水工混凝土防水涂料抗渗漏性能研究.pdf
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1、水 力 发 电 第3 6卷第 1 期 2 0 1 0年1月 水工混凝土防水涂料抗渗漏性能研究 程智清 ,李庆军 z ,翟祥 军 ,殷 洁 ,杨 勇 ( 1 中国水 电顾 问集 团 昆明勘测 设计研 究 院,云 南 昆 明6 5 0 0 3 3 ; 2 云南 华能 澜沧江水 电有 限公 司 云 南昆明 6 5 0 2 1 4 ) 摘 要 :模 拟大坝上游面变态混凝土产生 0 5 mm和 1 m m裂缝工况 研究涂刷聚合物水泥防水涂 料和水泥基渗透结 晶型防水涂料后混凝土的抗渗性能以及涂料剥 落后混凝 土的抗渗性能 。结果表 明:混凝土产生贯穿裂缝后 。抗渗能 力 明显降低 ,涂刷防水涂料可以提高
2、混凝 土抗渗性能 ,聚合物和渗透结晶型防水涂料复合使 用对 裂缝混凝土抗渗性 能 的改善效果 比单一 防水 涂料要好 :带裂缝 的涂料混凝土 9 0 d龄期铲 除涂 料后( 模拟涂料剥落 )抗渗性 能有所下 降 涂刷水泥基渗透结 晶型涂料混凝土在铲除涂料后仍有一定的二次渗 透结 晶效果 关键词 :聚合物水泥防水涂料 ;水 7 尼 基渗透结晶型防水涂料 ;裂缝 ;抗渗漏性能 ;水工混凝土 S t u d y o n t h e P e r f o r ma n c e o f Hy d r a u l i c Co n c r e t e W a t e r p r o o fi n g P a
3、 i n t C h e n g Z h i q i n g , L i Q i n g j u n , Z h a i X i a n g j u n , Y i n J i e , Y a n g Y o n g ( 1 Hy d r o c h i n a Ku n mi n g En g i n e e r i n g C o rpo r a t i o n , Ku n mi n g Y u n n a n 6 5 0 0 3 3 ; 2 Yu n n a n Hu a n e n g L a n c a n g Ri v e r Hy d r o p o w e r Co , L
4、t d , Ku n mi n g Yu n n a n 6 5 0 2 1 4 ) Ab s t r a c t :T h e p e r f o r ma n c e w i t h a n d t h e n wi t h o u t p o l y me r c e me n t a n d c e me n t - b a s e d c a p i l l a r y c r y s t a l l i n e w a t e r p r o o fi n g c o a t i ng s a r e s t udi e d ba s e d o n a ex pe r i me
5、nt o f s i mu l a t i ng a b n o r ma l 0 5 i nto a nd 1 mm c r a c ks i n d am u ps t r e a m f a c e c o n c r e t e T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e c o a t i n g c a n i mp r o v e t h e i mp e r me a b i l i t y o f c o n c r e t e ,t h e c o mp o u n d u s e o f t w o k i n d s o f p
6、a i n t s i s b e t t e r t h a n t h e u s e o f s i n g l e p a i n t ,t h e i mp e rm e a b i l i t y o f c r a c k c o n c r e t e i s d e c r e a s e d a n d t h e c e me n t b a s e d c a p i l l a r y c rys t a l l i n e c o a t i n g s t i l l h a s c e r t a i n e f f e c t o f t h e s e c
7、o n d a r y p e n e t r a t i o n o f c rys t a l l i z a t i o n a ft e r t h e e r a d i c a t i o n o f p a i n t ( s i mu l a t i n g p a i n t p e e l i n g ) i s c a r r i e d o u t 9 0 d l a t e r , Ke y W o r ds :po l y me r c e me nt wa t e r pr o o fin g pa i nt ;c e men t ba s e d c a p i
8、 l l a ry c r y s t a l l i ne wa t e rpr o o fin g pa i n t ;c r a c k;a n t i s e e p a g e ; h y d r a u l i c c o n c r e t e 中圈 分 类号 :TV 4 41 文 献 标识 码 :A 文 章 编 号 :0 5 5 9 9 3 4 2 ( 2 01 0) 0 1 0 1 0 6 0 4 0 引言 防 水 涂 料 在 屋 面 、地 下 室 、水 池 、厕 浴 间 及 外 墙 等 建 筑 防 渗 和 补 漏 领 域 已 经 得 到 广 泛 应 用 但 在 混 凝 土
9、大 坝 等 水 I 建 筑 物 迎 水 面 上大 面 积 应 用 尚 较 少 。大 坝混 凝 土受 材 料 、施 工及 气 候 等诸 多 素 的 制 约 难 免 存 在 缺 陷【 l 12 1 且 随 着 坝 高 的 不 断 增 加 迎 水 面 高 水 头 、混 凝 土 裂 缝 和 防 渗 问 题 不 可 小 视 对 大 坝 上 游 面 采 取 积 极 主 动 的 防 、 堵 抗 渗 漏 措 施 减 轻 或 避 免 潜 在 细 微 裂 缝 的 恶 化 十 分 必 要 本 文 主 要 研 究 聚 合 物 水 泥 防 水 涂 料 和 水 泥 基 渗 透 结 晶 型 防 水 涂 料 对 大 坝 上
10、游 面 裂 缝 混 凝 土 抗 渗 漏 性 能 的 影 响 1 原材料 1 1 基 本材料 ( I )混 凝 土材 料 。 水 泥采 用 丽 汀永 保 水 泥有 哑Wa t e r P o w e r V o 1 3 6 N o J 限公 司 生产 的 P MH4 2 5水 泥 : 粉 煤 灰 采 用 攀 钢 发 电厂生 产 的分 选 级粉 煤 灰 : 骨料 采 用 弱风 化 玄 武 岩 人 工 碎 石 和 人 1 = 砂 : 外 加 剂 采 用 浙 江 龙 游 混凝 土外 加 剂厂 生 产 的 Z B一 1 Rc c 1 5缓凝 高 效减 水剂 和 Z B- 1 G 引 气 齐 U ( 2)
11、 防 水 涂 料 。 ( 1 ) 四 川 中 大 新 型 建 材 有 限 公 司 生产 的防水 涂料 ,其 r f 1 F S 1 4为聚合 物水 泥型 防水 涂 料 ,F s 1 3为水 泥基 渗透 结 晶型 防水涂 料 ; 深圳 市 帕 斯 卡 防 水 系 统 有 限 公 司 牛 产 的 P S I 一 2 0 0水 泥 基 渗 透 结 晶型 防水 涂 料 ; 美 罔 I c E NE T R0N 国际 有 限公 司 生 产 的 膨 内 传 P e n e t r o n 4 0 1水 泥 基 渗 透 结 晶 型 防水 涂 料( 以 下 简 称“ P 1 u s 4 0l ” 1 收 稿
12、日期 :2 0 0 8 1 1 0 5 作者简介 :程智清 ( 1 9 8 2 一 ) ,男 , 。 西宜州人 工程 师硕 士 主要从 事水 _r 混凝土设计研究 r作 J J 1 J J, J , 小 个 叶 b , 同 。 I T 日匕 W r 7 b 1 2防水 涂料基 本 性能 试 验 采 用 了两 种 类 型 的 防 水 涂 料 :一 种 为 聚 合 物 水 泥 防 水 涂 料( P o l y me r Ce i n e n t Wa t e r p r o o fi n g P a i n t ) :另 一 种 为水 泥基 渗 透 结 晶型 防水 涂料( C e I T I e
13、n t i t i o u s Ca p i l l a r y Crys t a l l i n e Wa t e r p r o o f i n g Ma t e r i a 1 ) 聚 合 物 水 泥 防 水 涂 料 是 以 聚 合 物 乳 液 和 水 泥 为 主 要 原 料 加 入 砂 和 其 他 外 加 剂 制 得 的 单 组 分 或 双 组分 水 性 防水 涂料 。F S 1 4是 双组 分 聚 合 物水 泥 防 水 涂 料 , 其 中 A 组 分 为 混 合 胶 材 、微 细 纤 维 及 各 种 功 能 性 添 加 剂 的粉 状 材 料 :B组 分 为 液 体 聚 合 物 材 料
14、 两 种 组 分 经 混 合 搅 拌 因水 泥 吸 收 有 机 聚 合 物 乳 液 使 其 失 水 成 为 具 有 粘 结 性 和 连 续 性 的 弹 性 膜 层 同 时 水 泥 与乳 胶 中的 水 发 生水 化 反 应 成 为水 泥硬 化 体 柔 性 的 聚 合 物 膜 层 与 水 泥 硬 化 体 相 互 贯 穿 牢 固 地 粘 结 成 为 坚 固 而 有 弹 性 的 防 水 层 ,具 有“ 刚 柔 相 济 ” 的 特 性 l4 , 5 1 水 泥 基 渗 透 结 晶 型 防 水 涂 料 是 以 硅 酸 盐 水 泥 或 普 通 硅 酸 盐 水 泥 、石 英 砂 等 为 基 材 掺 入 活 性
15、 化 学 物 质 和 一 些 涂 料 助 剂 组 成 的 新 型 刚 性 防 水 涂 料 该 材 料 具 有 一 定 的 渗 透 结 晶 能 力 成 分 巾 的 活 性 物 质 能 够 在 载 体 水 的 作 用 下 向 混 凝 土 内 部 渗 透 与混 凝 中 未 水 化 的 水 泥 颗 粒 或 其 他 碱 性 物 质 发 生 反 应 生 。戍不 溶 性 针 状 晶 体 这 些 晶 体 堵 塞 了 混 凝 土 内 部 的 毛 细 孑 L 和 微 裂 纹 使 混 凝 土 致 密 从 而 提 高 混 凝 土 的 防 水 抗 渗 性 能 水 泥 基 渗 透 结 晶 型 防 水 涂 料 还 具 百
16、一 定 的 自修 复 能 力 即 当 混 凝 土 处 于 干 燥 状 态 时 活 物 质 处 于 休 眠 状 态 , 一 旦 混 凝 土 由 于 荷 载 、 温 差 的 等 变 化 造 成 新 的 渗 漏 时 其 活 性 物 质 便 会 随 水 继 续 向 混 凝 土 内 部 渗 透 在 基 层 的 缺 陷 处 产 生 二 次 结 晶 ,结 晶体 堵 塞 裂 缝 具 有 自修 复 微 裂缝 等 缺 陷 的 功 能 1 4个 品 种 涂 料 的 基 本 性 能 见 表 1和 表 2 2 技术路线 2 1 研 究 思路 本 试 验 模 拟 大 坝 上 游 迎 水 面 变 态 防 渗 混 凝 土 产
17、 生 裂 缝 的 工 况 研 究 涂 刷 防 水 涂 料 混 凝 土 的 抗 渗 性 能 以 及 涂 料 剥 落 后 混 凝 土 的 抗 渗 性 能 为 此 试 验 针 对 不 同 的 裂 缝 宽 度 采 用 不 同 的 防 水 涂 料 组 合 ( 单 独 涂 刷 4种 涂 料 、复 合 涂 刷 水 泥 基 渗 透 结 晶 型 防 水 涂 料 和 聚 合 物 水 泥 防 水 涂 料 的 3种 组 合 ) 、不 同 的 涂 刷 厚 度 对 铲 除 涂 料 前 后 混 凝 土 的 抗 渗 性 能 进 行 研 究 。 2 _ 2工 况组合 及试 验 方 法 以 C 叭 2 0二 级 配 变 态 混
18、凝 土 为 基 准 , 在 混 凝 土 上 造 宽 度 为 0 5 mm 和 1 ml n的 两 种 贯 穿 裂 缝 ,涂 刷 厚 度 分 别 为 2、3、4 F i l m 的 防 水 涂 料 , 对 9 0 d龄 期 表 1 F S1 4聚合 物水 泥防水涂 料性 能 ( 粉液 比 1 : 0 4 ) 试 验 项 目 , 能 测 1日 1 、 I U J 表 2水 泥 基 渗 透 结 晶 型 防 水 涂 料 基 本 性 能 爹 抗 压 强 度 ,M P a 抗 折 M P a 蓁 要 舔 名 称 比 7 d 2 8 d 7 d 2 8 d J X MP a 不 涂 防 水 材 料 、涂 刷
19、 防 水 材 料 以 及 铲 除 涂 料 共 1 5种 组 合 工 况 进 行 不 同 裂 缝 宽 度 和 不 同 涂 刷 厚 度 的 混 凝 土 抗 渗 性 能 研 究 C 0变 态 混 凝 土 采 用 1 0 0 L搅 拌 机 拌 和 试 模 成 型 时 , 中 间 插 入 厚 度 分 别 为 0 5、 1 mi l l的 铜 片 , 在 混 凝 土 终 凝 之 前 将 铜 片 从 试 件 中 取 出 拆 模 后 用 钢 刷 将 迎 水 面 刷 毛 并 清 理 干 净 润 湿 后 涂 刷 防 水 涂 料 。 涂 刷 分 两 层 进 行 ,第 一 层 涂 料 表 十( 初 凝 )后 再 涂
20、刷 第 二 层 每 种 涂 料 的 涂 刷 厚 度 通 过 涂 料 用 量 控 制 , 分 别 为 2、 3 、4 mm ;涂 刷 两 种 类 型 的 防 水 涂 料 时 ,按 先 水 泥 基渗 透 结 晶 防水 涂 料 、后 聚合 物 水 泥 防 水 涂 料 的 顺 序 进 行 涂 刷 完 成 后 将 试 件 放 入 标 准 养 护 室 养 护 9 0 d 。 其 中 需 铲 除 涂 料 的 对 比 试 件 在 取 出 后 用 电 动 角 磨 机 将 涂 料 清 除 干 净 试 验 采 用 HS 一 4 0抗 渗 试 验 机 进 行 水 压 力 为 0 8 MP a 恒 压 2 4 h未 透
21、 水 试 件 采 用 垫 条 将 其 劈 开 测 量 渗 水 高 度 :2 4 h内混 凝 土试 件 已经 透水 的 则 立 即关 闭压 力 水 阀 , 记 下 渗 水 时 间 。 按 照 DL r 51 5 O 一 2 0 0 1 水 工 混 凝 土 试 验 规 程 计 算 混 凝 土 的 相 对 渗 透 系 数 相 对 渗 透 系 数 愈 小 混 凝 土 抗 渗 性 能 愈 好 3 试验结果 与分析 3 1 0 5 mm 裂缝 涂料 混凝 土抗 渗性 能 0 5 mm 裂 缝 涂 料 混 凝 土 相 对 渗 透 系 数 测 试 结 果 见 表 3 Wa t e r P o w e r V
22、o 1 3 6 N o ,衄 小 J 吧 表 3 0 5 mm 裂缝 涂 料 混 凝 土 相对 渗 透 系数 测 试 结 果 一不同涂刷厚度 9 0 ( 1 混凝土相对渗透系数 1 C 11 1 h - 。 Il 1 1 fl 1 n 1 M P a i 基 准混 凝 土0 8 3 2 5 0 3 2 5 0 3 2 5 0 F S J 4 0 8 4 1 6 8 8 2 0l 5 97 3 7 0 3 8 l 41 1 7 6 3 41 6 3 7 2 2 5 1 F S l 3 0 8 7 2 9 8 5 l 6 8 8 7 9 5 8 7 9 2 1 2 4 9 8 4 1 8 6 4
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- 水工 混凝土 防水涂料 渗漏 性能 研究
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