塔里木河流域治理项目混凝土板渠道填缝材料的应用.pdf
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1、2 0 1 5年第 5期 水利规划与设计 设 计施 工 DOI :1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 6 7 2 2 4 6 9 2 0 1 5 0 5 0 2 9 塔里木 河流域治理 项 目混凝土板 渠道填缝材料的应用 喻少平 ( 喀什叶尔羌河勘测设计 院 ,新 疆 喀什 8 4 4 7 0 0 ) 摘要 :本文通过 对塔 河治理 项 目中混凝土板防渗 渠道 工程 伸缩缝采 用不 同的嵌 缝材料 应 用、运行 效 果进行 分析 。 总结出不同嵌缝 材料 的使 用情况对塔河流域 的同类渠道具 有指导意义。 关键词 :伸 缩缝 ;嵌缝材料 ;聚氨 酯 ;沥青砂浆 ;聚氨酯砂浆 中图分
2、类号 :T V 4 3 文献标识码 :B 文章编号 :1 6 7 2 2 4 6 9 ( 2 0 1 5 ) 0 5 0 0 9 2 0 3 1 引 言 根据防渗渠道设计规范要求,刚性材料防渗层 和膜料 防渗 的 刚性材 料保 护层 均应 设 置 伸缩 缝 ,以 适 应气 候变 化 和地 基 变 形 而 引起 的 防渗 层 ( 或保 护 层 ) 的变 形 要 求 。伸 缩 缝 的 形 式 根据 渠 道 规 模 、对 防渗效果的要求 、渠基有无冻胀性、湿陷性 、施工 条件和运行条件等 因素进行设 计。在实际工程 中, 对预制板衬砌的小断面渠道 ,一般用低标号水泥砂 浆填平伸缩缝 ,以求节省费用。
3、对于现浇混凝土板 衬 砌 的渠 道 ,依 据 规 范按 照 一 定 间距 设 置 伸 缩 缝 , 缝 宽 23 c m。塔 河 治 理工 程 混 凝 土 板 渠 道应 用 过 多种填缝材料 ,不同材料各有优劣 ,下面对其进行 简要 分析 。 2 填缝材料应用情 况 2 1 沥青砂浆填缝 沥青砂浆填缝 曾在叶城县夏马力渠道的伸缩缝 设计 中应 用 。夏 马力 渠 道设 计 流量 5 m s ,渠 道 底 宽 2 m,板 厚 8 c m,分缝 为矩 形 缝 型 式 ,缝 宽 2 c m, 缝深 8 c m,采 用 沥 青 砂 浆 全 缝 填 筑 ,配 合 比 为 沥 青 :水泥 :砂 =1 : 1
4、 : 4 ( 重量 比) 。填缝可 以直接满 填 ,也 可 以为 了节省投 资嵌 填 背衬 材 料 ,其结 构 型 式 如 图 1 所 示 。背 衬 材 料 是 填 在 密 封 材 料 底 部 的 , 其 主要 作 用 有 两 点 :一 是 控 制 嵌 填 密 封 材 料 的深 度 ,以节约用材 ,二是使 密封材 料与底 部基 层脱 开 ,从而密封材料有较大的 自由伸缩度 ,提高变形 能 力 。背衬 材料 一般 采用 聚 乙烯 泡沫 塑 料条 ,俗称 9 2 苯板 ,或 者是 闭孔 板 。沥青 砂浆 填缝 具 有 造 价低 廉 的特 点 。 沥青砂浆 闭孔板 ( 苯板 ) I I - 焉l l
5、 、 _ - - 暑 沥青砂浆 I I “ l _ : ; 图 1 沥 青 砂 浆 填 缝 结 构 型 式 示意 图 通 过对 建成后 的渠道 进行 观察 发 现 ,填 缝 材 料 有 裂缝 、鼓 胀现 象 ,部分 断裂 脱 落 。分 析原 因主要 是 由于沥青为热塑性材料 ,粘度 、延度随温度变化 而 变化 ,在储 运 和使 用过 程 中受 到 空气 、阳光 、气 温 、雨 水 和冰冻 等气 候 因素 的交 替作 用 ,特 别 是 高 温 加热 及 与水洗 砂相 互作 用 等 的影 响 , 内部 产 生 复 杂 的物 理化 学变 化 ,导致 沥青 砂 浆 塑性 降低 ,脆 性 增加 ,性能不
6、断恶化,因而逐步丧失使用功能。另 外 ,沥 青 现场加 热 时温度 较难 控 制 ,且 加 热沥 青 污 染 也严 重 ,沥青 加 热时 间越 长 ,将 来 老 化程 度 也 越 严重 ,这 一工 序控制 不好 ,导致 沥青 砂 浆 填缝 存 在 施 工 质量 隐患 。 2 2焦油 塑料胶 泥 塔 河 治理 项 目部分 渠道 采用 了焦 油 塑 料胶 泥 填 缝 的方法 ,由于该 材料 加热 后 呈稀 糊 状 ,灌 注斜 坡 时 ,材料 会 流淌 出来 ,不 易将缝 灌 满 ,对 板 面污 染 大 ,因此 施 工 难 度 大 ,施 工 缓 慢 ,质 量 难 以控 制 。 作者简介 :喻少平(
7、1 9 6 9年一 ) ,男 ,高级工程师。 设 计施 工 水利规划与设计 2 0 1 5年第5 期 在垂直面和斜面上 由于温度稍高会 软化流失 ,材料 浪费也 大 ,故 没有 大范 围应 用 。由 于塑料 胶 泥 填 时 温度过高会造成背衬 材料变形 ,一般不 设背衬材 料 ,其结构型式如图 2所示。 焦油塑料胶泥 图 2焦 油 塑 料 胶 泥 填 缝 结 构 型 式 示 意 图 2 3 聚 氨酯 随着止水 填缝材料 的发展 ,塔河治 理项 目 自 2 0 0 7年大量 使用 了聚氨酯作 为填缝 材料 ,聚氨酯 填缝 几 乎成 了混 凝土板 渠 道设计 的标 准设 计 , 目前 水利工程中采
8、用的聚氨酯密封膏是以带有异氰酸酯 (一N o c ) 的化合物为主剂 ( 称为 A液 ) 和以胺类 为原 材 料 的固化 剂 ( 称 为 B液 ) 所 构 成 的 双 组 分 反 应 型 嵌 缝材 料 。 叶 城县 乌吉 热克 支渠 节水 改造 工程 等 一 大批 分 缝材料选用 了聚氨酯填缝 ,其 结构型式 如 图 3所 示 。聚氨酯密封膏具有常温作业 、可灌性好 、施工 方便 、高温不溢出 、低温不脆裂、止水效果好等优 点 。材 料 的物理 力学 指标 见表 1 。 表 1 聚氨酯防水材料的主要技术指标 序号 项 目 指标 1 拉伸强度( MP a ) 1 6 5 2 断裂伸长率( ) 3
9、 5 0 3 低温柔性(一3 0 C) 无裂纹 4 不透水性( 0 3 Mp a m i n ) 无 渗漏 5 固含量( ) 9 4 6 适用时间 2 0 mi n粘度不大于 1 0 5 MP a 7 表干时间( h ) 4 8 实干时间( h ) 1 2 聚氨 酯 聚氨酯 图 3聚氨酯填缝 结构 型式 示意 图 施工及使用中要注意的主要的问题是在施工之 前 ,应用 简单 的方 法进 行粘 结试 验 ,以检查 密 封材 料及基层处理剂是否满足需求。试验时,以实际粘 结体或饰面试 件作粘结体 ,先 在其表 面贴塑料膜 条 ,再在 塑料 膜条 上涂 基层 处理 剂 ,然 后在 已涂基 层处 理剂
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