CN117264599A - 一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法及其应用，涉及密封材料制备技术领域，具体为一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法及其应用，将密封材料质量按100％比来计量,则膨胀高分子材料占20％～40％，无纺布占15％～20％，树脂胶占2％～5％，亲水性纤维纸占20％～30％，增稠剂为占10％～20％。该混凝土抗渗试验密封材料能将混凝土抗渗试块侧面与钢模的接缝充分填充，连为一体，有效阻止了水分的的渗透，从而达到了密封效果，经多次试验验证，有效密封率达到了96％以上。试块抗渗等级达到了P20时,抗渗密封材料仍能充分满足抗渗试验密封要求。
Description
技术领域
本发明涉及密封材料制备技术领域，具体为一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法及其应用。
背景技术
抗渗试验主要用于检测混凝土硬化后的防水性能以测定其抗渗标号。目前国标GB50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性方法标准》中描述混凝土抗渗性能试验所采用的密封材料通常采用石蜡加松香，也有采用水泥掺黄油，其中密封材料采用石蜡和松香最为普遍，密封方法是将石蜡与松香在65℃烘箱中加热混合均匀，将融化的石蜡松香混合物均匀的涂抹在抗渗试块侧面上，待温度降至石蜡松香半凝固状态时用压力机将试块压入预热后的钢模中，采用该密封方法，通过挤压的方式可减少连接处的裂缝，但石蜡无法与模具很好的粘结，存在模具与密封材料间的间歇裂缝。若采用水泥掺黄油作为密封材料，虽然不必加热，将水泥和黄油按照一定比例混合后抹涂后在抗渗试块侧面上，然后将试块压入试模中待用。由于人工操作的局限性，无法涂抹到厚度均匀，可能存在未被填充的连接缝。以上为混凝土抗渗试验主要采用的密封材料及其密封方法均存在一定的局限性，密封效果不佳，极易出现密封处渗漏导致抗渗试验失败的情况，存在导致抗渗试验数据可信度不高和密封材料封样试验操作繁琐复杂现象。
目前抗渗试验主要采用标准GB50082-2009中建议的密封方法，虽然标准中提到可采用更可靠的方式，但由于试验标准指导的影响，目前还没有进一步改进密封材料以及密封方法，依旧采用标准中明确阐述的密封方法进行抗渗试验。
现有的混凝土抗渗试验密封材料的制备方法密封效果均不理想，一是操作困难，效率底下，如石蜡松香密封法、水泥加黄油涂抹法、聚氨酯刷涂法、粉煤灰黄油涂抹法等；另一方面密封方法不符合工程实体的实际抗水渗透原理，如橡皮圈密封法，仅套上两到三道橡皮圈，试块侧面没有完全密封。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法及其应用，解决了上述背景技术中提出现有的混凝土抗渗试验密封材料的制备方法存在密封效果不佳，性能不够稳定，以及操作繁琐，不能充分满足抗渗要求的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将膨胀高分子材料20％～40％，无纺布15％～20％，树脂胶2％～5％，亲水性纤维纸20％～30％，增稠剂为10％～20％。将以上各原料按配比计量之后，备用；
步骤二：将膨胀高分子材料、增稠剂按比例混合好，其中膨胀高分子材料和增稠剂的质量比为2：1；
步骤三：将步骤二混合均匀后的原料撒布在两层亲水性纤维纸中间(上面层和下面层)，然后压合成厚度大约0.3mm左右，长度为60cm左右，宽度为14cm左右的密封芯体；
步骤四：将无纺布的一面撒布树脂胶，每平方涂胶约15克左右，涂胶后将宽度为14cm的芯体沿长条方向布在无纺布中间，两端各余2～3cm左右；
步骤五：将步骤四所得无纺布两端折叠翻转压合在芯体上，即可形成复合体。
可选的，本材料结构分为膨胀密封材料层、涂胶层、保护稳定层，其中膨胀密封材料层又分上面层、中间膨胀高分子材料层、下面层。
可选的，中间膨胀材料层组分主要包括聚丙烯酸钠、水解聚丙烯酰胺、改性聚丙烯、藻蛋白酸钠中的一种或两种，增稠剂为羧甲基纤维素、淀粉磷酸钠、丙二醇藻蛋白酸酯、羧甲基纤维素钠的一种。上下面层为亲水性纤维纸，具有良好的吸水和溶胀作用。
可选的，步骤四种的树脂胶涂胶层是为增加膨胀密封材料层和保护稳定层的贴合力及发挥保护稳定层的隔离作用，目的是膨胀密封层单向对混凝土试样侧施加更大的填充和溶胀作用。
可选的，步骤四中的无纺布为保护稳定层，无纺布为PP为原材料制成的，具有一定弹性和强度。
可选的，步骤四中的为长条状，其宽度为18cm，长度为60cm,规格为每平方米40克。
一种混凝土抗渗试验密封材料的应用，混凝土抗渗试验密封材料应用于混凝土抗渗试验的试样与钢模间的密封材料。
本发明提供了一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法及其应用，具备以下有益效果：
该混凝土抗渗试验密封材料的制备方法能将混凝土试块侧面与钢模的接缝充分填充，连为一体，有效阻止了水分的的渗透，从而达到了密封效果，经多次试验验证，有效密封率达到了96％以上，能充分满足抗渗试验的要求。
该混凝土抗渗试验密封材料的制备方法制成的混凝土抗渗密封材料可以经工业化大规模生产，使用时在常温下即可操作，使用方便，造假低廉，具有很强的市场竞争力，能极大的提高操作效率，可经工业化生产，成为一种定型产品，厂家对产品质量负责，有效保证了产品的稳定性。
附图说明
图1为本发明制备方法流程示意图。
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。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将膨胀高分子材料20％～40％，无纺布15％～20％，树脂胶2％～5％，亲水性纤维纸20％～30％，增稠剂为10％～20％。将以上各原料按配比计量之后，备用；本材料结构分为膨胀密封材料层、涂胶层、保护稳定层，其中膨胀密封材料层又分上面层、膨胀高分子材料层、下面层；步骤二：将膨胀高分子材料、增稠剂按比例混合好，其中膨胀高分子材料和增稠剂的质量比为2：1；步骤三：将步骤二混合均匀后的原料撒布在两层亲水性纤维纸中间(上面层和下面层)，然后压合成厚度大约0.3mm左右，长度为60cm左右，宽度为14cm左右的密封芯体；中间膨胀材料层组分主要包括聚丙烯酸钠、水解聚丙烯酰胺、改性聚丙烯、藻蛋白酸钠中的一种或两种，增稠剂为羧甲基纤维素、淀粉磷酸钠、丙二醇藻蛋白酸酯、羧甲基纤维素钠的一种。上下面层为亲水性纤维纸，具有良好的吸水和溶胀作用。
步骤四：将无纺布的一面撒布树脂胶，每平方米涂胶约15克左右，涂胶后将宽度为14cm的芯体沿长条方向布在无纺布中间，两端各余2～3cm左右；步骤四中的树脂胶涂胶层是为增加膨胀密封材料层和保护稳定层的贴合力及发挥保护稳定层的隔离作用，目的是膨胀密封层单向对混凝土试样侧施加更大的填充和溶胀作用；步骤四中的无纺布为保护稳定层，无纺布为PP为原材料制成的，具有一定弹性和强度；步骤四中的为长条状，其宽度为18cm，长度为60cm,规格为每平方米40克；步骤五：将步骤四所得无纺布两端折叠翻转压合在芯体上，即可形成复合体。
一种混凝土抗渗试验密封材料的应用，混凝土抗渗试验密封材料应用于混凝土抗渗试验的试样与钢模间的密封材料；该混凝土抗渗试验密封材料的制备方法能将混凝土试块侧面与钢模的缝隙充分填充，连为一体，有效阻止了水分的的渗透，从而达到了密封效果，经多次试验验证，有效密封率达到了96％以上，能充分满足抗渗试验的要求。
对比常用其他5种密封成型材料，如石蜡松香法、水泥加黄油法、普通橡皮筋法、橡皮套法、新型橡皮圈法和密封胶贴的对比，以分析各项方法的优缺点。
根据表格内容对以上各种密封方法一一分析说明：
实施例1，用石蜡和松香作混凝土抗水渗透试验的密封材料，石蜡和松香需要加热到70℃才能融化，抗渗试模需要在烘箱内加热到45℃～50℃，将涂完石蜡的试件顶入试模内，要在恒压的状态下静置一段试件(至少半个小时到一个小时左右)，待试模温度下降后，试模与试件之间的石蜡已冷却熔铸在所有的缝隙之间才能卸压。否则石蜡在没有冷却的前提下，试件就会在卸压的同时，回缩、反弹一下，这样安装在混凝土抗渗试验机上打水压，极易漏水。如果每天的试验量只有2～3组，还可以应付，而现在一次的试验量少则5～9组，多则12～16组。这种石蜡材料很难适应大试验量的工作要求，更换密封材料取代相对耗能的石蜡是必然趋势。
实施例2，水泥加黄油作密封材料，水泥采用PC32.5或P.O42.5，黄油采用3#锂基脂，水泥与黄油的质量比根据涂抹粘度要求可以从1.3:1一直调试到2.2:1左右，水泥与黄油不发生反应，不硬化，可一次配制出若干公斤备用。在试件上涂抹宽度为120mm～140mm，厚度为1～3mm，装入试模，用机械顶入到位，试件上涂抹多余的料就会从顶部、底部的缝隙中挤压出来，清除干净后，安装在混凝土抗渗试验机上，这种材料和石蜡材料的效果差不多，漏水现象较多，封不住水，最严重时，一组试件就有3～4块漏水，“二次试验”、“三次试验”的现象经常发生。是什么原因引起漏水现象的呢？通过观察和分析，认为水泥加黄油这种材料的性质是：水泥就是一种填充料，黄油起润滑作用，粘结力有限。造成漏水的原因是：当用机械将试件顶入试模后，不管静置多少时间，卸压后试件会倒缩反弹回来一定距离。这时我们才开始真正明白石蜡加松香漏水的原因及水泥加黄油漏水的原因了，即：只要卸压后试件反弹倒缩，试件与试模之间就会形成细微的缝隙，不能把试件与试模连接成一体。每当卸载时就会发生移动，一移动便会产生缝隙，漏水便成为可能。
实施例3，普通橡皮筋作为抗水渗透试验密封材料，普通橡皮筋这种材质，由于回弹性好，但硬度较高，一个橡皮筋太细，所以会将4～7根橡皮筋拧成一股来使用，由于硬度高，这也就在每根皮筋中间形成了细小的间隙，从而造成水能够冲破束缚而渗漏出来，导致试验的失败，使用多股普通橡皮筋时会造成混凝土抗渗试块出现拦腰断裂的现象(中部断裂、上部断裂现象偏多)，通过观察分析：认为试件断裂是皮筋给硌断的，我们发现由于4～7根橡皮筋拧成一股来使用，就会形成凹凸点，当压力达到一定时普通橡皮筋已不可能再被压扁，就使得试件与试模之间已不再是面接触，而是点接触了，造成混凝土劈裂现象的发生。
实施例4，橡皮套法，橡皮套是和混凝土抗渗试块形状类似，上口小下口大的环状，厚度约1mm的软橡胶膜，把橡胶套套在混凝土抗渗试块上，用压力机顶入钢模内，由于橡胶套发涩，需要很大的压力才能压入钢模中，脱模也需要很大的力，用橡胶套的缺点是造价太高，一个橡胶套的成本在六元左右。若混凝土抗渗试块测面不光滑，橡胶套不能有效填充混凝土表面的缺陷，很容易漏水，造成试验失败。
实施例5，新型橡胶皮圈作为抗水渗透试验密封材料，新型橡胶皮筋的材质是由合成橡胶和橡胶原胶混合而成，其中掺有固化剂等化学成份，这种新型橡皮筋的材质柔软，宽度为3～4mm、厚度为3mm左右，采用4根新型橡胶皮筋套在试件上均匀分布，液压机械顶入钢模后，橡皮圈试模和试件挤压成了扁片状，而且宽度也因此扩大到7～8mm左右，使密封范围加大，形成面接触。更好的阻止了水通过的可能性，目前好多试验室为提高效率都在用这种新型橡皮圈作为密封材料使用，但缺点是不符合混凝土试块侧面要求全部密封的要求，仅仅是密封了几个几道宽度7～8mm左右类似于拦河坝的原理，没有形成混凝土试块侧面连续密封、完全密封。
实施例6，密封材料胶贴法，胶贴是一种宽度约14cm,长度约60cm的纸质的胶贴，两端有离型纸不干胶，将一端贴在混凝土试块上，环绕一圈后搭接贴在重合胶贴上，形成一个圆台状的筒状，紧密贴在混凝土试块的侧面。然后用压力机或脱模机将试块压入钢模中，密封胶贴法的特点是成型速度快，是所有成型方法中速度最快的，且价格也不高，材料环保无污染，建议在实践中大量应用。
综上，该混凝土抗渗试验密封材料的制备方法及其应用，首先本材料结构分为膨胀密封材料层、涂胶层、保护稳定层，其中膨胀密封材料层又分上面层、中间膨胀高分子材料层、下面层，将膨胀高分子材料20％～40％，无纺布15％～20％，树脂胶2％～5％，亲水性纤维纸20％～30％，增稠剂为10％～20％。将以上各原料按配比计量之后，备用，再将膨胀高分子材料、增稠剂按比例混合好，其中膨胀高分子材料和增稠剂的质量比为2：1，其次将上述混合均匀后的原料撒布在两层亲水性纤维纸中间(上面层和下面层)，然后压合成厚度大约0.3mm左右，长度为60cm左右，宽度为14cm左右的密封芯体，再将无纺布的一面撒布树脂胶，无纺布为长条状，其宽度为18mm，长度为60cm,规格为每平方40克，每平方涂胶约15克左右，涂胶后将宽度为14cm的芯体沿长条方向布在无纺布中间，两端各余2～3cm左右，最后将上述所得无纺布两端折叠翻转压合在芯体上，即可形成复合体。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将膨胀高分子材料20％～40％，无纺布15％～20％，树脂胶2％～5％，亲水性纤维纸20％～30％，增稠剂为10％～20％。将以上各原料按配比计量之后，备用；
步骤二：将膨胀高分子材料、增稠剂按比例混合好，其中膨胀高分子材料和增稠剂的质量比为2：1；
步骤三：将步骤二混合均匀后的原料撒布在两层亲水性纤维纸中间(上面层和下面层)，然后压合成厚度大约0.3mm左右，长度为60cm左右，宽度为14cm左右的密封芯体；
步骤四：将无纺布的一面撒布树脂胶，每平方涂胶约15克左右，涂胶后将宽度为14cm的芯体沿长条方向布在无纺布中间，两端各余2～3cm左右；
步骤五：将步骤四所得无纺布两端折叠翻转压合在芯体上，即可形成复合体。
2.根据权利要求1的一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法，其特征在于，本材料结构分为膨胀密封材料层、涂胶层、保护稳定层，其中膨胀密封材料层又分上面层、中间膨胀高分子材料层、下面层。
3.根据权利要求2的一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法，其特征在于，中间膨胀材料层组分主要包括聚丙烯酸钠、水解聚丙烯酰胺、改性聚丙烯、藻蛋白酸钠中的一种或两种，增稠剂为羧甲基纤维素、淀粉磷酸钠、丙二醇藻蛋白酸酯、羧甲基纤维素钠的一种。上下面层为亲水性纤维纸，具有良好的吸水和溶胀作用。
4.根据权利要求1的一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法，其特征在于，步骤四种的树脂胶涂胶层是为增加膨胀密封材料层和保护稳定层的贴合力及发挥保护稳定层的隔离作用，目的是膨胀密封层单向对混凝土试样侧施加更大的填充和溶胀作用。
5.根据权利要求1的一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法，其特征在于，步骤四中的无纺布为保护稳定层，无纺布为PP为原材料制成的，具有一定弹性和强度。
6.根据权利要求1的一种混凝土抗渗试验密封材料的制备方法，其特征在于，步骤四中的为长条状，其宽度为18cm，长度为60cm,规格为每平方40克。
7.一种混凝土抗渗试验密封材料的应用，其特征在于，混凝土抗渗试验密封材料应用于混凝土抗渗试验的试样与钢模间的密封材料。
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