汙水池混凝土構築物的防腐防滲材料及其施工方法與流程
2023-06-07 07:19:11 3
本發明屬於建築材料技術領域，特別是涉及一種汙水池混凝土構築物的防腐防滲材料及其施工方法。
背景技術：
生活汙水
生活汙水的特徵是水質比較穩定，但渾濁、深色且有惡臭，呈微鹼性，一般不含有毒物質。由於生活汙水很適宜於各種微生物的繁殖，因此常含有大量的細菌（包括病原菌）、病毒和寄生蟲卵。生活汙水所含固體物質約佔0.1%～0.2%，其中溶解固體約佔固體質量的60%～67%，主要是各種無機鹽類和可溶性有機物質，而在其懸浮固體中有機成分幾乎佔75%以上，生活汙水中含有氮、磷等營養物質。
工業汙水
工業汙水是指工業生產過程中排放出來的汙水。由於工業類型、所用原料、生產工藝、用水水質和管理水平等的差異，各種工業廢水的成分和性質差異極大。
工業廢水中除冷卻水等較為清潔的生產廢水外，大都含有各種各樣的汙染物質；有的成分非常複雜，都需要經過適當的處理後才能排入水體或城市下水道系統。工業廢水是造成水體汙染的主要汙染源，其中酚的含量較高且危害也大，所以這種廢水常被稱為酚廢水。由於工業廢水的成分和性質複雜，因此，不同的工業廢水應給予不同的處理。
汙水池構築物裂縫分析
幾乎所有的混凝土構件都存在裂縫，在規範中對於不同用途的混凝土構件所允許產生的裂縫都有明確規定，事實上混凝土構件都是帶裂縫工作的。但裂縫寬度要控制在允許範圍內，否則會給結構帶來安全隱患，嚴重的還會對結構造成破壞。所以了解混凝土產生裂縫的原因，對於採取相應措施減少或控制汙水池混凝土構築物的裂縫是相當重要而且也是很有幫助的。
造成混凝土裂縫的原因很多，也相應複雜，其中比較主要的有以下幾個方面：
（1）澆注時由於混凝土的滲水作用引起的沉縮與硬化過程中水泥漿水化造成的化學收縮和幹縮（物理收縮）受到硬骨科的限制，因而在不同層次結合面的薄弱處形成許多隨機分布的微裂縫，即在未受荷條件下的界面微裂縫。
（2）混凝土受壓時，當超過30%～40%極限抗壓強度、拉應力超過結合面粘結強度時，就會產生開裂。隨著拉應力的不斷增加，裂縫將繼續產生、擴展。
（3）當混凝土承受可變的重複荷載作用時，混凝土構件會因嚴重開裂或變形過大而破壞，這種現象即是混凝土的疲勞破壞現象。
（4）混凝土在長期荷載作用下，內部微裂縫不斷發展和增加，從而導致應變的增加。即混凝土因徐變而產生裂縫。
（5）混凝土的收縮和膨脹變形裂縫；混凝土在硬化過程中，體積會發生變化，當在空氣硬化時，體積會收縮；在水中硬化時，體積要膨脹。
（6）澆注混凝土時產生的溫度差，造成混凝土內部應力不均勻，也會產生裂縫。
我國汙水處理廠混凝土構築物由於盛液中含有大量的腐蝕性介質，以及由於施工等因素引起混凝土結構的連續性和密實性的缺陷，PH值大小，特別是在有溫度情況下，會造成對混凝土結構的腐蝕及滲透對鋼筋的腐蝕，甚至造成滲漏，從而影響混凝土結構的正常工作的狀況。由於汙水池滲漏，因此國家每年要花巨資進行防水堵漏，給國家造成了巨大的經濟損失，並給人民生活、生產帶來了許多不便，滲漏產生的原因是多方面的，據有關資料表明，材料是基礎，材料質量不符合要求造成的滲漏佔據26%；設計是前提，設計不合理造成的滲漏佔22%；施工是關鍵，施工有誤造成的滲漏佔至46%；管理是保證，管理不善良造成的滲漏佔6%。
通過對上述汙水的成分和性質以及混凝土裂縫產生的原因分析可見，選擇合適的防護材料非常重要。防護材料本身必須具備耐各種腐蝕性介質以及細菌的侵害，同時應對混凝土正常裂縫以及施工縫等具有較好的適應能力。另外，還應該具有施工方便、無毒無汙染、造價合理等特點。
目前國內能滿足以上要求的材料較少，常規防腐材料如樹脂類材料、丙烯酸、氯化橡膠、氯磺化聚乙烯、環氧粉末、環氧酶瀝青等材料的防腐性能單一，以及附著力差，脆性大，容易脫落等種種缺陷和不足。多年來，環氧煤瀝青塗料是設計工程師常適用的材料，但多年的使用證明，該材料不能很好地滿足防護要求。
技術實現要素：
本發明的目的是提供汙水池混凝土構築物的防腐防滲材料及其施工方法，使用簡單、施工便捷，適用於各種基層材料，可在潮溼基層施工，且固化成連續一體的防護膜，具有良好的拉伸強度、斷裂延伸率、耐老化性；耐酸、鹼、鹽、油以及有機溶劑和生物黴菌的侵蝕。
本發明是這樣實現的：
一種汙水池混凝土構築物的防腐防滲材料，該材料包括水性彈性塗料A和水性彈性塗料B，水性彈性塗料A與水性彈性塗料B的重量配比為3-6:1；水性彈性塗料A包括以下重量份數的原料：聚氨酯60-80、 聚乙烯15-25、聚三氟乙烯1-10 、矽酮1-10；水性彈性塗料B包括以下重量份數的原料：異氰酸酯80-100、叔碳酸5-15。
所述汙水池混凝土構築物的防腐防滲材料，其生產方法包括以下步驟：
①按重量份數依次將聚氨酯、 聚乙烯、聚三氟乙烯和矽酮投放到加熱反應釜中，加熱到70℃並開啟攪拌，30分鐘後停止加熱攪拌，靜放15分鐘後即可包裝得到水性彈性塗料A；
②按重量份數將異氰酸酯和叔碳酸先後投放到加熱反應釜中，加熱到70℃並開啟攪拌，30分鐘後停止加熱攪拌，靜放15分鐘後即可包裝得到水性彈性塗料B；
③按照水性彈性塗料A與水性彈性塗料B的重量配比3-6:1，採用機械配製或人工配製。
所述汙水池混凝土構築物的防腐防滲材料，其施工方法為：
（1）基層準備：表面壓實壓光，消除尖銳稜角、蜂窩麻面和起鼓裂紋；表面建築垃圾、浮灰清除乾淨；陰、陽角做成半徑大於20mm的圓弧；基層排除明水並清掃乾淨；
（2）取配製好的防腐防滲材料，採用噴機噴塗設備，使用220V單相電機，進行施工噴塗；
（3）取配製好的防腐防滲材料，採用人工塗刷：採用長板刷或圓型滾動刷塗刷，橫堅交叉進行，使平面達到平整均勻、一致；
（4）施工前將配製好的防腐防滲材料攪拌均勻，塗裝時每道塗層施工時間間隔為4小時，間隔時間不得超過24小時，施工使用的器具要清潔乾燥；
（5）清洗：每次配料完畢及時用清水清洗配料桶及攪拌葉片等器具和設備，否則會影響下次配料的質量。
本發明的防腐防滲材料經過檢測，主要性能指標見下表1：
表1 防腐防滲材料主要性能指標一覽表
本發明的原理：
通過對聚氨酯樹脂改性得到聚氨酯和聚乙烯共聚的軟質樹脂。這種樹脂不含增塑劑各有特長，聚乙烯因主鏈無雙鍵，所以穩定性、延伸性、耐候性、耐水性很好；聚三氟乙烯具有良好的耐酸、耐鹼、耐鹽、耐黴菌性能；叔碳酸用於和無機物固化劑反應並和樹脂接枝的連結基團，特別是能和混凝土表面起到很強的粘結作用；矽酮具有極強的消泡、溼潤作用，有利於液料系和粉體固化材料充分相溶，另外還具有很好的滲透能力。
本發明突出的實質性特點和顯著的進步是：
1、本發明的防腐防滲材料是切實可行的防護措施，不僅能保證混凝土結構的正常工作，而且能延長混凝土結構的使用壽命；
2、適用於各種基層材料，可在潮溼基層施工，且固化成連續一體的防護膜，具有良好的拉伸強度、斷裂延伸率、耐老化性；耐酸、鹼、鹽、油以及有機溶劑和生物黴菌的侵蝕；
3、有很強的滲透能力，在自身形成很好的防護膜同時，也在混凝土表面形成一道緻密的防護層，混凝土碳化實驗表明，28d後碳化深度為0；
4、塗料成膜後可在其表面直接塗抹水泥砂漿或粘貼瓷磚，且粘結牢固、不起鼓、不開裂；
5、本發明的防腐防滲材料主要適用於食品工業、生物工程、製藥、自來水水廠等無毒環境的防腐，特別適用於工業和生活汙水處理廠混凝土結構的防護、輸水管道的防護，也適用於發電廠冷卻塔內壁及垃圾填埋場混凝土結構的防腐防水；
6、本發明的防腐防滲材料是一種多組分高分子複合新型防腐材料，除了耐酸、鹼、鹽外，對其它多種腐蝕介質都有極好的防腐作用，而且還具有固結物無毒、耐黴菌，抗衝擊力，抗土壤應力，阻止根系、耐海水、耐微生物、對環境無汙染等特點，可廣泛用於電力、石油化工、艦艇船舶、輸油輸氣、軍工裝備、汙水處理、供俳水管道及各種金屬結構的防腐，各種性能指標都明顯優於國內同類產品。
具體實施方式
實施例1
一種汙水池混凝土構築物的防腐防滲材料，水性彈性塗料A包括以下原料：聚氨酯60斤、 聚乙烯15斤、聚三氟乙烯1斤、矽酮1斤；水性彈性塗料B包括以下原料：異氰酸酯80斤、叔碳酸5斤。
其生產方法包括以下步驟：
①按重量份數依次將聚氨酯、 聚乙烯、聚三氟乙烯和矽酮投放到加熱反應釜中，加熱到70℃並開啟攪拌，30分鐘後停止加熱攪拌，靜放15分鐘後即可包裝得到水性彈性塗料A；
②按重量份數將異氰酸酯和叔碳酸先後投放到加熱反應釜中，加熱到70℃並開啟攪拌，30分鐘後停止加熱攪拌，靜放15分鐘後即可包裝得到水性彈性塗料B；
③按照水性彈性塗料A與水性彈性塗料B的重量配比4:1，把液料慢慢倒入配料桶中，並用攪拌器充分攪拌10mim以上，無氣泡為止，攪拌時不得加入或混入上次攪拌的殘液及其它雜質，配好的材料1h內必須用完。
實施例2
一種汙水池混凝土構築物的防腐防滲材料，水性彈性塗料A包括以下原料：聚氨酯70斤、 聚乙烯20斤、聚三氟乙烯5斤 、矽酮5斤；水性彈性塗料B包括以下原料：異氰酸酯90斤、叔碳酸10斤。
其生產方法包括以下步驟：
①按重量份數依次將聚氨酯、 聚乙烯、聚三氟乙烯和矽酮投放到加熱反應釜中，加熱到70℃並開啟攪拌，30分鐘後停止加熱攪拌，靜放15分鐘後即可包裝得到水性彈性塗料A；
②按重量份數將異氰酸酯和叔碳酸先後投放到加熱反應釜中，加熱到70℃並開啟攪拌，30分鐘後停止加熱攪拌，靜放15分鐘後即可包裝得到水性彈性塗料B；
③按照水性彈性塗料A與水性彈性塗料B的重量配比5:1，把液料慢慢倒入配料桶中，並用攪拌器充分攪拌10mim以上，無氣泡為止，攪拌時不得加入或混入上次攪拌的殘液及其它雜質，配好的材料1h內必須用完。
實施例3
一種汙水池混凝土構築物的防腐防滲材料，水性彈性塗料A包括以下原料：聚氨酯80斤、 聚乙烯25斤、聚三氟乙烯10 斤、矽酮10斤；水性彈性塗料B包括以下原料：異氰酸酯100斤、叔碳酸15斤。
其生產方法包括以下步驟：
①按重量份數依次將聚氨酯、 聚乙烯、聚三氟乙烯和矽酮投放到加熱反應釜中，加熱到70℃並開啟攪拌，30分鐘後停止加熱攪拌，靜放15分鐘後即可包裝得到水性彈性塗料A；
②按重量份數將異氰酸酯和叔碳酸先後投放到加熱反應釜中，加熱到70℃並開啟攪拌，30分鐘後停止加熱攪拌，靜放15分鐘後即可包裝得到水性彈性塗料B；
③按照水性彈性塗料A與水性彈性塗料B的重量配比6:1，把液料慢慢倒入配料桶中，並用攪拌器充分攪拌10mim以上，無氣泡為止，攪拌時不得加入或混入上次攪拌的殘液及其它雜質，配好的材料1h內必須用完。
按實施例1-3配製得到的防腐防滲材料的施工方法為：
（1）基層準備：表面壓實壓光，消除尖銳稜角、蜂窩麻面和起鼓裂紋；表面建築垃圾、浮灰清除乾淨；陰、陽角做成半徑大於20mm的圓弧；基層排除明水並清掃乾淨；
（2）取配製好的防腐防滲材料，採用噴機噴塗設備，使用220V單相電機，進行施工噴塗；
（3）取配製好的防腐防滲材料，採用人工塗刷：採用長板刷或圓型滾動刷塗刷，橫堅交叉進行，使平面達到平整均勻、一致；
（4）施工前將配製好的防腐防滲材料攪拌均勻，塗裝時每道塗層施工時間間隔為4小時，間隔時間不得超過24小時，施工使用的器具要清潔乾燥；
（5）清洗：每次配料完畢及時用清水清洗配料桶及攪拌葉片等器具和設備，否則會影響下次配料的質量。