新型防水卷材

新型防水卷材（通用10篇）

新型防水卷材 篇1

防水工程长期以来备受重视, 国家也出台了相关规范。但仍旧暴露出许多质量问题, 不但难修复而且维修费用极高。追究其原因是影响防水质量的因素较多, 传统的防水材料性能和施工工艺自身也存在不足, 要想根治必须从改善材料性能和创新施工工艺入手。

1 传统防水工程存在的缺陷及原因分析

1.1 防水层起鼓

防水卷材多数是依靠粘结剂与基层粘结, 但在大多数情况下, 因赶工期和受天气影响, 常在基层未干燥或者是现浇混凝土的养护期未到, 就开始防水层施工, 一方面在有水的环境下, 卷材与基层本身存在粘结缺陷, 另一方面混凝土后期硬化过程中产生的水汽溢出表面, 遇上高温作用, 从而引发起鼓现象。

1.2 粘结不牢或剥离

通常情况防水材料的延伸率较小, 若施工时粘结剂的涂敷量少或不均匀都将使得粘结强度得不到保证。另外, 构件在长期热冷条件下产生的收缩, 使得接缝部位产生较大的移动, 也加剧了防水层的破坏。

1.3 排水功能的缺陷造成防水层破坏

由于基层坡度设计不好, 造成屋面积水或防水工程完成后, 对水洼的处理不完善, 使雨水不能排出, 防水层长期在水侵蚀下, 加速了老化和破坏。

1.4 基层的缺陷

基层干燥程度不够或强度不满足要求, 或者产生结构沉降等问题, 都将严重影响防水施工质量。

从上述分析可知, 除了结构问题带来的影响外, 防水材料自身的延伸和抗老化性及粘结性差是产生起鼓和剥离及开裂的主因。

针对上述问题, 广大工程技术人员开展了大量的研究, 如为了延长防水寿命, 增加材料厚度, 认为材料越厚, 经受的老化时间越长, 反对优质就可以减薄的观念[1];文献[2-3]认为, 要提高材料的耐候性和耐久性, 就必须提高其力学性能;李文化、张广彬等人研究了改性剂对改性沥青防水卷材性能的影响[4];文献[5-6]就渗漏部位、渗漏原因提出设计上的缺陷或便于进行后期的维护;文献[7]分析了卷材与基层的关系, 提出了“零延伸”的概念;文献[8]利用剥离公式来判断不同的防水材料在满粘后能抵抗多宽的裂缝, 来决定是否空铺还是满粘。

纵观国内外众多学者的相关研究, 取得一些较有价值的科研成果, 但仍未能从根本上解决防水材料与基层粘结不牢固和剥离破坏等辣手问题。

2 防水材料机械固定

2.1 机械固定基本原理

采用机械固定的是为了防止卷材的剥离破坏和与基层粘结不牢, 采用专用的固定件如金属垫片、螺钉、金属压条等, 将聚氯乙烯 (PVC) 、热塑性聚烯烃 (TPO) 或三元乙丙 (EPDM) 防水卷材以及其它屋面层的材料机械固定在屋面基层或结构层上, 固定方式有点式、线性和无穿孔增强型3种。

2.2 固定方法的选择

聚氯乙烯 (PVC) 和热塑性聚烯烃 (TPO) 防水卷材多采用点式或线性固定方式。搭接部位采用热风焊接形成连续整体的防水层。焊接缝基本原理是因分子链互相渗透、缠绕形成新的内聚焊接链, 强度高于卷材且与卷材同寿命。三元乙丙 (EPDM) 防水卷材采用无穿孔增强型机械固定方式。

3 机械固定优缺点与适用范围

3.1 相比传统施工工艺的优点

采用机械固定技术, 施工便捷快速、细部处理简单、适应性强, 能回收利用、修补方便, 当屋面有局部调整或需重新翻新时容易处理。还能有效地控制空气渗透量, 满足环保节能要求, 降低初始成本和后期维护运营成本。

3.2 适用范围

聚氯乙烯 (PVC) 防水卷材、热塑性聚烯烃 (TPO) 防水卷材机械固定技术的应用范围广泛, 可以在低坡大跨度或坡屋面的新屋面及翻新屋面中使用, 特别在大跨度屋面中该技术的经济性和施工速度都有明显优势, 特别适用于厂房、仓库和体育场馆等屋面防水工程;三元乙丙 (EPDM) 防水层机械固定施工技术适用于轻钢屋面、混凝土屋面的防水工程。

4 施工关键技术

4.1 施工前的准备

4.1.1 施工前材料的选择

首先进行材料的选择, 其型号和规格应符合设计要求。查看二次试验报告, 检验项目包括抗冲击试验和不透水性试验, 合格后方能进场。其次是对上道工序质量的检查, 卷材防水屋面各构造层之间的关系是相互依存、相互制约, 其中防水层起着主导作用, 上道工序质量不符合要求不能进行下一道工序施工, 其它施工前的准备工作与传统工艺相同。

4.1.2 机械固定配件与工具要求

(1) 固定螺钉和金属垫片

必须使用具有防腐涂层的钢质螺钉, 若长期处于高温、高湿、高腐蚀等环境下, 须选择不锈钢螺钉。施工时配合金属垫片或固定压条, 将卷材固定在基层上。金属垫片通常使用镀锌钢板或镀铝锌钢板制成的垫片。

(2) 固定压条和收压条

常选择线性金属条, 压条应预留孔, 孔洞大小要求与螺杆直径配合, 符合国家相关规范要求。

(3) 密封胶

必须使用与卷材相容的密封胶, 且具有良好的耐候性和粘结性。

(4) 焊接工具和其它设备

焊接工具有自动焊接, 适用于搭接焊缝大于80 mm, 手工焊主要用于细部处理, 一般配有20 mm宽和40 mm宽的焊嘴, 前者用于细部处理, 后者用于直接焊缝。其它设备主要有电动螺丝刀、扭距器和电锤等。

4.2 PVC/TPO防水卷材机械固定施工

在施工准备充分的前提下, 进行施工放样, 遇接头部位, 要求相互错开300 mm以上, 无法满足时须进行裁剪调节。若基层为钢结构, 应垂直屋面压型钢板的波峰方向铺设。其它基层按照防水规范中普通卷材铺设要求而定。

卷材预铺好后, 可以选择点式或者线性固定。采用点式固定时, 卷材纵向搭接宽度不小于120 mm, 其中50 mm用于覆盖固定件, 固定件的间距必须符合设计要求。对于钢板屋面, 可用电动螺丝刀直接旋进;若为混凝土结构层, 先用电锤钻孔 (直径多为5.0 mm或者5.5 mm) , 钻孔深度超出螺钉长度25mm, 然后用电动螺丝刀将固定件旋进即可。线性固定时卷材纵向搭接宽度为80 mm, 压条间距应符合设计要求, 合理排列金属压条, 压条的固定方法同上述点式固定。固定件应垂直地固定于钢板波峰或混凝土层, 不得倾斜;螺钉与垫片咬合紧密、与基层压实, 不得留有缝隙。

固定完毕, 卷材所有搭接均通过热风焊接, 对于大面积焊或缝宽80 mm以上线性焊, 只能采用自动焊接。长边搭接宽度为120 mm, 其中50 mm用于固定件的覆盖, 其余宽度用于焊接, 且有效焊接宽度25 mm以上。细部处理卷材搭接大于10 mm, 点焊和细部处理只能用手工焊。焊接时, 使用40 mm焊嘴时留出30 mm的开口;使用20 mm焊嘴时留出20 mm的开口, 以备进行最后焊接。一边焊接一边用压辊沿焊嘴排气口平行的方向平行移动;卷材铺设顺直, 不得扭曲;焊缝必须清洁、干燥。

4.3 三元乙丙 (EPDM) 防水卷材机械固定施工

三元乙丙防水卷材采用无穿孔增强型机械固定, 其原理是将增强型机械固定条带 (RMA) 用压条或垫片机械固定在基层上, 后将宽幅卷材粘贴到固定条带上, 相邻的卷材用自粘接缝带形成连续的防水层。施工关键技术要点如下:

(1) 先根据图样及选用原材料定好铺设位置, 弹出基准线、画出搭接位。从低处往高处铺设水平防水层, 对于突出屋面部位均需铺设200 mm宽的附加增强条。

(2) 平面采用空铺法, 其它突出屋面结构的立面在泛水高度内采用满粘法。卷材长边搭接100 mm, 短边搭接150 mm。沿长边的搭接边每隔400 mm安装1个固定片[9]。

(3) 相邻卷材搭接区应进行清洁后均匀涂刷EP-95搭接胶粘剂, 待其干燥并仍有黏性时, 沿底部卷材内13 mm以内挤涂4 mm宽的内密封膏, 连续设置, 确保接缝膏不断。内密封膏挤涂完毕后, 用手一边压合一边排除空气, 不要拉伸卷材或使卷材出现皱褶;随后用钢压辊以正向压力向接缝外边缘辊压, 辊压方向与接缝方向垂直。

(4) 屋面板固定座的根部, 除了用自硫化泛水材料外, 顶部用外密封膏处理。

(5) 檐口滴水片安装时先进行修剪, 然后安装檐口密封件, 最后安装滴水片, 滴水片用铆钉固定;安装四周收边泛水的同时, 安装泡沫塑料封条, 封条不能歪斜, 应与泛水结合紧密。

5 结语

从新型防水卷材机械固定施工过程可以看出, 与传统工艺最大的差别在于压边收缩和机械固定的采用, 并增加了搭接边线部位的焊接, 使得与基层的粘结不受基层含水量、粗糙度和平整度及粘结剂强度的影响, 受施工环境的影响也较小;施工便捷, 缩短工期;整个施工过程中无污染, 做到了环保节能。

参考文献

[1]杨胜, 袁大伟, 张福生, 等.建筑防水材料[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007:19.

[2]徐惠生, 马敏贞.SBS改性沥青防水卷材强度分析[J].安徽建筑, 2002 (7) :56-57.

[3]徐惠生, 马敏贞.SBS改性沥青防水卷材耐热度分析[J].安徽建筑工业学院学报, 2005 (5) :84-87.

[4]李文化, 张广彬.改性剂对改性沥青防水卷材性能的影响[J].中国建筑防水, 2006 (3) :13-15.

[5]叶琳昌, 叶筠.建筑物渗漏水原因与防治措施[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007:5-9.

[6]刘玉果.高聚物改性沥青防水卷材屋面的质量通病及对策[J].丹东纺专学报, 2004 (3) :43-45.

[7]何辉城“.零变位现象”对屋面防水的危害[J].福建建筑, 1999 (3) :67-68.

[8]王天.防止零延伸断裂的措施[J].中国建筑防水, 1998 (5) :33-35.

[9]张可文.建筑防水施工新技术典型案例与分析[M].北京:机械工业出版社, 2011:34-42.

新型防水卷材 篇2

还有各种卷材类，高聚物改性沥青防水卷材：巩固应用SBS、APP改性沥青防水卷材和自粘橡胶沥青防水卷材，大力发展湿铺法自粘改性沥青防水卷材，推广屋顶绿化做法及应用根阻卷材，积极应用玻纤胎沥青瓦，限制使用复合胎沥青防水卷材和纸胎油毡，禁止使用煤焦油砂面防水卷材。合成高分子防水卷材：巩固应用聚氯乙烯和三元乙丙防水卷材，提倡一次成型聚乙烯丙纶(聚酯丙纶)防水卷材与聚合物水泥黏结系统，加快研究发展湿铺法自粘合成高分子防水卷材，限制使用氯化聚乙烯防水卷材，淘汰再生胶防水卷材。

及其他防水材料，防水剂：巩固应用通用型防水剂，提倡M1500水性渗透防水剂和永凝液(DPS)，推广应用有机硅防水剂和脂肪酸防水剂。限制使用氯离子含量高的防水剂，禁止使用碱骨料含量超标的粉状防水剂。防水砂浆：积极应用聚合物水泥防水砂浆、提倡聚丙烯纤维(PP)和尼龙纤维及木纤维抗裂防水砂浆，研究应用沸石类硅质密实防水剂。大力推广应用商品砂浆(防水、保温、防腐、黏结、填缝自流平等专用砂浆)。防水材料哪些产品质量更佳，使用效果更好。选择哪种防水产品，如何选择，将是涉及到防水领域的人们首要关注的问题。

新型水泥基多功能彩色防水涂料 篇3

本涂料是采用多种高分子乳液经过化学及物理加工，配以高级防水填料、助剂、隔热材料及无机材料、着色剂等在中温常压下经过聚合反应而成。

产品特点

1．防水陛好。本涂料的基料是一种高分子合成乳液，它的分子链上含有自增塑的乙烯支链，能够存形成涂膜后形成一定的网状结构，故封闭性极好。

2．极强的防火性能。本涂料化学结构稳定，义由于含有一定的阻燃成分，且乳胶类涂料本身就以水作载体，所以运输和施工过程中，无火灾危险。

3．不含有毒物版。即不含沥青基卷材或乳化沥青涂料中的苯丙芘和苯类溶剂，对人无毒无害，生产和施工安全，属环保型产品；

4．使用方便。本涂料单组份包装，现场只需搅拌均匀即可用剐或刷涂。

5．装饰隆铰好。彻底改变防水涂料的“黑”色面貌，可根据用户需要对防水层表面用本涂料进行涂饰。

6．使用寿命长。使用寿命可达20年以上。

市场分析

全国每年大约需要上万吨的防水涂料，其中高档的环保防水涂料缺口较大，目前主要靠进口国外产品来满足国内市场需求。传统防水涂料的成本较高，同时含有毒物质。本产品的综合成本比传统防水涂料低50％，又环保。功能上与进口的高档产品相当。本产品现任已经在湖北省多处基建领域中应用，用户反映良好。因此本项日具有一定的投资价值。

投资条件

(年设计生产能力300吨)

投资额度l0万元，其中没备投资5万元，流动资金5万元。厂房面积100平方米，员工3人。

效益估算

综合生产成本6000元／吨，建议出厂价9500元／吨。每吨产品的毛利润率约为60％。

投资建议

1．该技术的主要设备为带加热反应釜、过滤机、冷凝器、冷却器等。

2．由于化工原料市场价格波动较大，投资者、涉该提前准备出1．5个生产周期的原材料。原材料为普通化工助剂，采购容易。

3．尽量选取阳光不宜照射的地方沟库房，防止产品在强光下出现化学反应。

权威认证

新型防水卷材 篇4

1.1 屋面SBS卷材特点:

1.1.1 弹性范围大, 延伸率高;

1.1.2胎基耐腐蚀、抗拉强度大, 断裂后有一定的延伸性, 耐疲劳;1.1.3耐久、寿命长, SBS改性沥青屋面防水卷材寿命可达5年以上;1.1.4施工方便, 既可用粘结剂进行冷施工, 也可用喷灯热溶施工, 显著提高工效和改善作业环境。

1.2 应用范围

SBS改性沥青防水卷材可广泛用于各种建筑物的屋面防水, 特别适用于有复杂檐口和女儿墙的各类建筑, 也可用于厕所、浴室、洗手间的地面及墙面防水。由于施工工艺简单, 故特别适用于地下工程的内外墙防水。如各类地下管沟的工程防水、防渗、防潮、隔气等, 也可用于无保温层的各类屋面, 可有效地减轻屋面荷载, 缩短施工工期。

1.3 施工方法

SBS改性沥青屋面防水卷材的施工方法, 分为冷粘法和热熔铺贴法两种, 可以应用在平面铺贴, 也可应用在立面铺贴。1.3.1冷粘法。1.3.1.1涂刷基层处理剂。在干燥的基层上涂刷SBS改性沥青防水涂料, 要求涂刷均匀, 一次涂好。干燥6小时 (根据气温而定, 以不粘脚为好) 。1.3.1.2涂刷基层粘合剂。涂刷SBS改性沥青粘合剂, 要求刮涂均匀, 单层用量0.5~0.7kg/ml。1.3.1.3铺贴卷材。将卷材铺好位置, 留出10cm宽的接缝搭茬, 前面滚铺, 后面滚压, 要求铺贴密实、平整, 注意不要卷入空气和异物, 无皱折, 无起鼓, 结合部涂满粘合剂。干燥20分钟后, 用力滚压, 使其粘接密实、牢固。1.3.1.4根据工程需要, 可分为单层做法和双层做法。双层做法施工工艺和单层做法施工工艺基本一样。粘接第二层施工时, 要和第一层的卷材缝错开。涂刷一道粘合剂后粘贴第二层卷材, 然后把缝接好, 再用SBS橡胶涂料把缝封好。1.3.2热熔铺贴法。1.3.2.1采用专用热熔器具或喷灯烘烤卷材表面与基层, 当卷材表面发黑发亮出现熔融薄。层时迅速推卷粘贴, 并以边缘挤出少量熔融物为宜 (注意:加热时要均匀, 喷灯距离卷材0.2m左右) 。1.3.2.2卷材粘结过的末端和卷材交迭处粘接口都应再次用焰炬烘烤, 同时用烤热的压板将其抹平密封压实, 压板温度以不粘挂沥青复合物为宜。1.3.2.3对檐口、屋脊和屋面的转角处及突出屋面的连接处, 至少应有500mm卷材实施全粘接, 其它部位根据实际情况可彩点粘接。1.3.2.4铺贴方向:屋面坡度<3%时, 卷材宜平行屋脊方向铺贴, 坡度3~15%时, 可根据现场条件自由选定, 坡度>15%时, 卷材应垂直于屋脊方向铺贴。上下层卷材不得互相垂直铺贴。

1.4 注意事项

1.4.1 屋面的基层表面应坚硬, 干燥, 平整、清洁、无尘土、无松动物、无裂隙或蜂巢裂纹。

1.4.2屋面的基层表面有积雪、积水、霜或冰时不能施工、施工现场气温不宜低于-10℃。1.4.3施工时注意火焰与卷材间的距离和停留时间以免卷材过热变质。1.4.4不允许穿带钉和纹底鞋进入施工现场。1.4.5贮存与运输:卷材应在干燥、通风和不高于50℃的环境下立放贮存。长途运输卷材必须立放, 不得倾斜或横压, 必要时应加盖苫布。

2 屋面SBS防水卷材施工方案

2.1 编制依据

建筑工程防水施工手册及《屋面防水工程质量验收规范》GB50207-2002及其它设计、施工过程中涉及的相关规范、规程。

2.2 材料选用

在屋面防水施工中采用SBS 3mm防水卷材。

2.3 施工部署

2.3.1 设立组织机构, 2.

3.2结合屋面防水工程特点, 组织经验丰富, 持有上岗证的技术工人进行操作。

2.4 施工准备工作

2.4.1 材料的检查。

检查屋面防水用SBS卷材材料检测报告、合格证、说明书。2.4.2施工前组织专业班组认真学习有关施工规范及本施工方案并进行详细的技术交底。2.4.3材料、机器和工具按规定备齐。2.4.4施工工具:喷灯、墨线盒、小平铲、扫帚、刷子、滚刷、角桶、剪刀、卷尺。

2.5 屋面SBS防水卷材的施工要点:

2.5.1 屋面防水要点:

屋面基层与突出屋面结构 (女儿墙、山墙、天窗壁、变形缝、烟囱等) 的交接处和屋面基层的转角处, 找平层均应做成圆弧形, 圆弧半径应符合要求。内部排水的水落口周围, 找平层应做成略低的凹坑。2.5.2找平层宜设分格缝, 并嵌填密封材料。分格缝应留设在板端缝处, 不宜大于6mm;沥青砂浆找平层, 不宜大于4 mm。2.5.3屋面 (含天沟、檐沟) 找平层的排水坡度, 必须符合设计要求:检验方法:用水平仪 (水平尺) 、拉线检查。2.5.4施工时首先把屋面基层表面的砂浆杂物铲除, 并将尘土打扫干净。2.5.5底涂, 用稀释的涂料涂刷, 薄而均匀, 不宜过厚, 不得漏涂, 不得有气泡, 干燥后方可进行下道工序。2.5.6对于复杂部位加强处理;立面和平面交接处的阴阳角、排气孔、排水口, 先做一层500mm的附加层, 而后才能大面积施工。2.5.7大面积施工时, 应确定卷材铺贴方向, 并弹线以保证均匀足够搭接, 长边搭接不小于80mm, 短边搭接不小于100mm。

2.6 卷材铺贴:

采用热熔法施工, 先弹出标准线, 将卷材摆齐对正, 薄膜面向下, 然后卷起一端, 用喷灯烘烤卷材表面, 当烘烤至薄膜熔化, 卷材底有光泽、发黑, 有一层薄的熔化层时, 推动压实卷材, 使底层粘住定位后, 再将另一端卷起, 按上述方法继续进行, 在卷材与卷材的结合搭接处, 长边搭接宽度不小于80mm, 短边搭接宽度不小于120mm, 施工顺序由低处 (落水口) 向高处依次铺贴。卷材铺贴完, 在已做好的屋面蓄水, 经24小时后无渗漏情况即为合格。

2.7 施工工艺:

清理屋面基层、涂刷底子油、特殊部位增强处理、铺贴防水卷材、搭接边缝密封、进行自检。

易出现的质量问题及处理方法:

2.7.1 直径不大于300mm的鼓泡 (空鼓) , 处理方法是:

割破鼓泡, 排出气体, 使卷材复平, 在鼓泡范围面层上部增铺一层卷材, 热熔封严其周边。2.7.2直径大于300mm的鼓泡处理方法是:按斜一字形将鼓泡切开, 翻开部分的防水卷材重新分片按流水方向粘贴, 并在面上增贴一层卷材, 其周边长应比开口范围大100mm, 之后粘牢封边。

2.8 作业条件:

2.8.1 屋面的基层要求基本干燥, 待表面干燥后 (含水率不能大于9%) 再做防水层。

2.8.2屋面的基层泛水坡度在2%以上, 不得积水。2.8.3屋面的基层遇转角处等部位, 水泥砂浆应抹成小圆角。2.8.4 SBS屋面防水卷材材料必须密封储存于阴凉干燥处, 严禁与水接触。2.8.5存料与施工现场严禁烟火。

2.9 成品保护及安全注意事项:

2.9.1 严防施工工具或尖硬物品损坏防水层, 禁止在防水层上拌制砂浆。

2.9.2存放材料地点和施工现场必须通风良好。2.9.3存料、施工现场严禁烟火。

3 结论

SBS新型屋面防水卷材作为一种现代社会中越来越需要的科技防水材料, 据调查发现SBS新型防水材料的市场满足率不足50%, 具有广阔的市场发展和成长空间。研究SBS新型防水材料的施工技术和特点对于更好的深入了解SBS和技术之外, 更能发现我国防水材料的发展。

摘要：国家建设的一批中央直属粮食储备库, 大部分都是采用大跨度予应力拱板仓。这种大跨度的仓型, 对屋面防水提出了更高的要求, 所用防水材料必须有足够的强度和延伸性。经我们多方考察了解, 发现SBS卷材具有这种性能, 比以前使用的三毡四油防水层效果好。但由于现有的施工规范还没有对屋面SBS卷材作出具体的规定, 很多仓库业主无法对工程的施工质量进行鉴定。本文专门谈谈屋面SBS卷材的特点、施工要点及几种施工方法, 以供参考。

新型防水卷材 篇5

前言

就目前来看，我国建筑事业呈现良好的发展态势。传统止水穿墙螺栓在混凝土墙体中的应用，已经无法满足混凝土墙体施工中的需求，所以在建筑工程防水混凝土墙体施工中，应当采用新型的止水穿墙螺栓。新型三段式止水螺栓，也可以将其称为三段式止水螺栓或者止水螺杆；它是一种新型的止水穿墙螺栓，它具备中间焊接止水片，两端外杆上设置了可周转螺杆与带螺纹螺杆，采用法兰螺母进行衔接，与塑料堵头形成配合，可以根据混凝土墙体的实际厚度对三段式止水螺栓的中段进行相应的调整，而且三段式止水螺栓在使用完成之后，可以由相关厂家进行回收处理，节约施工成本。

新型止水穿墙螺栓概述

建筑工程项目施工，防水混凝土墙体在施工环节中，通常都是使用支撑模板与带有防水片的穿墙螺杆进行搭设施工，浇筑混凝土完成之后，不仅无法有效的取出螺杆，而且墙体外侧中露出的螺杆，在很大程度上增加了模板的拆卸難度，需要采用气割方式对其进行切除，这样不仅增加了施工过程中资金成本的使用，而且还会造成资金成本的浪费。

传统止水穿墙螺栓的缺点，主要包括：①安装使用比较麻烦；②焊接挡水片的时候，会在一定程度上对环境造成污染；③木模板拆除时破坏严重，螺杆变短不能重复使用。新型止水穿墙螺栓的结构比较简单，承受压力大，环保性能与防渗水性能都非常的好，安装拆卸时也非常的方便，所以建筑施工单位应当充分重视新型止水穿墙螺栓在工程施工中的应用。

新型止水穿墙螺栓的应用

就目前来看，现浇钢筋混凝土结构的建筑工程建设项目中，防水墙体现浇混凝土施工环节中一般采用传统止水穿墙螺栓，如图1所示。图1中的第②部分，主要代表的是混凝土墙体在浇筑时不取出的一部分，第①部分在混凝土拆模过程中，使用气焊枪将其进行切断处理，切断之后传统止水穿墙螺栓因为长度太短，而无法对其继续进行使用，传统止水穿墙螺栓变为废钢筋头，这根传统止水穿墙螺栓在混凝土墙体施工中的应用价值全部被消耗，使用成本也被纳入建筑工程项目施工的总成本中，在一定程度上增加了资金成本的使用。

图1 传统止水穿墙螺栓示意图

某一建筑工程项目建设中，采用一种新型的止水穿墙螺栓，这一种新型止水穿墙螺栓为分体式穿墙螺栓；分体式穿墙螺栓的结构构成，如图2所示。图2中，A部分代表的是混凝土墙体内部中的止水部分，B部分代表的是带内丝扣的锥形筒，C部门代表的是卡具，D部分代表的是可以对其进行拆卸并且重复使用的螺栓部分；A部分与D部分均带丝扣，A部分可根据混凝土墙体厚度以对其进行选择。

图2 新型止水穿墙螺栓组件示意图

如图3所示，分体式穿墙螺栓在组装完成之后的整体形态，图3中第②部分代表的是混凝土墙体浇筑的内部，在对混凝土墙体的模板进行拆卸的时候，只需要将卡具松开，从锥形筒中将D部分旋出，然后撬出B筒，其中B组件与D组件均可以重复进行使用；这样，施工过程中节省的钢筋用量，相当于第①部分中的钢筋用量，在施工过程中也不增加施工环节中的难度。

图3 新型止水穿墙螺栓示意图

通过在建筑工程防水混凝土墙体现浇混凝土施工环节中的实践操作，表面新型止水穿墙螺栓（分体式穿墙螺栓）在施工中的应用，能够在很大程度上提高施工效率与施工质量，简化混凝土墙体施工流程，并且还能够有效的降低钢材的消耗量，节约施工成本。

结语

新型止水穿墙螺栓在建筑工程防水混凝土墙体施工中的应用，能够在很大程度上弥补传统止水穿墙螺栓中存在的不足之处，而且还能够有效的节约地下工程混凝土墙体施工中资金成本的使用，提高混凝土墙体施工效率与施工质量；所以，建筑工程项目中的施工人员，应当充分重视新型止水穿墙螺栓在防水混凝土工程施工中的应用，发挥新型止水穿墙螺栓的作用，以此提升混凝土墙体施工的总体质量水平，促进建筑工程项目的建设。

新型防水卷材 篇6

EVA防水卷材主要通过物理共混改性制备, 将EVA与一种或几种具有良好相容性的聚合物共混, 加入抗氧剂、紫外光吸收剂等助剂制备而成[12,13]。EVA防水卷材具有良好的机械性能、耐化学腐蚀、耐老化性能, 且透明度高、柔韧性好、施工简便, 广泛应用于高速公路、铁路隧道、民用建筑等土建工程的防漏防渗[14,15]。

本实验选用EVA和茂金属聚乙烯 (m PE) 作为主要基材, 加入抗氧剂、光稳定剂等加工助剂, 通过熔融共混制备EVA防水卷材, 同时分析m PE用量、加工温度、聚烯烃弹性体 (POE) 用量、抗氧剂种类对EVA防水卷材拉伸性能、抗撕裂强度及老化性能的影响。

1 实验部分

1.1 主要原材料

EVA树脂:牌号5110J, VA含量17.6%, 熔融指数2.3 g/10 min, 扬子石化-巴斯夫有限责任公司;m PE:牌号2045G, 熔融指数1.0 g/10 min, 美国陶氏化学有限公司;POE:牌号8150, 熔融指数0.5 g/10min, 美国陶氏化学有限公司;抗氧剂B168、1010和复合型抗氧剂B215:德国巴斯夫股份公司;光稳定剂UV-770:东莞市鼎海塑胶化工有限公司。

1.2 主要实验设备

单螺杆塑料卷材挤出机:SJ30型, 长径比30∶1, 青岛精科塑料机械有限公司;全自动平板液压硫化机:XLB-D型, 青岛亚华机械有限公司;电子万能试验机:ATES6-5型, 广州澳金工业自动化系统有限公司;熔体流动速率仪:XNR-400B型, 承德市世鹏检测设备有限公司;冲片机:CP-25型, 天津市港源试验仪器厂;高速混合机:SHR10A型, 张家港格兰机械有限公司;电热恒温鼓风干燥箱:DHG-9070A型, 上海浦东荣丰科学仪器有限公司;低温试验箱:HJ-23型, 东莞市泓进检测仪器有限公司。

1.3 合成工艺

准确称取EVA、m PE、POE以及抗氧剂和光稳定剂等加工助剂在高速混合机上均匀混合10 min, 再将混合均匀的物料投入到单螺杆卷材挤出机中, 挤出温度设定为160~230℃, 混合料经挤出机熔融塑化、T型模头、冷却辊、牵引辊、卷绕辊后得到EVA防水卷材, 放置24 h后裁取试样进行性能测试。

2 结果与讨论

2.1 m PE用量对EVA防水卷材拉伸性能的影响

EVA材料虽有较好的柔韧性和耐冲击性, 但其机械强度较差, 需对其进行共混改性;且在EVA材料中, 随醋酸乙烯酯 (VAC) 单体含量增加, EVA结晶度降低, 撕裂强度、拉伸强度、断裂伸长率也明显降低。选择m PE进行改性的主要原因是其由乙烯和α-烯烃在茂金属催化体系下共聚而成的半结晶性聚乙烯, 与传统的线性低密度聚乙烯相比, 其分子量分布较窄、物理及机械性能优异, 且易于加工, 可有效提高EVA防水卷材的强度、耐热性和耐磨性等[16,17,18,19]。m PE用量对EVA防水卷材拉伸强度和断裂伸长率的影响见图1。

从图1可以看出, EVA防水卷材的拉伸强度随m PE用量的增加而增加, 而断裂伸长率呈下降趋势。这是因为在EVA中加入半结晶性的m PE, 共混物熔体分子链的缠结数量增加、缠结程度加大, 当受到外力拉伸时, 其中的m PE能承受较高的拉力, 使得整体EVA防水卷材的拉伸强度提高, 但断裂伸长率有所降低。综合考虑, m PE与EVA以质量比1∶1共混最为适宜。

2.2 挤出温度对EVA防水卷材拉伸性能的影响

在其他条件相同的情况下, 分别选择160℃、180℃、200℃、220℃、240℃为挤出温度, 制得EVA防水卷材。挤出温度对EVA防水卷材拉伸性能的影响见图2。

从图2可以看出, 随着挤出温度的升高, EVA防水卷材的拉伸强度和断裂伸长率均呈现先增加后减小的趋势, 并同时在200℃达到最大值。设定挤出温度为160℃时, 由于温度过低, 高分子链活动能力较弱, 物料在螺杆料筒中塑化不均、难以均匀缠绕, 且熔体中存在大量晶体, 经T型模头挤出后的EVA卷材表面粗糙、透明度差, 力学性能也较差;随着螺杆挤出温度的提高, 高分子链活动能力增强, 相互之间紧密缠绕, 物料在螺杆中经充分塑化, 卷材的拉伸强度和断裂伸长率同时在200℃的挤出温度下达到最大值, 且得到的卷材表面光滑、透明度好;随着挤出温度进一步提高, 达到220~240℃时, 卷材的力学性能反而下降, 这是由于挤出温度过高, 分子链运动过于剧烈, 物料发生降解反应, 大分子链断裂, 从而导致力学性能降低。综上所述, 当挤出温度为200℃, EVA防水卷材的性能达到最佳。

2.3 POE用量对EVA防水卷材抗撕裂强度的影响

POE是乙烯和辛烯在茂金属催化下实现原位聚合的热塑性弹性体, 其分子量分布窄;辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点, 赋予其优异的韧性和良好的加工性。将POE添加入聚合体系, 可使卷材具备良好的回弹性和柔韧性等[20,21]。POE用量对EVA防水卷材抗撕裂强度的影响见图3。

从图3可以看出, 在一定范围内, 随着POE用量的增加EVA防水卷材抗撕裂强度迅速提升, 可见添加POE共混挤出, 能有效提高EVA防水卷材的抗撕裂强度。这是因为POE分子量分布窄, 分子链结构中侧辛基长于侧乙基, 在分子结构中可形成交联点并构成三维网络状结构, 使得卷材在受到撕裂作用时, 起到缓冲和分散应力的作用, 增强材料抵抗裂纹或裂口破坏的作用。随着POE用量的继续增加, EVA防水卷材的抗撕裂强度不再增加, 且加入过多POE会导致EVA防水卷材的拉伸强度有所降低。结合成本因素, 选取10%用量的POE, 制得的EVA防水卷材抗撕裂强度最优。

2.4 抗氧剂对EVA防水卷材耐老化性能的影响

塑料实际加工和使用过程中, 在足量热、光、氧等作用下, 分子链就会断裂形成自由基, 而自由基可以在聚合物内部发生链式反应, 使其快速氧化, 造成降解、交联, 外观表现为老化, 甚至导致其丧失使用功能。为提高EVA防水卷材的耐老化性能, 需要加入抗氧剂或光稳定剂以阻断链式反应的继续进行[22,23], 不同抗氧剂下EVA防水卷材拉伸强度保留率随老化时间的变化曲线见图4, 其中抗氧剂用量均为0.1%。

从图4可以看出, 无抗氧剂配方的体系拉伸强度保留率在老化初期就开始急剧下降, 加入抗氧剂后拉伸强度保留率明显提高。复合抗氧剂B215的抗老化性能最佳, 这是由于B215是抗氧剂1010与B168的复配物, 抗氧剂1010属于受阻酚类, 与聚烯烃相容性好, 在EVA防水卷材热氧老化过程中可以捕获产生的自由基, 使活性链终止, 而抗氧剂B168是亚磷酸酯类辅助抗氧剂, 与其他抗氧剂有较好的相容性, 且可分解过氧化物, 阻止过氧化物形成新的自由基, 两者协调使用能有效提高材料的抗热氧老化能力, 明显优于单独使用的抗氧剂。

2.5 小结

根据上述研究结果, 确定改性EVA防水卷材的合成工艺与配方如下:挤出温度为200℃、EVA与m PE质量比为1∶1、POE用量10%、采用复合抗氧剂B215用量, 对制备的改性EVA防水卷材按相关技术要求进行性能测试, 结果表明卷材性能优良 (表1) 。

3 结语

本实验选用m PE与EVA共混制备了EVA防水卷材, 研究结果表明, m PE用量、挤出温度、POE用量、抗氧剂种类对所制备的EVA防水卷材都有一定影响。总结如下:1) EVA防水卷材拉伸强度随m PE用量增加而增加, 断裂伸长率则有降低趋势, 挤出温度为200℃, EVA与m PE质量比为1∶1时, EVA防水卷材力学性能最佳;2) 在一定范围内, EVA防水卷材的抗撕裂强度随着POE用量增加而增加, 用量继续加大后, 抗撕裂强度不再提升, POE用量为10%时, EVA防水卷材抗撕裂强度最高;3) 抗氧剂种类对E-VA防水卷材抗老化性能有所影响, 复合型抗氧剂B215的抗老化性能明显优于单独使用的1010和B168抗氧剂。经综合, 在挤出温度为200℃、EVA与m PE质量比为1∶1、POE用量10%、B215用量0.1%时, 所制备的改性EVA防水卷材性能最优。

摘要：以EVA和茂金属聚乙烯 (m PE) 为主要基材, 采用共混改性法制备EVA防水卷材, 分析了m PE用量、挤出温度对EVA防水卷材拉伸性能的影响, 并分别考察了聚烯烃弹性体 (POE) 对EVA防水卷材抗撕裂强度、抗氧剂种类对卷材抗老化性能的影响。结果表明, 在实际挤出温度为200℃、EVA与m PE质量比为1∶1、POE用量10%、采用含量0.1%的复合型抗氧剂B215, 所制备的改性EVA防水卷材性能最优。

新型道桥专用防水涂料问世 篇7

JX-116道桥专用防水涂料是利用高分子材料的配方改性技术和加工工艺技术, 把沥青基材料、橡胶类改性助剂、功能改性剂通过共混改性工艺, 再经过特殊工艺乳化制备而成。该涂料能够与混凝土发生化学反应从而牢固粘结到混凝土上。

据该公司董事长介绍, 他们开发的JX-116道桥专用防水涂料与传统防水涂料相比, 其涂膜除了具有蠕变抗裂性、自愈合性、湿粘接性、施工方便等优点外, 与基面的粘接强度更大, 粘接也更持久。它与主体层形成的一体“皮肤式”防水效果, 使防水层寿命与主体层相当。此外, 当其与混凝土粘合时, 施工也更快捷, 还可在潮湿环境下施工, 一次厚涂施工达1mm以上。目前, 该公司生产的JX-116道桥防水涂料已在多个国家重点工程中应用。

当前国内桥面的防水材料多以卷材为主, 在使用中渗漏现象普遍存在, 其原因在于普通卷材的物理性能虽然优异, 但不能与基面满粘, 一处破损就会导致整个防水层失效。

一种新型防水板铺设台车 篇8

国内隧道防水板铺设大多采用简易台架搭配人工铺设, 存在施工效率低、工人劳动强度大、铺设质量差、安全性不高等问题[2]。基于以上问题, 国内外研究方向主要集中在铺设设备研制上。国外防水板铺设设备已在隧道防水施工中有了一定推广。国内在防水板铺设台车上也有研制, 但在使用中存在诸多问题而没有得到有效推广, 为此, 在传统防水板铺设台车基础上研制一种新型防水板铺设台车。用于隧道防水施工中防水卷材的自动铺设及支撑, 设置多点焊接作业平台提高焊接工效;降低劳动强度及人工成本的同时又提高了铺设工效和质量。

1 新型防水板铺设台车的结构原理

防水板铺设台车由行走系统、主体台架、铺设轨道、铺设小车、扇形活动支撑以及液压系统、电气系统组成。主体台架底部铰接在行走箱体上, 铺设轨道和扇形活动支撑通过连接筋板固定在主体台架上, 工作平台和人行平台栓接在主体台架四周。台车整体结构如图1 所示。

1.1 行走系统

新型防水板铺设台车为轮轨式行走系统, 整个台车主体铰接固定在行走箱体上。行走系统分为主行走和从动行走两部分[3], 主行走系统为两个4 k W电机减速机通过链条传动, 带动从动行走系统运动, 达到使整个台车运动的目的。

1.2 主体台架

主体台架采用模板台车常用的门架式结构, 为整个铺设台车提供支撑。大净空设计, 保证车辆从下方顺利通过, 工作平台和行走平台栓接固定在门架的四周。工作平台为可伸缩。台架大都通过螺栓联接, 拆装方便。

1.3 铺设轨道

铺设轨道为固定仿形轨道, 采用双侧轨道中线对称布置, 通过连接筋板固定在主体台架上。每侧轨道由7 块轨道通过连接板焊接拼成弧状, 每块轨道由上弧板, 轨道腹板, 下弧板焊接在一起。导向滑轮焊接在轨道外弧面上, 起到钢丝绳导向作用。两侧轨道通过卷轴支撑连接在一起。轨道总成如图2 所示。

1.4 铺设小车

铺设小车作用是装夹防水板并拖拽防水板沿固定轨道运行, 是防水板铺设台车的核心部件。铺设小车采用双排轮设计, 两铺设小车骑跨在两侧轨道上, 中间夹具总成通过螺栓固定在两小车上。夹具总成由架体、压杆组件和夹具组成。铺设小车采用双卷扬及驱动, 能够同步动作, 又能单独点动, 这种方式能够有效解决铺设小车出现跑偏、卡轮现象, 运行更稳定。铺设小车和夹具总成如图3、图4 所示。

1.5扇形活动支撑

贴合隧道面的扇形活动支撑装置, 起着顶撑防水板的作用。扇形活动支撑由顶部支撑架和两侧部支撑架铰接而成, 通过上部4根油缸和侧部4 根油缸与主体台架连接, 其结构如图5所示。待防水板铺设一环后, 伸出顶部油缸, 接着伸出左右两侧油缸, 将防水板顶撑到贴近岩面的地方, 工人进行防水板焊接。扇形活动支撑架采用焊接钢管经折弯后拼装焊接而成, 强度高, 焊后打磨平整光滑, 在支撑防水板的时候不易损坏防水板材料。

2 液压系统

液压系统主要由液压泵站、阀组和支撑油缸组成。支撑油缸分为3 组, 顶升油缸和2 组侧部支撑油缸。每组油缸加装有同步阀, 达到油缸同步动作的功能, 大大降低油缸偏载问题。控制阀为电磁阀, 能够实现自动控制, 控制方式为台上、台下和遥控控制, 方便工人操作。液压系统最高工作压力8 MPa, 油缸伸缩速度45~60 mm/s, 液压系统采用电机-双联泵组, 在油缸伸出时, 双泵工作, 油缸缩回时单泵工作, 不但能够有效降低能耗, 还能降低系统工作压力。液压系统原理图如图6所示。

3 电气系统

新型防水板铺设台车可以实现台下主控柜、台上辅助电控柜和遥控3种控制方式, 方便工人操作。主控柜旁装有警报器, 行车前启动报警器, 铺设轨道端部加装有4个限位开关, 防止铺设小车运行中失控。台车上部还装有照明系统和急停开关, 遇到紧急情况能够就近关闭主电源。

4新型防水板铺设台车操作流程

防水板铺设前准备工作:检查并确保完好无破损;检查油缸、伸缩平台和翻转平台, 确保其处于缩回状态;检查铺设台车钢丝绳是否完好等。待防水板铺设前工作准备完毕后, 开始防水板铺设工作。首先将台车行至固定工位, 然后装夹防水板, 确保防水板安装牢固, 如图7所示。然后启动卷扬机, 拖拽防水板至轨道另一端, 顶升支撑油缸, 待油缸顶升到位, 开始人工焊接工作。具体操作流程如图8所示。

5 结论

从使用效果来看, 此防水板铺设台车用在昌吉赣客专项目兴国段隧道项目, 具有铺设效率高 (铺完一环防水板耗时3 min左右) , 安全性好, 大大降低了工人劳动强度等优点。由于防水板铺设台车针对隧道断面尺寸设计, 属专用非标产品, 其工作原理和基本结构可以在类似工程中推广和应用。

参考文献

[1]孟涛.一种改良的隧道防水板铺设台车的应用研究[J].中国机械, 2014 (14) :152-153.

[2]文坤.铁路客运专线防水板挂设施工技术探析[J].科技信息, 2011 (5) :761-762.

[3]张少华, 赵华, 卓越.新型隧道防水卷材铺设装置研制[J].隧道建设, 2012 (1) :32.

一种新型内窥镜防水装置 篇9

一般而言,通常内窥镜外形呈“L”型,配置有一条直线型的器械通道,以便于不可弯曲的器械(硬质的手术活检钳,剪,碎石棒,电凝设备,等)进入人体腔内。通道的出口位于内窥镜的端部,器械通道的入口位于内镜的尾部[1],它的结构如图1所示。在施行保胆取石或者其他外科手术时,打开器械通道的出口阀门,器械通过该通道进入人体的。由于人体内外的压力差,在器械通道的入口没有绝对有效的密封措施的情况下,输入人体的液体通过器械通道反流到人体外,液体容易滴落并渗透到内窥镜的目镜和摄像头上。如果缺少对目镜和摄像头的保护措施,液体的污染会干扰影响输出图像的质量。手术中,若监视器显示的图像模糊,医生必须中止手术,打开内窥镜摄像头和目镜的连接,用纱布拭擦干净附着在摄像头和目镜上的液体,在重新连接和调整后才能继续手术,如此便延误手术的进行[2]。

目前在内窥镜的使用过程中并没有采取有相应的防水装置,以解决上述这一问题。医生在手术中使用内窥镜时,在摄像头数据线、摄像头和内窥镜目镜外面套上一个塑料套,塑料套的一端绑在内窥镜的目镜,这样做的目的是为了消毒,而不能防水。所以,基本上医生在使用内窥镜进行手术的过程中,还是会受到内窥镜视野被溢出液体干扰这一问题的困扰[2]。

本文提出一种内窥镜防水装置,从根本上面解决反流液体影响目镜和内窥镜摄像头的视野不清问题,保证了内窥镜的成像效果,提高手术质量。

1 设计

此装置的结构分为环形锁紧结构(此环形锁紧结构分为型号I和II)、密封圈(此密封圈分为型号I和II)和防水塑料套。环形锁紧结构的设计如图2所示。

环形锁紧结构包括两个半圆形的塑料或者金属构件,如图2所示的2和3,环形锁紧构件1和2通过一个金属销钉[4]连接,两个半圆形的构件可以围绕金属销钉作相对的转动,打开和闭合环形锁紧结构,两构件的内侧分别设计了两个凹槽,如图所示的4,凹槽的作用是当锁紧结构闭合锁紧时,密封圈由于挤压而发生变形后,密封圈的变形部分可以填充在凹槽处,同时可以压紧夹在密封圈和环形锁紧结构之间的防水塑料套,达到密封的效果,如图2所示。两构件设计了简易的锁紧部件,通过两构件相互配合,可以使得两构件锁紧成环形,打开时,可以通过用手指扳起锁紧部件开关,如图2中的5所示,轻易地松开防水装置的环形锁紧结构。环形锁紧结构要进行表面钝化处理,消除所有毛刺,避免毛刺或者锐利的部分伤害医生干扰手术[3,4]。型号Ⅰ的环形锁紧结构的内圆直径参考内窥镜目镜镜筒的直径设计,型号Ⅱ的环形锁紧结构的内圆直径参考内窥镜摄像头数据线的直径设计。

密封圈[5]是由具有弹性变形能力的密封材料做成的厚度为1 mm,内圆直径略小于内窥镜目镜外直径的具有防水功能的环形圈,密封圈从轴向剪开,可以平展成一个长方形,如图3所示。型号Ⅰ的密封圈的内圆直径参考内窥镜目镜镜筒的直径设计,型号Ⅱ的密封圈的内圆直径参考内窥镜摄像头数据线的直径设计。

防水塑料套是具有防水功能的长直筒式的干燥塑料薄膜,长500 mm。防水塑料套的作用是套在内窥镜摄像头及其连接线上,隔离套内外的气液接触,如图5中的1所示。

2 使用方法

此装置的使用方法步骤如图4所示。

内窥镜防水装置的使用过程如下所述:

(1)医生首先用防水塑料套把内窥镜摄像头及其连接数据线套住,把摄像头连接数据线的一段插入摄像头主机,将摄像头与目镜对接安装好;

(2)在内窥镜的目镜镜筒部分装上密封圈,形式如图4的步骤2所示,密封圈(型号Ⅰ)置在内窥镜目镜镜筒的位置,如图5中的4所示。

(3)在密封圈(型号Ⅰ)外层套上防水塑料套的端口部分,如图4中步骤3所示;

(4)打开防水装置的环形锁紧结构,套在密封圈(型号Ⅰ)和防水塑料套外面,如图4步骤4所示。

(5)用手把环形锁紧结构(型号Ⅰ)闭合锁紧,环形锁紧结构(型号Ⅰ)通过两个半圆中的锁紧部件互相配合锁紧,并对密封圈(型号Ⅰ)和防水塑料套施压,达到密封的效果,如图4步骤5和6所示。

(6)目镜镜筒的密封完成,然后进行防水塑料套的另外一端的密封。密封前先用手把防水塑料套里的空气挤压排出,重复以上过程2-5进行密封。

完成后,内窥镜目镜和摄像头处在防水塑料套的保护之中,防水塑料套处在两个环形锁紧装置之间,液体和气体不能通过两个环形锁紧装置进入到内窥镜目镜和摄像头,达到了密封的目的。

图5所示为内窥镜使用防水装置的使用示意图。

手术中需要更换内窥镜,或者手术结束需要取出内窥镜时,用手分别扳动锁紧部件开关,打开两个环形锁紧结构,取出防水塑料套和密封圈。

3 结论

使用此内窥镜防水装置,密封圈在环形锁紧结构的作用下被压紧发生变形,推动防水塑料套填入环形锁紧结构的内侧凹槽中,紧紧地附着在内窥镜目镜镜筒和内窥镜摄像头数据线的外圆表面上,与防水塑料套一起,形成一个密封的空间。即使在充满液、气的环境中,反流的液体和环境中的气体也被隔绝在此装置外,可以有效地杜绝手术过程的液体和气体进入防水塑料套内。又因为防水塑料套是干燥的,医生手术时隔着防水塑料套握持内窥镜摄像头进行手术,手部虽然具有一定温度,但由于干燥的防水塑料套内没有潮湿液体的存在,所以不会引起液体蒸发,不会发生液体蒸发干扰摄像头的问题,从而保证了内窥镜的成像质量和手术质量。

参考文献

[1]张阳德.内镜学[M],第一版.北京:人民卫生出版社,2001:261-263.

[2]乔铁,张宝善,冯禹阳,等.硬性胆道镜保胆取石(息肉)80例报告[J].中国内镜杂志,2007,13(12):1302-1304.

[3]吴宗泽.机械结构设计准则与实例[M].第一版.北京:工业出版社,2007:82-91,192-196.

[4]徐峰,李庆祥.精密机械设计[M].第一版.北京:清华大学出版社,2005:3-62,502-504,533-535.

新型绿色聚合物防水砂浆的研制 篇10

建筑工程的渗漏问题是长期困扰建筑行业的一个难题, 防水技术和防水材料的研究一直是科研人员着力研究解决的重要课题。聚合物改性水泥防水砂浆是在传统的刚性水泥砂浆的基础上, 通过加入聚合物成分, 利用无机、有机材料的合理复合, 调整水化硬化体的内部结构, 达到提高材料力学性能、防水与粘接性能的目的[1,2]。常见的改性用聚合物有聚醋酸乙烯-乙烯酯类 (EVA) 、聚丙烯酸酯类 (PAE) 、苯丙类 (SAE) 等。其中, 传统苯丙乳液可以改善砂浆的粘接、抗折等性能, 价格低廉、污染小;然而, 传统苯丙乳液以小分子表面活性剂为乳化剂, 对水泥有较强的缓凝作用, 影响固结体的强度和抗渗性能, 限制了其应用[3,4,5]。近年来, 对苯丙乳液进行改性研究成为热点。

传统砂浆采用天然砂作为骨料, 消耗大量的资源, 对生态环境造成破坏。利用工矿企业排放的低品质铁尾矿、钢渣、粉煤灰等代替河砂作骨料制备砂浆, 不仅可以明显改善砂浆的力学性能、施工性能、耐水性, 降低砂浆的成本, 并且大大降低固体废弃物堆积存放造成的环境危害, 实现变废为宝与资源的合理利用[6,7,8,9]。采用无皂乳液聚合技术合成核壳结构的功能性苯丙聚合物, 工艺绿色, 有利于兼顾聚合物的低成本与高功能性。因此, 本课题用无皂乳液聚合方法制备的核壳结构交联苯丙聚合物乳液作为改性剂与胶凝材料、骨料、外加剂共混均匀制备绿色聚合物防水砂浆, 具有实现区域循环经济的特征, 开发的产品具有较好的环境效益、社会效益和可观的经济效益。

1 实验

1.1 原材料

水泥:鹿泉金隅鼎鑫水泥有限公司产42.5 级普通硅酸盐水泥。

河砂:细度模数为2.73 的中砂。

铁尾矿:承德铜兴矿业有限公司, 参照GB/T 14684—2001《建筑用砂》测得其细度模数为0.81。

钢渣:过0.3 mm筛, 遵化市中环固体废弃物综合利用有限公司。

粉煤灰:石家庄华能上安电厂。

苯乙烯 (St) 、二乙烯苯 (DVB) 、甲基丙烯酸羟乙酯 (HEMA) 、过硫酸钾 (KSP) 、Na OH、Na HCO3、磷酸三丁酯、萘磺酸盐、传统苯丙乳液、聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液 (EVA) 等, 市售。

1.2 核壳结构交联苯丙聚合物乳液 (PS-DVB-HEMA) 的合成

在带有冷凝管、温度计、机械搅拌器的1000 ml夹套玻璃反应釜中预先通氮气15 min, 然后投入27 g苯乙烯、315 g去离子水、0.72 g/l的Na OH溶液75 ml, 0.72 g/l的Na HCO3溶液75 ml。氮气保护, 待体系温度达到75 ℃后, 添加0.5 g引发剂KSP和75 ml去离子水的混合液, 体系出现乳状物时, 向其中加入交联剂DVB 1.3 g, 反应5 h。之后向其中加入HEMA 2.6g, 反应3 h, 得到核壳结构的交联苯丙聚合物乳液。

1.3 砂浆制备及测试方法

(1) 骨料配制:采用 Φ500 mm×500 mm试验磨, 将钢渣、粉煤灰等粉磨至要求的细度。

(2) 水泥和砂浆胶砂强度测试按GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法 (ISO法) 》, 其它指标按GB/T 1346—2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》。

(3) 砂浆成型和养护:执行JC/T 984—2011《聚合物水泥防水砂浆》。

(4) 稠度测试:参照JGJ 70—90《建筑砂浆基本性能试验方法》, 控制在 (70±5) mm。

(5) 抗渗性测试:参照DL/T 5126─2001《聚合物改性水泥砂浆试验规程》。

(6) SEM分析:通过扫描电镜观察聚合物及砂浆产品的微观结构。

2 结果与讨论

2.1 不同骨料配比对砂浆力学性能的影响

采用铁尾矿、钢渣和粉煤灰等替代河砂配制具有合理级配的骨料, 并用其配制砂浆。固定水泥的使用量[m (水泥) ∶m (骨料) =1∶3], 减水剂 (萘磺酸盐) 掺量0.5% (按水泥质量计) , 控制稠度为 (70±5) mm条件下, 探索了不同骨料配比对砂浆力学性能的影响, 试验结果见表1。

由表1 可以看出, 保持铁尾矿掺量不变, 随着钢渣掺量的掺加, 砂浆的抗折、抗压强度均增大, 说明钢渣可以很好地提高砂浆的力学性能;但当钢渣完全取代河砂时 (配方4) , 砂浆的抗折、抗压强度又急剧下降, 而且砂浆中的钢渣达到60%时会出现安定性的问题, 经过在高压釜中高温蒸压7 h左右, 砂浆试样出现开裂现象。综合考虑能大量利用固体废渣同时保证砂浆的安定性, 又能提高砂浆性能, 选用配方5 配制骨料。后续试验中均按铁尾矿40%、钢渣40%、粉煤灰20%为骨料配制聚合物防水砂浆。

2.2 灰砂比对聚合物防水砂浆性能的影响

水泥和骨料的不同配比 (灰砂比) 对砂浆性能有较大影响。试验用聚合物为自制的PS-DVB-HEMA乳液, 控制其掺量为10%, 消泡剂 (磷酸三丁酯) 掺量0.2%, 减水剂掺量0.5%, 需水量通过控制稠度为 (70±5) mm确定。不同灰砂比的砂浆在28 d时的抗压、抗折和抗渗强度变化如图1 所示。

由图1 (a) 可知, 砂浆的抗压强度随灰砂比的减小而降低, 灰砂比小于1∶2.5 时抗压强度降低程度变缓;由图1 (b) 可知, 砂浆的抗折强度随灰砂比的减小而提高, 改变灰砂比对改性砂浆的力学性能影响较大;由图1 (c) 可知, 聚合物改性砂浆的抗渗强度先随灰砂比的减小先提高后降低;灰砂比从1∶2.5 降到1∶3.0 时, 抗渗强度基本无变化;当灰砂比继续减小, 聚合物改性砂浆的抗渗强度急剧下降。灰砂比较小和较大都会降低砂浆的抗渗性能, 当灰砂比较大时由于水泥掺量大, 改性砂浆的后期干收缩性较大, 导致浆体内部和表面会产生大量细小裂纹, 水分通过时阻力下降, 所以较容易渗水;当灰砂比较小时, 水泥掺量较少, 不足以将所有的骨料颗粒包裹起来, 水化产物不能将全部骨料粘接形成一个整体, 裸露和松散堆积的骨料间存在的缝隙成为水分通过的无阻力通道。适宜的灰砂比为1∶2.5~1∶3.0。

2.3 聚灰比对聚合物防水砂浆性能的影响

聚合物可以有效地改善砂浆的性能, 如力学强度和抗渗性等, 但从生产成本考虑, 在保证改性砂浆性能的前提下应尽量减小聚合物的掺量。试验控制灰砂比1∶3, 消泡剂掺量0.2%, 减水剂掺量0.5%, 需水量通过控制稠度为 (70±5) mm确定, PS-DVB-HEMA乳液掺量 (聚灰比) 分别为8%、10%、12%和14%, 试验结果如图2 所示。

由图2 (a) 、 (b) 可知, 砂浆的抗压强度随聚合物乳液掺量的增大而降低, 而抗折强度随聚合物乳液的增大而提高。聚合物掺量增加, 改性砂浆的柔性增大, 有利于砂浆抗折强度的提高。当聚合物乳液掺量为12%时, 砂浆的抗压强度降至24 MPa以下, 无法满足试验要求, 故聚合物乳液掺量不宜超过12%。加入聚合物后, 填充孔隙, 但乳胶粒在水泥砂浆中仍占有一定体积, 其抗压性能低于砂浆中的骨料, 故掺加聚合物对抗压强度产生不利影响。由图2 (c) 可知, 当聚合物乳液掺量小于10%时, 砂浆抗渗强度随聚合物乳液掺量的增加急剧提高;当聚合物乳液掺量为10%~12%时, 抗渗强度没有明显变化;当聚合物乳液掺量大于12%时, 抗渗强度增幅较缓慢。这是由于聚合物与水泥的水化产物相互交联、穿插, 形成一定的网状结构, 另外还填补了改性砂浆中的一些细小缝隙和孔洞, 故加入聚合物后砂浆抗渗性能增加。综合考虑, 聚合物乳液掺量为10%~12%时能很好地改善砂浆性能。

2.4 消泡剂掺量对聚合物防水砂浆性能的影响

砂浆改性用聚合物乳液的合成过程中往往加入大量的表面活性剂, 搅拌时会引入大量气泡, 气泡的存在会大大降低浆体的密实度, 从而影响砂浆的强度。为了减少在浆体中的气泡, 大多数情况下使用消泡剂降低引气量。试验主要研究了消泡剂磷酸三丁酯的掺量 (按水泥质量计) 对PS-DVB-HEMA乳液改性砂浆力学性能的影响。控制灰砂比为1∶3, 聚合物乳液掺量为10%, 减水剂掺量0.5%, 需水量通过控制稠度为 (70±5) mm确定, 结果如图3 所示。

从图3 可以看出, 砂浆的抗压、抗折强度基本随着消泡剂用量的增加而提高, 消泡剂掺量小于0.8%时, 砂浆的力学强度增幅较小, 掺量超过0.8%时, 砂浆的力学强度显著增大。分析原因:消泡剂的加入使浆体中的气泡发生破裂, 浆体内孔径空隙减少, 提高了砂浆的密实度, 砂浆强度提高。当消泡剂的量较少时 (0.2%) , 只能使大的气泡破裂, 浆体中较小孔径的空隙依然很多且无规则分布, 所以砂浆强度的增幅不大;当消泡剂用量足够大时 (0.8%以上) , 能使小气泡也破裂, 减少浆体中的空隙, 使浆体密度得到进一步提高, 所以强度增幅较大。综合考虑砂浆的增强效果和使用消泡剂的成本, 确定消泡剂的合理掺量为0.2%。

2.5 聚合物品种对砂浆性能的影响

将自制的PS-DVB-HEMA乳液作为防水砂浆改性剂与市售的传统苯丙乳液、EVA乳液进行比较, 对不同聚合物改性砂浆进行性能测试;同时通过电镜分析聚合物及砂浆的微观结构, 进一步探讨聚合物对防水砂浆的改性机理。

聚合物改性砂浆的配比为灰砂比1∶2.5, 聚合物掺量12%, 消泡剂掺量0.2%, 减水剂掺量0.5%, 需水量通过控制稠度为 (70±5) mm确定。测试结果见表2。EVA、传统苯丙聚合物和PS-DVB-HEMA乳液的微观结构如图4 所示。

从表2 可以看出, 传统苯丙乳液改性砂浆的抗渗性能较低, 不符合JC/T 984—2011 规定要求。自制PS-DVB-HEMA乳液改性的砂浆性能符合国家标准且最优, 其抗渗压力达到了2.2 MPa, 明显优于EVA。加入聚合物对砂浆的抗压强度和抗折强度都有改善, 而自制的PS-DVB-HEMA乳液对砂浆的改性效果明显优于传统的苯丙乳液和EVA乳液。

从图4 可以看出, 传统改性剂EVA虽多呈球形结构, 但粒径较大、且分布不均匀;苯丙乳液的粒形不均匀, 黏连较严重, 有乳化剂等杂质;而PS-DVB-HEMA乳液的粒形均匀, 单分散性良好。相对于EVA和苯丙乳液来说, PS-DVB-HEMA乳液的单分散性更好, 粒径较小, 能更好地渗透到水泥、骨料等表面的毛细孔、微裂缝中, 从而提高砂浆的防水性能。

2.6 聚合物改性砂浆的微观结构

对未掺加聚合物的普通砂浆、掺加EVA的砂浆和掺加PS-DVB-HEMA的砂浆进行了SEM分析, 2 种乳液的掺量均为12%, 试验结果见图5。

由图5 可以看出, 未掺聚合物的砂浆内部结构疏松, 充斥着针状的物质, 大孔径的孔隙非常多, 导致砂浆的抗压强度较低, 抗渗性能较差。掺EVA乳液改性砂浆与未掺聚合物的普通砂浆相比, 砂浆内部针状物质不见了, 取而代之的是一些比较粗的柱状, 浆体中大缝隙有所减少, 在一定程度上改善了砂浆力学性能及抗渗性。PS-DVB-HEMA乳液改性砂浆效果最明显, 密实度最高, 砂浆内部的缝隙几乎全部被聚合物所填充, 聚合物形成网络状结构, 提高砂浆的综合性能, 尤其是抗渗性得到很大提高。

3 结语

以无皂乳液聚合方法制备的核壳结构苯丙聚合物乳液为改性剂, 以钢渣、尾矿、粉煤灰等固体废弃物作为骨料用于制备聚合物防水砂浆, 工艺绿色, 减少了资源的消耗和废渣的排放。单因素试验得到的合理配比为:灰砂比1∶2.5~1∶3.0, 聚合物乳液掺量10%~12%, 消泡剂掺量0.2% (按水泥质量计) 。自制的PS-DVB-HEMA乳液应用到改性砂浆中, 其改性效果优于传统改性剂EVA乳液和普通苯丙乳液。聚合物形成网络状结构, 填充浆体内的空隙, 提高了砂浆的密实度, 从而提高砂浆的综合性能。研制的新型绿色聚合物防水砂浆的性能指标符合JC/T 984—2011《聚合物水泥防水砂浆》要求。通过废物资源化利用, 生产出高附加值的绿色防水粘接产品, 具有重要的环境效益、社会效益、经济效益。

参考文献

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