进行如下设置：
表1：试验1中的各组分的配合比
Figure BDA0003006087000000041
制备方法：
准确称量各组分后将各组分搅拌均匀。
涂抹方法：
对照组：清理砌体结构表面，在砌体表面涂抹23mm厚的普通防水砂浆。
试验组：清理砌体结构表面，在砌体表面涂抹10mm厚的第一防水层2，表面刮毛后，涂抹3mm厚的第二防水层3，在第二防水层3终凝前涂抹10mm厚的第三防水层4。
试验方法：
对照组和试验组均进行静水压力试验(用水浸泡加固后的墙体)和动水压力试验(用水冲击加固后的墙体)，观察出现渗漏的时间及渗漏量。观察时间为6个月。
试验2：
将第一防水层2、第二防水层3以及第三防水层4中的各组分的配比进行如下设置：
表2：试验2中的各组分的配合比
Figure BDA0003006087000000042
Figure BDA0003006087000000051
制备方法：
准确称量各组分后将各组分搅拌均匀。
涂抹方法：
对照组：清理砌体结构表面，在砌体表面涂抹28mm厚的普通防水砂浆。
试验组：清理砌体结构表面，在砌体表面涂抹15mm厚的第一防水层2，表面刮毛后，涂抹5mm厚的第二防水层3，在第二防水层3终凝前涂抹8mm厚的第三防水层4。
试验方法：
对照组和试验组均进行静水压力试验(用水浸泡加固后的墙体)和动水压力试验(用水冲击加固后的墙体)，观察出现渗漏的时间及渗漏量。观察时间为6个月。
试验3：
将第一防水层2、第二防水层3以及第三防水层4中的各组分的配比进行如下设置：
表3：试验3中的各组分的配合比
Figure BDA0003006087000000052
制备方法：
准确称量各组分后将各组分搅拌均匀。
涂抹方法：
对照组：清理砌体结构表面，在砌体表面涂抹25mm厚的普通防水砂浆。
试验组：清理砌体结构表面，在砌体表面涂抹12mm厚的第一防水层2，表面刮毛后，涂抹4mm厚的第二防水层3，在第二防水层3终凝前涂抹9mm厚的第三防水层4。
试验方法：
对照组和试验组均进行静水压力试验(用水浸泡加固后的墙体)和动水压力试验(用水冲击加固后的墙体)，观察出现渗漏的时间及渗漏量。观察时间为6个月。
试验1、试验2以及试验3的静水压力试验结果和动水压力试验结果如表4、表5所示：
表4静水压力试验结果
Figure BDA0003006087000000061
表5动水压力试验结果
Figure BDA0003006087000000062
试验结果表明，本实施例的防水结构的耐久度要远远高于普通防水砂浆构成的防水层。
在本实施例的防水结构中，参见图1，纳米纤维的直径的取值范围是200纳米至500纳米，纳米纤维的长度的取值范围是10微米至50微米；和/或，砂为石英砂，砂的细度模数的取值范围2.3～3.1。
在本实施例的防水结构中，纳米纤维的直径的取值范围是200纳米至500纳米，纳米纤维的长度的取值范围是10微米至50微米；采用上述设置，能够为防水结构提供更好的韧性。本实施例的防水结构中的砂为石英砂，砂的细度模数的取值范围2.3～3.1。采用上述设置能够为防水结构提供更好的强度。
参见图1，在本实施例的防水结构中，第一防水层2的厚度为10mm至15mm；和/或，第二防水层3的厚度为3mm至5mm；和或，第三防水层4的厚度为8mm至10mm。
在本实施例的防水结构中，第一防水层2的厚度为10mm至15mm，第二防水层3的厚度为3mm至5mm，第三防水层4的厚度为8mm至10mm。这样，在保证防水结构的性能的同时，能够减小防水结构的占用空间。
本实施例的加固方法，用于对上述的防水结构进行构造，加固方法包括：步骤S1：清理隧道的墙体1的表面；步骤S2：在墙体1的表面涂抹厚度为10mm至15mm第一防水层2；步骤S3：对第一防水层2的表面进行刮毛处理，在第一防水层2的表面涂抹厚度为3mm至5mm的第二防水层3。
在本实施例的加固方法中，加固方法还包括步骤S4：在第二防水层3终凝前涂抹厚度为8mm至10mm的第三防水层4。
本实施例的加固方法如下：清理砌体结构表面，涂抹厚度为10mm-15mm的第一防水层2，对第一防水层2表面刮毛后，涂抹厚度为3mm-5mm的第二防水层3，在第二防水层3终凝前涂抹8-10mm厚的第三防水层。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本实施例的防水结构，用于铺设于墙体1的表面以对墙体1进行补强，防水结构包括：第一防水层2，第一防水层2用于铺设在墙体1的表面，第一防水层2的制造材料包括硅凝胶材料、减水剂、水、砂以及水性环氧乳液；第二防水层3，第二防水层3铺设在第一防水层2远离第一防水层2的一侧，第二防水层3的制造材料包括硅酸盐水泥、减水剂、水以及纳米纤维。采用上述设置，将第一防水层2铺设在墙体1的表面，第一防水层2的制造材料包括硅凝胶材料、减水剂、水、砂以及水性环氧乳液，使得第一防水层2具备了孔隙率低，密实性高的特点，从而有效阻断水分侵入墙体。第二防水层3的制造材料包括硅酸盐水泥、减水剂、水以及纳米纤维，使得第二防水层3的抵抗变形能力显著增强，从而将二者结合，可同时提高防水层的承载能力和抗变形能力，使得防水层寿命大幅延长。解决了现有技术中的补强后的墙体不耐用的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种防水结构，用于铺设于墙体(1)的表面以对所述墙体(1)进行补强，其特征在于，所述防水结构包括：
第一防水层(2)，所述第一防水层(2)用于铺设在墙体(1)的表面，所述第一防水层(2)的制造材料包括硅凝胶材料、减水剂、水、砂以及水性环氧乳液；
第二防水层(3)，所述第二防水层(3)铺设在所述第一防水层(2)远离所述第一防水层(2)的一侧，所述第二防水层(3)的制造材料包括硅酸盐水泥、减水剂、水以及纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的防水结构，其特征在于，所述凝胶材料包括硅酸盐水泥和硫酸盐水泥，所述硅酸盐水泥与所述硫酸盐水泥的质量比为4:1。
3.根据权利要求1所述的防水结构，其特征在于，所述水性环氧乳液的制造材料包括水性环氧树脂和水性环氧固化剂，所述水性环氧树脂与水性环氧固化剂的质量比为1:1.5。
4.根据权利要求1所述的防水结构，其特征在于，在所述第一防水层(2)中，所述减水剂的质量是所述凝胶材料的质量的0.5％～2％，所述水性环氧乳液的质量是所述凝胶质量的5％～8％，所述水的质量是所述凝胶材料的质量的0.3～0.4倍，所述砂的质量是所述凝胶材料的质量的1.5～2.5倍。
5.根据权利要求1所述的防水结构，其特征在于，在所述第二防水层(3)中，所述减水剂的质量是所述硅酸盐水泥的质量的0.5％～2％，所述水的质量是所述硅酸盐水泥的质量的0.3～0.5倍，所述纳米纤维的质量是所述硅酸盐水泥的质量的0.5％-1.0％。
6.根据权利要求1所述的防水结构，其特征在于，所述防水结构还包括第三防水层(4)，所述第三防水层(4)设置在所述第二防水层(3)远离所述第一防水层(2)的一侧，所述第三防水层(4)的制造材料包括硅酸盐水泥、减水剂、水、砂以及纳米纤维。
7.根据权利要求6所述的防水结构，其特征在于，在所述第三防水层(4)中，所述减水剂的质量是所述硅酸盐水泥的质量的0.5％～2％，所述水的质量是所述硅酸盐水泥的质量的0.3～0.5倍，所述砂的质量是所述硅酸盐水泥的质量的1.5～2.5倍。
8.根据权利要求6所述的防水结构，其特征在于，所述第一防水层(2)的厚度为10mm至15mm；和/或，所述第二防水层(3)的厚度为3mm至5mm；和或，所述第三防水层(4)的厚度为8mm至10mm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的防水结构，其特征在于，所述纳米纤维的直径的取值范围是200纳米至500纳米，所述纳米纤维的长度的取值范围是10微米至50微米；和/或，所述砂为石英砂，所述砂的细度模数的取值范围2.3～3.1。
10.一种加固方法，用于对权利要求1至9中任一项所述的防水结构进行构造，其特征在于，所述加固方法包括：
步骤S1：清理隧道的墙体(1)的表面；
步骤S2：在所述墙体(1)的表面涂抹厚度为10mm至15mm的第一防水层(2)；
步骤S3：对所述第一防水层(2)的表面进行刮毛处理，在所述第一防水层(2)的表面涂抹厚度为3mm至5mm的第二防水层(3)。
11.根据权利要求10所述的加固方法，其特征在于，所述加固方法还包括步骤S4：在所述第二防水层(3)终凝前涂抹厚度为8mm至10mm的第三防水层(4)。
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CN102603235A (zh) * 2012-03-14 2012-07-25 河海大学 一种碳纳米管水泥基防水材料及其制备方法
CN103184748A (zh) * 2013-03-20 2013-07-03 嘉兴市广兴工贸有限公司 地下建筑防水涂层
CN107572967A (zh) * 2017-10-13 2018-01-12 安徽朗凯奇建材有限公司 一种水泥基防水材料及其制备工艺

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