自动搭接

2024-09-27

自动搭接（通用7篇）

自动搭接篇1

1 GD包装机小包透明纸手动搭接存在的问题

目前国内烟厂主流包装设备GD是我国九十年代由意大利引进, 经过消化吸收后国产化的卷烟包装设备。其小包透明纸采用的是手动搭接方式, 搭接时需人工手动压下搭接烙铁。每四十分钟更换一次小包透明纸纸卷, 每次更换均需停机一分钟左右, 大大降低了设备的运行效率;并且搭接时还得需要操作工人时刻关注小包透明纸卷的剩余量, 因此很大程度上增加了操作员工的劳动强度。原机搭接装置如图1:

2 GD包装机小包透明纸自动热搭接装置结构

该装置机械构件主要由1、加热烙铁, 2、接纸气缸, 3、下切纸气缸, 4、上切纸气缸, 5、上切纸固件, 6、下切纸固件, 7、旋转切刀支架, 8、切刀片, 9、负压接口, 10、切纸旋转主轴等组成。该装置体积小巧、重量轻、动作灵活。全部零件集中在一块安装板上, 装在GD机原来的烙铁处, 不变动原机的任何零件, 整体装卸便于更换。

待用纸张采用负压吸附, 在上、下两层透明纸中间装一块吸附板, 板上装有负压接口9, 通过手动负压开关切换来实现上下纸张的定位等待;切纸方式采用旋转双切刀支架7独立工作, 由下切刀气缸3驱动下切纸固件6实现下切纸功能;由上切刀气缸4驱动上切纸固件5实现上切纸功能;加热烙铁1由可控接纸气缸2驱动实现热接纸功能。GD (X1/X2) 包装机小包透明纸自动热搭接装置示意图如图2:

3 电控系统组成

3.1 硬件设计

1、加热烙铁, 2、接纸气缸, 3、下切纸气缸, 4、上切纸气缸, 5、上切纸固件, 6、下切纸固件, 7、旋转双切刀支架, 8、切刀片, 9、负压接口, 10、切纸旋转主轴。

系统采用FP0-C16TR松下PLC独立逻辑控制器来实现整体的动作执行。选用FESTO专用电磁阀驱动气缸, 其中用三组独立气缸驱动相应机械组件分别完成接纸、上下切纸功能。OMRON温控表配合固态继电器控制加热电烙铁, 左右盘纸耗尽检测则借用原车传感器2S241和2S242。ZZD自诊断模块屏蔽原机3S235信号, 来实现停机功能。搭接烟包剔除采用原机剔除功能, 同时还在操作台上增加手动搭接开关, 提高操作的灵活性。选用三组24VDC继电器转换输出信号, PLC的I/O地址分布及现场接线图如图3。

3.2 软件设计

系统分为手动搭接和自动搭接两部分, 手动部分通过外部手动开关进行选择操作, 自动部分上、下切纸区分是通过原机3S241、3S242来判断的。当PLC输入点X2手动触发或X0自动触发后, Y4、Y5输出, 断开3S235传感器, 采用ZZD进行信号屏蔽, 使CH辅机待料停机。延迟3S后 (由T4控制) Y0输出, 驱动接纸气缸进行接纸。Y0输出1S后 (由T0控制) Y1输出, 驱动上切纸气缸进行切纸, Y4、Y0、Y1输出持续时间分别由T14、T10、T11来控制。当PLC输入点X3手动触发或X1自动触发后, 逻辑动作同上, 只是输出Y2驱动下切纸气缸进行切纸, Y2输出持续时间有T12控制。整体动作完成时间为7S左右, 这个时间能够很好的保证主机正常运行, 而不会因为搭接造成通道堵烟停机。并且动作完成后CH辅机自动起车运行, 并且剔除搭接部分烟包。其中自动搭接时, 当PLC输入点X0或X1持续输入20S后 (由T3控制) , 输出点Y0还没有输出, 则输出点Y3输出, 把纸耗尽信号传输给原机报警停机。搭接电控流程图如图4。

4 结语

本装置完全实现了自动检测、自动拼接、自动剔除, 拼接成功率99%以上, 提高了有效作业率十多个百分点, 同时也减少了操作工人的劳动强度。手动搭接功能的增加, 更加丰富了操作的灵活性, 因此深得使用者好评!

参考文献

[1]松下可编程控制器编程手册.

[2]黄德良.ZB25型包装机组[M].中国科学技术出版社出版.

[3]FESTO主要产品目录.07/2007.

单代号网络搭接细分研究篇2

关键词：单代号网络,搭接关系,取值范围

0 引言

我国所用的网络方法多是依据CPM法或PERT法来进行编制的。这种方法的特征是工序间的逻辑关系为紧密衔接的,也就是紧前工序完成之后,紧后工序才可以开始工作,在紧前工序与紧后工序之间,不允许出现搭接现象。当有些工序之间不允许紧密衔接进行,而要求有一定时间的技术停歇或组织间断时,就需要把这种停歇或间断时间列为不需要劳动力或消耗资源而仅占有时间的工序,这不能真实的反映实际工程活动之间的逻辑关系,把这种工序同样列入网络计划之中,与实际是不符的。有些工程紧前工序与紧后工序并不一定安排为衔接关系时,就可能出现搭接的情况。紧前工序进行到一定时间之后,紧后工序才能开始进行工作。为了解决这类问题,20世纪60年代美国就出现了一种新的网络计划方法——搭接网络计划技术。本文针对四种搭接关系的搭接时距的取值范围进行了研究并得出结论。

1 单代号搭接网络的优越性

网络图可根据绘图符号的不同分为双代号网络图和单代号网络图两类。实际上双代号网络可以看成是单代号搭接网络的特例,即搭接关系仅为FTS=0的状况。

从近年的发展情况来看,使用单代号网络图的比重将会逐步增长,单代号网络在实际应用中比双代号网络有更多的优越性[1]。

1)它有极强的逻辑表达能力。事件之间各种搭接关系和各种搭接时距的定义,更能反映实际工程活动之间的逻辑关系。2)两事件之间允许多重逻辑关系,可以方便和准确地表达流水施工等网络。3)网络容许多个首节点和尾节点。这样网络的表达形式灵活,便于网络的组合和分解。4)不需“零箭杆”。事件之间逻辑关系清晰,简单易懂。5)节点号和事件编码一致,不需重新设置。6)网络的图形简单、清楚,绘制和分析计算方便,不易出错。

2 单代号搭接关系取值范围

2.1 搭接关系的形式

活动之间存在各种形式的搭接关系,如FTS,FTF,STS,STF及混合的连接方式[2]。1)FTS即结束—开始,表示前面工作的结束到后面工作的开始之间的时间间隔。2)FTF即结束—结束,表示前面工作的结束时间到后面工作结束时间之间的时间间隔。3)STS即开始—开始,表示前面工作的开始到后面工作开始之间的时间间隔。4)STF即开始—结束,表示前面工作的开始时间到后面工作的完成时间的时间间隔。

2.2 搭接关系的取值范围

理论上讲,如果没有工期限制,工作之间的搭接时距可以取+∞。搭接时距还可以是负值,例如,平整场地完成前2天设备即可进场,如图1所示。

所以搭接时距的范围取值可以是(-∞,+∞),但实际上工期是有限制的,所以不可能取到∞值。

1)FTS,这是最常用的搭接关系,即紧后活动的开始时间受紧前活动的结束时间的制约。例如,混凝土浇捣成型后,至少要养护7 d才能拆模,如图2所示,这里7 d即为搭接时距,即拆模开始时间至少在浇捣混凝土完成7 d后才能进行,为了达到混凝土的强度要求不得提前,所以7 d即为最小值。可以得出,此例子的搭接时距的取值范围为(7,+∞)。

又如:按规定,基坑挖土完成后,最多在2 d内必须开始做垫层,可以防止基坑土反弹和其他不利因素影响质量,如图3所示,即挖土完成后,可以立即或者停1 d或停2 d做垫层,但是不允许超过2 d以上。所以2 d即为最大值。可得出,此例子的搭接时距的取值范围为(-∞,2)。

2)FTF,即紧后活动的结束时间受紧前活动结束时间的制约。例如:基础回填土结束后基坑排水才能停止,如图4所示,即此时0 d为最小值,可得出此例的搭接时距的取值范围为(0,+∞)。

又如:在隧道开挖过程中,为了防止坍塌事件的发生,需要在最短的时间内完成砌壁,根据地下土质状况的不同,间隔时间不同,我们假设为2 d,如图5所示,即这时的2 d即为最大值,可以得出此时的搭接时距的取值范围为(-∞,2)。

3)STF,即紧后活动的结束时间受紧前活动开始时间的制约。例如:挖掘带有部分地下水的基础,地下水位以上的部分基础可以在降低地下水位开始之前就进行开挖,而在地下水位以下的部分基础则必须在降低地下水位以后才能开始。这就是说,降低地下水位的完成与何时挖地下水位以下的部分基础有关,而降低地下水位何时开始则与挖土的开始无直接关系。在此设挖地下水位以上的基础土方需要10 d。如图6所示,这里的10 d即为最大值,可以得出此例搭接时距的取值范围为(-∞,10)。

4)STS,即紧后活动的开始时间受紧前活动开始时间的制约。例如:挖管沟与铺设管道分段组织流水施工,每段挖管沟需要2 d时间,那么铺设管道的班组在挖管沟开始的2 d后就可开始铺设管道。如图7所示,可以看出,此时的2 d即为最小值,此例的搭接时距取值范围为(2,+∞)。

3结语

由四种搭接关系的例子我们可以看出问题的所在,每种搭接关系不可能有统一的取值范围,活动不同,搭接关系的取值范围就不同,例如FTS,它的取值范围可以是(T,+∞)或者是(0,T)而且,在一定的假设前提下,取值范围可以是变化的。所以,只能是具体的活动具体分析,没有统一的规则界定每种搭接关系的取值范围。并且经分析发现,每种搭接关系都是紧后活动的时间受紧前活动时间的制约。

参考文献

[1]刘驯良.单代号搭接网络中搭接时距MA的定义及算法[J].建筑管理现代化,1994(1):14-16.

[2]成虎.工程项目管理[M].北京:高等教育出版社,2004:231-234.

[3]江景波.单代号网络计划计算方法及实例[Z].技术讲座,2003:30-34.

两例“三线”搭接事故案例分析篇3

案例一：2005年7月12日下午1时许，某县袁姓村民在自家农田劳作时，触及悬垂于横跨田间的广播电视线的金属吊挂线，遭电击身亡。据事后调查得知，由于当天烈日当空，气温较高，在距离死者劳作地点200多米远的一根村道照明相线，因太阳暴晒悬垂下来，靠在从其下方穿过的广播电视线的吊挂线上，使该广播电视线的整条金属吊挂线带上220 V相电压。

案例二：2007年5月14日下午5时许，某李姓女子在澡堂洗澡时，意外遭电击身亡。由于澡堂周围没有电线，一时令现场勘察人员迷惑。经过多方面人员的详细排查，发现该澡堂的广播电视进户线缠绕在澡堂暖气片上通过，而电视进户线在杆上与通信线的架空钢绞线搭接且线皮已经破损，该通信线架空钢绞线在2基杆外与电力线路搭接，从而造成广播电视进户线带上220 V相电压。

“三线”搭接不仅影响美观，而且影响安全。其主要由通信、广播电视线路的安装不规范，技术维护力量薄弱，管理不到位，从业人员素质不高，执法监督乏力等原因造成。如上述两起事故，原本线路上也装有剩余电流动作保护器，但已经损坏，导致供电线路系统的保护形同虚设。针对“三线”状况，现提出以下几点建议加以防范。

(1)按照相关规程，规范施工作业。目前，相关行业执行的规范有《有线电视系统工程技术规范》、《农村低压电力技术规程》、《农村低压电气安全工作规程》、《工业企业通信设计规范》等，除了新建、改、扩建工程严格按照规范施工标准，使线路达到安全、可靠运行，便于维修、检测，减少障碍物的交叉跨越外，对原有的线路应重点解决以下问题。

(1) 市区架空电缆吊线的两端和架空电缆线路中的金属管道均应接地。野外的架空电缆线路在分支杆、引上杆、终端杆、安装干线放大器的电杆，以及直线线路每隔5～10基电杆处、电缆进入建筑物时在靠近电缆进入建筑物的地方，均应将电缆外层屏蔽接地。同时，考虑到雷电的破坏力强和发生时间的不可预测性，对各种设施极易造成破坏。为了使整个网络正常运行，避免雷击时造成雷电波侵入用户造成伤害，还应对角杆、终端杆和每间隔15基杆的线杆做避雷接地处理。

(2) 架空电缆直接引入时，在入户处应增设避雷器，并应将电缆外导体接到电气设备的接地装置上。电缆直接埋地引入时，应在入户端将电缆金属外皮与接地装置相连。

(3) 挂设电缆的吊线和拉线是裸露的，极易锈蚀，必须使用热镀锌钢绞线。

(4) 吊线的架设高度除了按照规范要求与地面、电力线保持必要的安全距离外，吊线与电力线交越时还需加装绝缘保护带和保护标志。保护带要宽于电力线宽度，并且符合耐压要求。

(5) 农村低压电力电网采用TT系统方式运行时，应装设剩余电流总保护和剩余电流末级保护;对于供电范围较大或有重要用户的农村低压电网，还可增设剩余电流中级保护。保证剩余电流动作保护器使用完好，禁止其退出运行。

(2)强化安全基础管理，落实企业主体责任。企业是安全生产的责任主体，要按照《中华人民共和国安全生产法》的有关规定，落实企业安全生产责任制，制定完备的安全生产规章制度，设置独立的安全生产管理机构，配备专职安全管理人员，保障安全投入。

水泥钢板库搭接结构施工工艺篇4

1 库的结构

1) 重建库体高31m, 直径26m。

2) 库体材料选用Q345B (最好采用Q345E) 符合标准, 适用于-40℃高寒地区。库体搭接共19圈, 底圈与环形法兰焊接, 由下至上板厚25~6mm。其中板厚25mm、22mm、20mm、18mm和16mm的各1节, 14mm、12mm、10mm和8mm的各3节, 6mm的2节。

2 施焊工艺

1) 施焊前编制装配、起吊和焊接作业指导书, 查验焊工资质证书并进行代样考试, 合格者上岗施焊。

2) 库体钢板搭接结构见图1, 纵向对接坡口由等离子弧切割而成, 其结构见图2。切割后的库体钢板由电动辊子卷板机卷制底圈R13m- (25mm) 至上部R13m— (245mm) 。焊条采用E5016或直流反接E5015。为保证焊透, 采用Φ3mm焊条封底, Φ4mm焊条盖面。

3) 为保证水泥钢板库每圈及各圈之间的组对焊始终在地面操作, 施工由最上圈开始, 依次逐渐提升。为此, 施工单位自行设计了提升机构 (见图3) , 其主要由14根抱杆组成 (14×Φ159mm×6mm钢管) , 每根长度3.5~4m, 底部焊接在垫板上, 垫板焊接到基础法兰上, 基础法兰厚度为25mm, 焊后割掉。每圈库体整周设置胀圈, 其上每隔1m焊有三角板。胀圈及抱杆上均焊接吊鼻, 上下吊鼻由5t电动葫芦连接, 每圈提升时, 开动各电动葫芦。实践证明, 其达到了要求。

3 焊后检验

1) 搭接焊缝依据JGJ81—2002《钢结构焊接技术规程》进行三级检验, 经检查无表面气孔、裂纹、夹渣和电弧擦伤, 焊缝尺寸符合标准。

2) 纵向对接焊缝依据上述标准表面检查合格后进行无损检测, 依据JB4730—1994《压力容器无损检测》三级焊缝超声波检测全部合格, 其中对接纵缝抽检10条焊缝, 按照JB/T4730.2.2005《承压设备无损检测》X射线检测, 9条焊缝评定为Ⅰ级, 1条焊缝评定为Ⅲ级, 焊缝全部符合要求。

4 结论和建议

1) 钢板库搭接施工工艺较为简单, 但上部内径减少, 影响库容积。

2) 钢板库对接施工工艺要求较高, 环缝对接坡口加工量大, 从下至上内径无变化。

3) 上述两种库体施工工艺均可采用, 但必须完善焊前、施工和检验的工艺规程, 以保证可靠的钢板库使用性能。实践证明, 如有疏漏两种结构均可出现较严重的质量事故。

参考文献

[1]郑楷, 赵大军, 毕岩, 等.2万吨水泥钢板库倒塌的事故分析[J].水泥, 2011 (5) :43-45.

配电网绝缘导线搭接的要领篇5

1 不能直接用刀剥离主干线绝缘层搭接导线

直接把主干线绝缘层用刀剥掉, 把要搭接的导线搭接上去后再用绝缘胶布包裹修复绝缘层。该施工方法简单方便, 随时搭接不受任何限制, 为工作责任心不强, 喜欢偷工减料的施工人员经常采用。这种施工方法给电网安全运行埋下许多隐患, 如绝缘层被剥离后破坏了导线的整体机械强度, 在风雪灾害天气容易拉断导线;包裹的绝缘胶布容易使雨水慢慢渗透到导线里面, 在弧垂处积水, 造成导线自重增加张力增大, 也容易加快导线线芯氧化腐蚀, 缩短导线使用寿命。

2 正确使用绝缘穿刺线夹进行线路搭接

(1) 合理选择规格。根据搭接导线和主干导线的规格型号, 选择好相对应的绝缘穿刺线夹。不能把高压绝缘穿刺线夹用在低压电网上, 也不能把低压绝缘穿刺线夹用在高压电网上。由于高压绝缘导线的绝缘层比低压绝缘导线的绝缘层厚得多, 使用后会出现接触不良、甚至不通电的情况, 或者出现把低压绝缘导线卡断的现象。不能把小规格绝缘穿刺线夹用于大规格绝缘导线上, 或大规格绝缘穿刺线夹用于小规格绝缘导线上。这样会出现穿刺不到线芯造成不通电、接触不良等情况, 也会出现穿刺过头直接把导线卡伤、卡断等事故。

(2) 使用专用力矩扳手。在绝缘穿刺线夹安装过程中, 一定要使用专用力矩扳手来紧绝缘穿刺线夹, 在线夹与导线接触到位后, 力矩螺母自动断裂脱离, 这样夹紧后接触良好紧密且不会卡伤导线。如果使用其他普通扳手 (如活络扳手) 进行施工, 会由于用力不均匀, 力矩螺母提前断裂或不断裂, 造成导线接触不良, 或导线卡伤、卡断。

(3) 线夹只准使用一次。绝缘穿刺线夹的力矩螺母由里外两层组成。外层的力矩螺母只是夹紧线夹用的, 在两根导线搭接时, 随着螺母的拧紧, 穿刺线夹的刺针穿过导线绝缘层后碰在导线金属体上, 其针头会变形变钝受到的阻力增大, 达到设计好的预定值时外层的力矩螺母断开。里层的力矩螺母是在拆卸绝缘穿刺线夹时用的, 如果第二次再使用就无法保证两根导线刚好紧密接触。

新建桥梁与已有桥梁的搭接设计篇6

1 工程背景

近年来, 随着城市化进程加速, 人口的增加, 长沙市城区生活垃圾产生量呈快速增长, 致使长沙市第一垃圾中转处理场日处理生活垃圾量达到3650 t/d的峰量值。

为提高长沙市生活垃圾二次转运能力, 降低长沙市第一垃圾中转处理场运行负荷, 同时为减轻将来生活垃圾产生量超出现有转运能力时, 超出部分直接运输过程中造成的二次污染, 降低运输费用, 业主单位决定建设长沙市第一垃圾中转处理场扩建工程。

2 新老桥连接设计

2.1 老桥介绍

老南北两座老桥总宽7.1 m, 净宽6.4 m, 转弯半径13.5 m, 均按一个车道设计, 设计时速为5 km/h, 公路二级。

老南桥跨径布置为4×14+5=61 m, 南桥S0'桥台和S4'桥墩处设置伸缩缝, 缝宽8 cm, S4'号桥墩和一期厂房刚性连接。桥梁上部结构采用C30普通钢筋混凝土等截面连续空心板, 板梁高108 cm。下部结构采用桩柱式桥墩, 桩基为Φ150 cmC30钢筋混凝土桩基础, 墩柱为Φ120 cmC30钢筋混凝土墩柱。桥台采用重力式桥台, 台身采用C20混凝土, 基础采用C20片石混凝土。

老北桥跨径布置为4×14+4=60 m, 北桥N0'桥台及N4'桥墩后设置伸缩缝, 缝宽8 cm, N4'桥墩与一期厂房主体通过8 cm伸缩缝连接。桥梁上部结构采用C30普通钢筋混凝土等截面连续空心板, 板梁高108 cm。下部结构采用扩大基础柱式桥墩墩柱为Φ120 cmC30钢筋混凝土墩柱, 桥墩基础为C20钢筋混凝土扩大基础。桥台采用重力式桥台, 台身采用C20混凝土, 基础采用C20片石混凝土。

2.2 新老桥连接设计

在本工程中, 新老南北桥之间的连接形式相同, 为节省篇幅, 故这里仅对新老南桥的连接设计进行介绍。

2.2.1 新南桥设计

现拟定新建南桥标准断面宽7.1 m, 净宽6.4 m, 新老南桥之接通过现浇平台拼接。新南桥纵坡为1%和11.567% (平台处) 。南桥转弯半径99.75 m, 设计车速5 km/h (如图1) 。

新建南桥跨径为:5.8+2×12 m=29.8 m南桥在S0、S2墩处设置伸缩缝, 缝宽6 cm S0#墩与厂房主体刚接。

新建桥梁上部结构均采用厚95 cmC40普通钢筋混凝土等截面连续空心板梁, 在支点出设置横梁, 板梁一次落架施工, 板梁截面中心处高度95 cm, 板梁两侧设置悬臂, 标准断面悬臂长度1.75 m。下部结构采用Φ150 cmC30钢筋混凝土人工挖孔桩基础, Φ120 cmC30钢筋混凝土墩柱。下部结构所采用的钢筋直径小于12 mm时, 采用HPB钢筋, 直径大于或等于12 mm时采用HRB钢筋。

桥梁支座采用球型支座 (桥墩处) 和球冠支座 (桥台处) , 支座底设置支座垫石, 垫石顶面应水平, 以保证支座水平放置, 支座顶设置梁底预埋钢板, 现浇板梁时, 应保证支座顶部板梁底钢板成桥后处于水平状态。

2.2.2 新老桥连接设计

为了实现新老桥的顺接, 在新老桥间设置了刚度很大的现浇平台, 新老桥平面位置关系如图2所示。

新建现浇平台上部结构均采用厚100 cm厚C30普通钢筋混凝土等截面连续板梁, 下部结构采用Φ150 cmC30 (S3、S4) 钢筋混凝土人工挖孔桩基础及Φ80 cmC30 (S5) 钢筋混凝土人工挖孔桩基础, C30钢筋混凝土墙式墩, 墙式墩与桩基间设置C30钢筋混凝土承台。墙式墩与上部100 cm现浇板间刚接, 整个平台的纵横向刚度均很大。

现浇平台在和老桥相接的一侧设置牛腿, 牛腿上设橡胶垫块以弹性支撑老桥的翼板, 以防止老桥的倾覆。现浇平台和老桥翼板间设置1 cm断缝, 以保证平台和老桥受力相对独立。

图3为老桥与现浇平台连接大样。

从图3、4可以看出, 通过新老桥间的现浇平台, 新老桥间实现了平顺连接, 现浇平台的牛腿“兜住”了老桥翼板, 很好的保证了老桥的横向稳定性, 此外, 现浇平台和老桥间设置了断缝, 这避免了新老桥刚接带来的变形和位移不协调的问题。

3 问题和建议

(1) 为了保证老桥使用寿命, 需减少对老桥的二次破坏。新桥施工前, 对老桥存在的损坏及病害进行处理, 制定对裂缝、坑槽、混凝土剥落、漏筋、泄水管缺失等病害的处理措施。

(2) 凿除老桥护栏时, 应进行施工监控, 避免使用大型施工机具作业, 避免对老桥的损害, 同时施工时, 须采取有效的防护措施防止老桥倾覆。

(3) 确保施工精细化, 做好新老桥结合面施工, 做到结合面平顺。

(4) 施工过程中应限制老桥通行, 待新老结构变形稳定后开放老桥交通。

(5) 施工中, 应根据新桥施工组织设计制定详尽的施工监控方案, 实行全过程施工监控, 施工过程中密切关注老桥的应力及变形, 避免损伤老桥。

(6) 施工完毕后, 对老桥进行健康检测, 并形成检测报告, 建立长期健康监测档案。

参考文献

聚脲搭接剂的开发与应用篇7

1 聚脲搭接剂的开发

1.1 聚脲搭接剂产品体系的确定

铁道部在2009年10月颁布的《客运专线铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件》中规定了聚脲搭接剂的技术指标,见表1。

从表1看,第1和第2项指标都是常规指标,达到难度不大,关键指标是第3项。从检测方法上分析,要达到该项指标,搭接剂的强度和延伸率都要满足一定的要求:若搭接剂的强度不够,在检测时就会表现出内聚破坏;又由于聚脲涂层的断裂伸长率在400%以上,若搭接剂的延伸率不够,在检测时就会表现出粘附破坏。为了使搭接剂产品达到该项指标的要求,本研究选择了涂膜的软段和硬段可以任意调整、与聚脲基材附着力较好的聚氨酯体系。

聚氨酯体系搭接剂采用双组分,A组分为异氰酸酯预聚体,B组分基体树脂为聚醚多元醇。在B组分中,采用了二元官能度的高分子量羟基聚醚作为扩链剂来增加涂膜的断裂伸长率,同时加入三元官能度的低分子量羟基聚醚作为交联剂来提高涂膜的内聚力。交联剂与扩链剂的比例通过实验来确定,配方见表2,检测结果见图1。

从表2和图1可以看出,当扩链剂与交联剂的比例约为9∶1时,涂膜体现的粘结剥离强度为最佳。

1.2 聚脲搭接剂产品的完善

随着聚脲防水涂料在京沪高铁上的应用,相关专家、使用单位和施工单位发现铁道部针对京沪高铁制定的聚脲搭接剂技术标准还需要进一步规范和完善,才能使聚脲防水层的防水质量更好、防水寿命更长。针对这一点,在2010年底,由苏州非金属矿工业设计研究院组织了相关专家及生产厂家拟定了聚脲搭接剂的行业标准,具体指标见表3。

该指标与铁道部颁布的相关指标相比,比较难达到是第4项和第6项。

1.2.1 产品体系中氨基聚醚的使用

用GB/T 5210—2006《色漆和清漆》中规定的方法对上述搭接剂产品进行检测,发现产品的粘结强度一般为2 MPa,很难达到2.5 MPa以上。一般要提高聚氨酯产品与基材的附着力就需要提高产品的内聚力。按照上述试验,如果还是通过在配方中增大高官能度、低分子量羟基聚醚含量来提高内聚力,又会影响到产品与聚脲基材的剥离强度,因此,必须在产品中加入一种既可以提高内聚力又对涂膜的断裂伸长率影响不大的原材料。我们从研究聚脲产品中了解到,脲基从分子结构上呈现以C襒O基团为中心的几何对称结构,所以它的分子内聚能较高,聚氨酯产品中含有的基团分子内聚能对比见表4。

从基团内聚能对比看,脲基比氨基甲酸酯基的内聚能要高约25%,所以我们选择与扩链剂的分子量和官能度相当的氨基聚醚部分替代羟基聚醚来增强产品的内聚力。在体系中加入氨基聚醚来提高涂膜粘结强度的实验结果,见表5和图2。

从上面的检测结果可以看出,当B组分中加入氨基聚醚的含量约为10%时,搭接剂涂膜与聚脲基材的粘结强度达到最佳;当氨基聚醚用量小于10%时,产品体系的内聚力还没有达到最佳,所以检测时表现为内聚破坏;当氨基聚醚用量大于10%且用量逐渐增加时,产品与聚脲基材的粘结强度反而降低,这是因为异氰酸酯与氨基聚醚的反应速度是其与羟基聚醚反应速度的1 000倍,所以在产品体系中随着氨基聚醚用量的增加,体系的干燥时间缩短,涂膜对基材的湿润性越来越差,体现在附着力上也就越来越差,导致粘结强度也随之下降。

1.2.2 产品体系中环氧树脂的使用

众所周知,聚氨酯涂料具有优异的粘结性、耐磨性、柔韧性、回弹性、耐水性、耐溶剂性等特点,但是聚氨酯涂料中的酯键和氨酯键在碱或酸的作用下会逐渐水解。对上述研制的搭接剂产品进行深度检测,发现产品最难达到表3要求的是耐碱处理,其次是耐酸处理和耐盐处理,这是因为聚氨酯产品在碱性条件下比在酸性条件下更易水解。所以为了提高涂膜的耐碱和耐酸性能,考虑在体系中加入部分环氧树脂作为羟基组分,利用异氰酸酯与环氧树脂上的羟基进行反应达到接枝和改性作用。该预聚体制备方法为:将预先称量好的聚醚加热到100~140℃,抽真空,保持真空度约为-0.09 MPa,减压脱水2~4 h,将计量好的异氰酸酯加入三口瓶中,通N2气保护,搅拌升温至80℃,反应2 h后,按比例加入预先加热好的环氧树脂继续反应2 h后,加入1%的二丁基二月桂酸锡,继续反应0.5 h后停止反应,倒出,密闭包装好待用。产品体系中加入环氧树脂后,按照表3第6项规定进行深度检测,产品都可以满足剥离强度的要求。

2 聚脲搭接剂的施工

为了使聚脲搭接剂与聚脲基材搭接牢固,本研究对聚脲搭接剂的施工进行了实验和总结。

2.1 使用条件

喷涂聚脲防水层两次施工间隔在6 h以上,必须要使用搭接剂将聚脲防水涂层连接成一体。

2.2 表面处理

施工后续防水层前,应对已施工的防水层边缘20 cm宽度内的涂层表面进行清洁处理,保证原有防水层表面清洁、干燥、无油污及其他污染物。

2.3 产品配制

搭接剂使用时首先把基料搅拌均匀,之后把固化剂在连续搅拌的条件下缓慢加到基料中,搅拌均匀后静置5~10 min再进行施工,要求严格按照配比(质量比)称量。

2.4 产品施工

可采用滚涂或刮涂,搭接剂的施工厚度以来回一遍为宜(用量为0.2 kg/m2,干膜厚度控制在约60μm)。涂刷后,在4~24 h之内必须喷涂后续聚脲防水层。

2.5 注意事项

1)搭接剂搅拌混合后升温放热快,与混凝土迅速产生化学反应,适用期较短,故建议每次混合的量不要太多,以免造成浪费。