CN114250844A - 一种污水管道的防渗结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种污水管道的防渗结构及其施工方法,防渗结构包括相互拼接的多个管道和相邻两节管道接口处外部设置的防渗抹带;相邻两节管道接口处填充有防水砂浆密封层;相邻两节管道通过防水砂浆密封层固定连接;还包括设置在相邻两节管道接口处内部的复合防水套;复合防水套包括金属丝网架和包覆在金属丝网架外部的防水包覆层,防水包覆层由防水涂料制得;复合防水套呈两端开口的圆筒状,复合防水套的两端分别伸入相邻两节管道内部,复合防水套的外侧壁与相邻两节管道的内壁之间密封固定;防渗结构还包括用于限制复合防水套在管道内滑移的固定件。本申请具有提升污水管道的防渗性能的效果。
Description
技术领域
本申请涉及管道施工领域,尤其是涉及一种污水管道的防渗结构及其施工方法。
背景技术
在地下污水管道运输中,绝大部分污水都含有化学化工企业、工业生产企业等排出的毒害物质。在这些污水运输中,如果存在渗漏的现象,将会对环境造成很大的危害,为此,污水管道的防渗处理是非常有必要的。
现有的污水管道防渗处理通常是在管道接缝处灌注微膨胀细石混凝土,通过在管道接缝处之间产生细微的膨胀,使得两者之间的缝隙减小,而后在管道接缝处外部涂刷防水涂料进行外部防护。
针对上述相关技术,发明人认为当污水管道内部水流量过大时,污水管道存在有管道内部静压力较大,水分子向管道侧壁扩张,管道接缝处混凝土容易被水分子渗入,造成混凝土密封失效,污水渗漏的缺陷。
发明内容
为了提升污水管道的防渗性能,本申请提供一种污水管道的防渗结构及其施工方法。
第一方面,本申请提供的一种污水管道的防渗结构采用如下的技术方案:
一种污水管道的防渗结构,包括相互拼接的多个管道和相邻两节所述管道接口处外部设置的防渗抹带;相邻两节所述管道接口处填充有防水砂浆密封层;相邻两节所述管道通过防水砂浆密封层固定连接;还包括设置在相邻两节所述管道接口处内部的复合防水套;所述复合防水套包括金属丝网架和包覆在金属丝网架外部的防水包覆层,所述防水包覆层由防水涂料制得,所述防水涂料包括以下质量份的原料:聚氨酯预聚体30-35份、纳米石墨烯10-15份、聚四氟乙烯8-10份、阿拉伯树胶2-3份、硅藻土8-12份、木质纤维素1-3份、粘结剂2-3份;所述复合防水套呈两端开口的圆筒状,所述复合防水套的两端分别伸入相邻两节所述管道内部,所述复合防水套的外侧壁与相邻两节所述管道的内壁之间密封固定;防渗结构还包括用于限制所述复合防水套在管道内滑移的固定件。
现有的管道防渗技术多注重外部防渗处理而忽视了管道接口处内部的防渗处理,通过采用上述技术方案,在管道接口处的内部设置复合防水套,复合防水套在管道内部起到了对管道接口处的遮蔽密封作用,污水在受到复合防水套防水包覆层、复合防水套侧壁与管道侧壁处防水密封的阻挡下,难以直接从两个管道接缝处渗入,降低了对防水砂浆密封层的渗透腐蚀,通过多重防水阻挡,大大提升了污水管道的内部防渗效果;再加上复合防水套与防渗抹带共同作用,进一步增强管道接口处的密封防渗性能,有助于提升污水管道整体的防渗性能。
防水包覆层由防水涂料制得,防水涂料中硅藻土、纳米石墨烯、聚四氟乙烯乳液和阿拉伯树胶在混合球磨时,四者协同作用形成了具有均匀密集微孔的疏水混合料,该疏水混合料与聚氨酯预聚体、木质纤维素和增塑剂混合时向涂料表面迁移,在涂料表面相互交融形成具有均匀密集微孔的疏水层,水分子不易进入微孔,疏水层对污水起到阻隔作用,使得涂料防水性能优异;当管道内部压力过大时,少量的水分子可能被挤入微孔,进入微孔中的单个水分子与外部水分子一起在涂料固化形成的防水包覆层表面形成一层水膜,进而阻挡了水分子进一步的渗透,满足了水压过大时复合防水套也能防渗的目的。
复合防水套内部的金属丝网架具有较好的抗压变形能力和抗压强度,为复合防水套提供了良好的强度支撑,金属丝网架与防水包覆层配合下使得复合防水套具有了较好的耐内压强度性能,复合防水套与相邻两根管道之间固定连接,有助于增强相邻两节管道之间的连接稳定性,增强管道接缝处的耐内压强度性能,进而有助于降低管道内部水压过大时管道接口处应力集中容易受压破裂导致污水泄漏的风险。复合防水套的设置不仅增强了管道接口处的阻隔防水性能,而且降低了管道接口处受压破裂的风险,进而从多方面提升了管道的防渗性能。
优选的,所述固定件为防水套环,所述防水套环的外圈直径大于所述复合防水套的外圈直径、所述套环的内圈直径小于所述复合防水套的外圈直径,所述复合防水套侧壁上凹设有卡槽,所述套环卡接在所述卡槽中;所述防水套环与所述复合防水套一体成型;所述防水套环位于相邻两所述管道的接口处;所述防水套环的两侧分别与相邻两所述管道的端口密封固定;所述防水砂浆密封层填充在所述防水套环远离所述复合防水套的一侧。
通过采用上述技术方案,防水套环与复合防水套一体成型,安装复合防水套时,将复合防水套的一端伸入一根管道中,将复合防水套的另一端伸入相邻的管道中,防水套环卡在两根管道接口处分别与两根管道接口端面抵接;两根管道固定后,防水套环固定,复合防水套受到防水套环的限制无法在两根管道内部滑动,进而提升复合防水套对接口处内部的遮挡密封的稳定性,进而保障了管道接口处内部的防渗效果。
优选的,所述防水涂料还包括以下质量份的原料:乙烯基双硬脂酰胺0.3-0.5份或三乙醇胺0.3-0.5份。
通过采用上述技术方案,在防水涂料中加入乙烯基双硬脂酰胺或三乙醇胺,两者均有助于增强防水涂料中各组分之间的相容性,便于硅藻土、纳米石墨烯的均匀分散,进而提升疏水层的结构性能。
优选的,所述防水涂料还包括以下质量份的原料:硅烷偶联剂0.2-0.5份。
通过采用上述技术方案,在防水涂料中加入硅烷偶联剂,硅烷偶联剂有助于改善涂料中各组分之间的相容性和结合性,使得防水涂料的防渗性能提升。
优选的,所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或环氧大豆油。
通过采用上述技术方案,邻苯二甲酸二丁酯具有良好的混容性,环氧大豆油是植物油,绿色环保,而且具有良好的热稳定性和光稳定性,两者加入涂料中,有利于提升涂料的张力、强度、韧性和延伸性、以及渗透力和附着力,使得涂料的整体性能更好。
优选的,所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚(BHA)或二丁基羟基甲苯(BHT)。
通过采用上述技术方案,丁基羟基茴香醚(BHA)和二丁基羟基甲苯(BHT)均为人工合成的油溶性抗氧化剂,与防水涂料中的各组分之间的结合性较好,进而起到更好的抗氧化效果,提升防水包覆层的耐用性。
优选的,所述硅藻土的粒径为325目。
通过采用上述技术方案,对硅藻土的粒径进行控制,325目硅藻土的孔隙结构较为适合,有助于硅藻土、纳米石墨烯和聚四氟乙烯乳液三者之间充分的结合,进而使形成的疏水层微孔结构均匀密集且强度更好。
第二方面,本申请提供的一种污水管道的防渗结构的施工方法采用如下的技术方案:
一种污水管道的防渗结构的施工方法,具体包括以下步骤:
步骤1,预制复合防水套:
步骤1-1,制备聚氨酯预聚体:将25-30质量份的聚醚多元醇、5-7质量份的甲苯-2,4-二异氰酸酯混合均匀,在70-80℃条件下反应3-4h,得到聚氨酯预聚体;
步骤1-2,将硅藻土、纳米石墨烯和聚四氟乙烯乳液和阿拉伯树胶混合球磨,得到疏水混合料;
步骤1-3,将疏水混合料、聚氨酯预聚体、木质纤维素、增塑剂和抗氧化剂混合,在100-110℃下搅拌均匀,得到防水涂料;
步骤1-4、将防水涂料浇筑在模具中,将金属丝网架浸没在防水涂料中,冷却、固结、脱模,得到复合防水套;
步骤2,在准备拼接的两所述管道接口处的内壁和端面上均涂刷一层防水涂料;
步骤3,待防水涂料固化凝结后,将复合防水套外侧壁刷上防水嵌缝密封胶,将刷胶后的复合防水套的一端塞入一根管道中、另一端插入相邻的管道中,固定件固定在两所述管道拼接处,完成复合防水套的安装;
步骤4,采用防水砂浆在两根管道的接口处进行填充,固化形成防水砂浆密封层,实现两根管道的拼接固定;将管道接口外部两侧凿毛;凿毛之后,采用防水砂浆在管道外部接口两侧凿毛部位沿管周做抹带;用塑料薄膜覆盖抹带并养护3天,制得防渗抹带;揭除塑料薄膜后,在防渗抹带上涂刷防水嵌缝密封胶,完成管道的外部密封。
通过采用上述技术方案,在进行管道接缝处的内部防渗处理中,先在管道内壁和接口端面处涂刷一层防水涂料,防水涂料固化后再将涂刷防水嵌缝密封胶后的复合防水套固定在两根管道之间,复合防水套与管道内壁之间形成了防水包覆层、密封胶、防水包覆层的三重密封结构,大大增强了复合防水套与管道内壁之间的防水密封型与连接稳定性,复合防水套固定安装后再依次填充防水砂浆密封层,制作防渗抹带,如此完成污水管道防身结构的施工安装,实现管道接口处内外部的防渗处理,大大增强污水管道接缝处的防渗性能。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.本申请中在管道接口处的内部设置了复合防水套,复合防水套在管道内部起到了对管道接口处的遮蔽密封作用,污水难以通过复合防水套防水包覆层、复合防水套侧壁与管道侧壁处防水密封的阻挡对防水砂浆密封层进行渗透腐蚀,提升了污水管道的内部防渗效果;内部复合防水套与外部防渗抹带共同作用,进一步增强管道接口处的密封防渗性能,有助于提升污水管道整体的防渗性能;
2.本申请中防水包覆层由防水涂料制得,防水涂料中硅藻土、纳米石墨烯、聚四氟乙烯乳液和阿拉伯树胶在混合球磨时,四者协同作用形成了具有均匀密集微孔的疏水混合料,该疏水混合料迁移至涂料表面相互交融形成具有均匀密集微孔的疏水层,水分子不易进入疏水层的微孔,使得涂料防水性能优异;当管道内部压力过大时,被压入微孔中的单个水分子与外部水分子一起在涂料固化形成的防水包覆层表面形成一层水膜,进而阻挡了水分子进一步的渗透,满足了水压过大时复合防水套也能减压防渗的目的;
3.复合防水套内部的金属丝网架具有较好的抗压变形能力和抗压强度,金属丝网架与防水包覆层配合下使得复合防水套具有了较好的耐内压强度性能,复合防水套与相邻两根管道之间固定连接,有助于增强相邻两节管道之间的连接稳定性,增强管道接缝处的耐内压强度性能,进而有助于降低管道内部水压过大时管道接口处应力集中容易受压破裂导致污水泄漏的风险。
附图说明
图1是本申请实施例1的结构剖视图,特别用于展示复合防水套与管道之间的装配关系。
图2是本申请实施例1复合防水套和套环的结构示意图。
附图标记说明:
1、管道;11、放置槽;2、复合防水套;21、金属丝网架;22、防水包覆层;23、卡槽;3、套环;4、防渗抹带;5、防水砂浆密封层。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
以下制备例、实施例及对比例中所用原料的来源信息详见表1。
表1
原料 | 型号 | 来源信息 |
聚醚多元醇 | DL-400 | 济宁棠邑化工有限公司 |
甲苯-2,4-二异氰酸酯 | CAS号584-84-9 | 康迪斯化工(湖北)有限公司 |
聚四氟乙烯乳液 | 日本大金D-2C | 上海邦塑新材料有限公司 |
阿拉伯树胶 | kpl-562356 | 山东开普勒生物科技有限公司 |
硅藻土 | 325目 | 灵寿县海滨矿产品贸易有限公司 |
硅藻土 | 80目 | 灵寿县海滨矿产品贸易有限公司 |
纳米石墨烯 | 1-4纳米 | 广州市延信贸易有限公司 |
木质纤维素 | 灰分含量18±5% | 灵寿县虹跃矿产品有限公司 |
邻苯二甲酸二丁酯 | 密度1.045gcm<sup>3</sup> | 济南唯特化工科技有限公司 |
环氧大豆油 | 含量99.9% | 济南金晟新材料有限公司 |
煅烧高岭土 | 325目 | 灵寿县强东矿产品加工厂 |
聚氨酯乳液 | NeoRez R961 | 广州市贤人汇国际贸易有限公司 |
γ-环糊精 | CAS号17465-86-0 | 山东萍聚生物科技有限公司 |
制备例
制备例1
本制备例公开一种复合防水套的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1-1,制备聚氨酯预聚体:将25kg的聚醚多元醇、5kg的甲苯-2,4-二异氰酸酯加入到反应釜中,在温度为80℃、转速为500rmp-600rmp条件下保温反应3h,得到聚氨酯预聚体;
步骤1-2,将8kg325目硅藻土、12kg纳米石墨烯、10kg聚四氟乙烯乳液和2kg阿拉伯树胶混合加入球磨罐中,在转速为60r/min的条件下球磨30min,得到疏水混合料;
步骤1-3,将疏水混合料、30kg聚氨酯预聚体、1kg木质纤维素和2kg邻苯二甲酸二丁酯和0.1kg丁基羟基茴香醚(BHA)混合加入搅拌釜中,在温度为100℃下,以1000rmp的搅拌速度搅拌1h,得到防水涂料;
步骤1-4,将防水涂料浇筑在模具中,将金属丝网架浸没在防水涂料中,金属丝网架的两端与模具的两端留有1cm的间距;在常温23℃下冷却固结、脱模后得到复合防水套。
制备例2
本制备例与制备例1的不同之处在于防水涂料的各组分含量不同以及增塑剂和抗氧化剂的选择不同,具体为:步骤1-1,制备聚氨酯预聚体:将30kg的聚醚多元醇、7kg的甲苯-2,4-二异氰酸酯加入到反应釜中,在70℃条件下反应4h,得到聚氨酯预聚体;步骤1-2,将12kg325目硅藻土、15kg纳米石墨烯、15kg聚四氟乙烯乳液和3kg阿拉伯树胶混合;步骤1-3,将疏水混合料、35kg聚氨酯预聚体、3kg木质纤维素和、3kg环氧大豆油和0.3kg二丁基羟基甲苯(BHT)混合加入搅拌釜中。
制备例3
本制备例与制备例1的不同之处在于:步骤1-2中还加入有0.3kg的乙烯基双硬脂酰胺。
制备例4
本制备例与制备例1的不同之处在于:步骤1-2中还加入有0.5kg的三乙醇胺。
制备例5
本制备例与制备例1的不同之处在于:步骤1-3中还加入有0.2kg的硅烷偶联剂A151。
制备例6
本制备例与制备例1的不同之处在于:步骤1-3中还加入有0.5kg的硅烷偶联剂A171。
制备例7
本制备例与制备例1的不同之处在于:步骤1-2中还加入有0.3kg的乙烯基双硬脂酰胺;步骤1-3中还加入有0.2kg的硅烷偶联剂A171。
制备例8
本制备例与制备例1的不同之处在于:将步骤1-2中325目硅藻土替换为等量的80目硅藻土。
制备例9
本制备例与制备例1的不同之处在于:将步骤1-2中325目硅藻土替换为等量的325目煅烧高岭土。
制备例10
本制备例与制备例1的不同之处在于:将步骤1-2中纳米石墨烯替换为等量的325目硅藻土。
制备例11
本制备例与制备例1的不同之处在于:将步骤1-2中聚四氟乙烯乳液替换为等量的聚氨酯乳液。
制备例12
本制备例与制备例1的不同之处在于:将步骤1-2中阿拉伯树胶替换为等量的γ-环糊精。
实施例
实施例1
本实施例公开一种污水管道的防渗结构,参照图1和图2,防渗结构包括相互拼接的多个管道1,相邻两节管道1接口处填充有防水砂浆密封层5,相邻两节管道1通过防水砂浆密封层5拼接固定;相邻两节管道1接口处的外部设置有防渗抹带4,防渗抹带4由防水砂浆制得。相邻两节管道1接口处的内部设置有复合防水套2;复合防水套2为两端开口的圆柱形套筒,复合防水套2包括内部的金属丝网架21和外部包覆的防水包覆层22,复合防水套2的两端分别伸入相邻两节管道1内部,复合防水套2的外侧壁与相邻两节管道1的内壁密封固定。
防渗结构还包括用于限制复合防水套2在管道1内滑移的固定件,固定件为套环3,套环3的厚度在1-1.5cm,本申请实施例中套环3厚度为1cm,套环3的外圈直径大于复合防水套2的外圈直径、套环3的内圈直径小于复合防水套2的外圈直径,复合防水套2侧壁的中部位置沿周向凹设有卡槽23,套环3的一部分卡接在卡槽23中、另一部分处于相邻两节管道1的接口处;套环3与复合防水套2之间通过注塑模具一体成型。相邻两节管道1拼接后,套环3的两侧分别与相邻两节管道1接口处的端面紧密抵接,使得复合防水套在两根管道1中的位置固定。
本实施例还公开一种污水管道的防渗结构的施工方法,具体包括以下步骤:
步骤1,预制复合防水套2:本实施例中采用制备例1制得的复合防水套2;
步骤2,在准备拼接的两所述管道1接口处的内壁和端面上均涂刷一层防水涂料,防水涂料涂刷厚度为3mm;
步骤3,待防水涂料固化凝结后,将复合防水套2外侧壁以及复合防水套2上的套环3上均匀涂刷防水嵌缝密封胶,将刷胶后的复合防水套2的一端塞入一根管道1中、另一端插入相邻的管道1中,套环3卡接在两根管道1的接口处;套环3的两侧分别通过防水嵌缝密封胶与两根管道1接口处的端面固定粘接;静置30min后,完成复合防水套2的安装;
步骤4,采用水灰比为0.4的防水砂浆将两根管道1接口处的缝隙填充密实,填充防水砂浆时振捣密实;填充之后,形成防水砂浆密封层5,实现两根管道1的拼接固定;将管道1外部接口两侧凿毛,凿毛宽度为6cm,深度为7mm;凿毛之后,用毛刷刷净凿毛处废屑,用水湿润凿毛处,沿管道1周向涂刷宽度为12cm、厚度为10mm、水灰比为0.5的第一层防水砂浆;待第一层防水砂浆初凝后继续涂刷宽度为12cm、厚度为12mm第二层防水砂浆,用塑料薄膜覆盖抹带并养护3天,养护完成,得到防渗抹带4;揭掉塑料薄膜,在防渗抹带4上再涂刷一层防水嵌缝密封胶,完成管道1的外部密封。
实施例2-8
一种污水管道的防渗结构的施工方法,与实施例1的不同之处在于:步骤1中分别选用制备例2-8制得的复合防水套。
对比例1-4
一种污水管道的防渗结构的施工方法,与实施例1的不同之处在于:步骤1中分别选用制备例9-12制得的复合防水套。
性能检测试验
1、按照GB/T 19250-2013《聚氨酯防水涂料》中的试验方法,将本申请实施例1-8和对比例1-4制得的防水涂料进行粘接强度、吸水率和不透水性的性能检测试验,各性能检测试验及应达到的性能指标详见表2:
表2
项目 | 性能指标 |
不透水性 | 0.3MPa,120min,不透水 |
粘结强度/MPa | ≥1.0 |
吸水率/% | ≤5.0 |
2、耐内压试验:根据GB T 6111-2003《流体输送用热塑性塑料管材耐内压试验方法》对本申请实施例1-8和对比例1-4制得的复合防水套进行耐内压试验,试验采用A型接头,试验温度为20℃,试样状态调节时间为16h,经过状态调节后的试样在恒定静液压应力12MPa下保持1h,观测复合防水套试样的渗漏破裂情况。
实施例1-8和对比例1-4各项性能检测试验的具体检测数据详见表3。
表3
根据表2中实施例1-8的性能检测数据可得,实施例1-2制得的防水涂料在0.3MPa压力下,120min内不透水,且吸水率均小于5%,说明实施例1-2制得的防水包覆层具有良好的防渗性能;实施例1-2制得的复合防水套的耐内压测试无破裂、渗漏情况,实施例1-2制得的复合防水套具有较好的耐内压强度性能。
发明人分析,防水涂料中,硅藻土、纳米石墨烯、聚四氟乙烯乳液、阿拉伯树胶在混合球磨过程中,四者协同作用形成了具有均匀密集微孔的疏水混合料,该疏水混合料与聚氨酯预聚体、木质纤维素和增塑剂混合时向表面迁移,在涂料表面形成疏水层,水分子与防水涂料表面接触时,水分子不易进入微孔,水分子被具有均匀密集的疏水微孔的疏水层阻挡,提升了涂料的防水性能;当管道内部压力过大时,少量的水分子可能被挤入微孔,由于水分子间的极性键连接较强,水的表面张力较大,会在涂料固化形成的防水包覆层表面形成一层水膜,进而阻挡了水分子进一步的渗透,使得复合防水套在耐内压强度试验中无渗漏、无破裂,满足了水压过大时复合防水套也能防渗的目的;由于疏水拌合料中纳米石墨烯和硅藻土的填充补强作用,使得防水包覆层还具有了一定的抗压强度,防水包覆层与内部的金属丝网架配合进一步提升复合防水套的耐内压强度性能。
根据表2中对比例1-4和实施例1的性能检测数据可得,对比例1中将325目硅藻土替换为等量的煅烧高岭土,对比例1相较于实施例1缺少了硅藻土,对比例1制得的防水涂料相较于实施例1制得的防水涂料的粘结强度增强、吸水率增大,在105min出现了透水现象,且对比例1制得复合防水套在12MPa恒压测试1h后出现渗漏现象,说明对比例1中虽然煅烧高岭土的加入增强了涂料的粘结强度,但是煅烧高岭土、纳米石墨烯、聚四氟乙烯乳液、阿拉伯树胶四者之间无法产生协同作用,无法达到实施例1的防渗效果和耐内压强度;对比例2中将纳米石墨烯替换为等量的325目硅藻土,对比例2相较于实施例1缺少了纳米石墨烯,对比例2制得的防水涂料相较于实施例1制得的防水涂料的吸水率增大,在60min出现了透水现象,且对比例1制得复合防水套的加压8MPa时出现破裂,说明对比例2中仅有硅藻土、聚四氟乙烯乳液、阿拉伯树胶时无法产生协同作用,无法达到实施例1的防渗效果且严重影响了复合防水套的耐内压强度;
对比例3中将聚四氟乙烯乳液替换为等量的聚氨酯乳液,对比例3相较于实施例1缺少了聚四氟乙烯乳液,对比例3制得的防水涂料相较于实施例1制得的防水涂料的粘结强度降低、吸水率明显增大,在45min就出现了透水现象;且对比例3制得复合防水套在12MPa恒压测试1h后出现渗漏现象,说明对比例3中硅藻土、纳米石墨烯、聚氨酯乳液和阿拉伯树胶之间无法产生协同作用,对比例3制得的防水涂料无法起到防渗的作用且复合防水套的耐内压强度较差。对比例4中将阿拉伯树胶替换为等量的γ-环糊精,对比例4相较于实施例1缺少了阿拉伯树胶,对比例4制得的防水涂料相较于实施例1制得的防水涂料的粘结强度明显降低、吸水率增大,在100min出现了透水现象;且对比例4制得复合防水套在12MPa恒压测试1h后出现渗漏现象,说明对比例4中硅藻土、纳米石墨烯、聚四氟乙烯乳液和γ-环糊精之间无法产生协同作用,对比例4制得的防水涂料无法起到防渗的作用且复合防水套的耐内压强度较差。
对比例1-4分别将硅藻土、纳米石墨烯、聚四氟乙烯乳液、阿拉伯树胶进行逐一替换,替换后的物质之间无法产生协同作用的效果,进而无法形成具有良好防水作用的疏水层,缺少了涂料表面的疏水层使得涂料固化后的防水包覆层的防渗效果大大降低。
实施例3在实施例1的基础上添加了乙烯基双硬脂酰胺,实施例4在实施例1的基础上添加了三乙醇胺,实施例3、4制得的防水涂料相较于实施例1制得的防水涂料的吸水率降低,实施例3、4制得的复合防水套的耐内压测试结果良好,说明实施例3、4添加了乙烯基双硬脂酰胺和三乙醇胺后制得防水涂料的性能相近,且有助于提升防水涂料的防水性能并提升复合防水套的耐内压强度性能。发明人分析,在混合料中加入乙烯基双硬脂酰胺,乙烯基双硬脂酰胺良好的外部润滑和内部润滑作用,能够提高纳米石墨烯和硅藻土在混合料中的可分散性,有助于使疏水混合料内部组分之间均匀组合,进而提升疏水层的结构均匀致密性,使得疏水层防渗性能增强;三乙醇胺有利于降低疏水混合料中各组分之间的表面张力,进而促进各组分之间的均匀混合,提升疏水混合料各组分协同作用生成的疏水层的结构性能,两者均有助于提升疏水混合料中的各组分均匀混合,对防水涂料的防渗性能有一定的增益作用,防水涂料疏水层结构性能较好也有助于提升复合防水套的耐内压强度性能。
实施例5、6在实施例1的基础上加入了硅烷偶联剂,实施例5、6制得的防水涂料相较于实施例1制得的防水涂料的粘结强度明显提升、吸水率下降,实施例5、6制得的复合防水套的耐内压试验结果良好;发明人分析,在防水涂料中加入硅烷偶联剂,硅烷偶联剂中的硅烷氧基对无机物具有反应性、有机官能基对有机物具有反应性或相容性,因此,有助于改善疏水混合物在涂料中的分散性,改善涂料中各组分之间的相容性和结合性,使得防水涂料的防渗性能提升;当硅烷偶联剂介于涂料和金属丝网架之间,可在涂料和金属丝界面处形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层,使得涂料与金属丝网架之间的粘结强度提升,有助于提升复合防水套的耐内压强度。
实施例7在实施例1的基础上添加了乙烯基双硬脂酰胺和硅烷偶联剂,实施例7制得的防水涂料相较于实施例1制得的防水涂料的各项性能均得到了一定的提升,发明人分析,乙烯基双硬脂酰胺和硅烷偶联剂与配方中的其他组分一起,共同作用下使得实施例7制得的防水涂料的结构更加均匀稳定;涂料疏水层微孔分布均匀密集,疏水性能较好;涂料与金属丝网架粘结强度较高,复合防水套的抗内压强度更好,实施例7为本申请的最佳实施例。
实施例8采用了80目的硅藻土,相较于实施例1中325目的硅藻土,实施例8制得的防水涂料相较于实施例1制得的防水涂料的粘结强度降低、吸水率增大,说明实施例8制得的防水涂料抗渗性能下降,发明人分析,80目的硅藻土相较于325目硅藻土与纳米石墨烯、聚四氟乙烯乳液和阿拉伯树胶之间的结合性较差,疏水混合物的微孔孔径较大,孔隙结构性能较差,孔隙分布不均匀,进而导致防水涂料的防渗性能受到影响。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种污水管道的防渗结构,包括相互拼接的多个管道(1)和相邻两节所述管道(1)接口处外部设置的防渗抹带(4);其特征在于:相邻两节所述管道(1)接口处填充有防水砂浆密封层(5);相邻两节所述管道(1)通过所述防水砂浆密封层(5)固定连接;还包括设置在相邻两节所述管道(1)接口处内部的复合防水套(2);所述复合防水套(2)包括金属丝网架(21)和包覆在金属丝网架外部的防水包覆层(22),所述防水包覆层(22)由防水涂料制得,所述防水涂料包括以下质量份的原料:聚氨酯预聚体30-35份、纳米石墨烯10-15份、聚四氟乙烯8-10份、阿拉伯树胶2-3份、硅藻土8-12份、木质纤维素1-3份、粘结剂2-3份;所述复合防水套(2)呈两端开口的圆筒状,所述复合防水套(2)的两端分别伸入相邻两节所述管道(1)内部,所述复合防水套(2)的外侧壁与相邻两节所述管道(1)的内壁之间密封固定;防渗结构还包括用于限制所述复合防水套在管道(1)内滑移的固定件。
2.根据权利要求1所述的一种污水管道的防渗结构,其特征在于:所述固定件为防水套环(3),所述防水套环(3)的外圈直径大于所述复合防水套(2)的外圈直径、所述套环(3)的内圈直径小于所述复合防水套(2)的外圈直径,所述复合防水套(2)侧壁上凹设有卡槽(23),所述套环(3)卡接在所述卡槽(23)中;所述防水套环(3)与所述复合防水套(2)一体成型;所述防水套环(3)位于相邻两所述管道(1)的接口处;所述防水套环(3)的两侧分别与相邻两所述管道(1)的端口密封固定;所述防水砂浆密封层填充在所述防水套环(3)远离所述复合防水套(2)的一侧。
3.根据权利要求1或2所述的一种污水管道的防渗结构,其特征在于:所述防水涂料还包括以下质量份的原料:乙烯基双硬脂酰胺0.3-0.5份或三乙醇胺0.3-0.5份。
4.根据权利要求1或2所述的一种污水管道的防渗结构,其特征在于:所述防水涂料还包括以下质量份的原料:硅烷偶联剂0.2-0.5份。
5.根据权利要求1或2所述的一种污水管道的防渗结构,其特征在于:所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或环氧大豆油。
6.根据权利要求1或2所述的一种污水管道的防渗结构,其特征在于:所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚(BHA)或二丁基羟基甲苯(BHT)。
7.根据权利要求1或2所述的一种污水管道的防渗结构,其特征在于:所述硅藻土的粒径为325目。
8.一种如权利要求1-7任一所述的污水管道的防渗结构的施工方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤1,预制复合防水套(2):
步骤1-1,制备聚氨酯预聚体:将25-30质量份的聚醚多元醇、5-7质量份的甲苯-2,4-二异氰酸酯混合均匀,在70-80℃条件下反应3-4h,得到聚氨酯预聚体;
步骤1-2,将硅藻土、纳米石墨烯和聚四氟乙烯乳液和阿拉伯树胶混合球磨,得到疏水混合料;
步骤1-3,将疏水混合料、聚氨酯预聚体、木质纤维素、增塑剂和抗氧化剂混合,在100-110℃下搅拌均匀,得到防水涂料;
步骤1-4、将防水涂料浇筑在模具中,将金属丝网架(21)浸没在防水涂料中,冷却、固结、脱模,得到复合防水套(2);
步骤2,在准备拼接的两所述管道(1)接口处的内壁和端面上均涂刷一层防水涂料;
步骤3,待防水涂料固化凝结后,将复合防水套(2)外侧壁刷上防水嵌缝密封胶,将刷胶后的复合防水套(2)的一端塞入一根管道(1)中、另一端插入相邻的管道(1)中,固定件固定在两所述管道(1)拼接处,完成复合防水套(2)的安装;
步骤4,采用防水砂浆在两根管道(1)的接口处进行填充,固化形成防水砂浆密封层(5),实现两根管道(1)的拼接固定;将管道(1)接口外部两侧凿毛;凿毛之后,采用防水砂浆在管道(1)外部接口两侧凿毛部位沿管周做抹带;用塑料薄膜覆盖抹带并养护3天,制得防渗抹带(4);揭除塑料薄膜后,在防渗抹带(4)上涂刷防水嵌缝密封胶,完成管道(1)的外部密封。
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