用于渡槽伸缩缝止水的止水材料、其制备方法以及使用方法

摘要

本发明提供了一种耐候性适合渡槽伸缩缝止水要求的以双组份弹性聚氨酯为主材、以玻璃纤维丝布为基材的复合材料，以搭结粘贴的型式，应用于混凝土渡槽伸缩缝止水；该止水材料与混凝土粘结方式合理、适应变形能力强、施工工艺简单，适合不同型式的渡槽伸缩缝止水施工。同时还提供了该材料的制备方法和使用方法。

说明书

技术领域：

本发明属于用于渡槽伸缩缝止水的水工材料领域。

背景技术：

我国是一个农业大国，也是一个多渡槽的国家，渡槽为我国农业增产保收发挥了巨大的作用。渡槽单薄、高耸的结构特点以及所处的运行环境恶劣，导致渡槽伸缩缝变形大，使伸缩缝中的止水材料及止水结构型式经受着严峻的考验。渡槽伸缩缝止水失效问题已是普遍存在，这个问题导致了水资源大量浪费，给农田灌溉造成严重的损失；也导致了槽墩基础土壤流失、岸坡滑塌等引起的渡槽的安全运行受到严重威胁。

传统用于处理渡槽伸缩缝止水的方法有两类，一是橡皮止水，二是嵌缝止水。橡皮止水方法的缺点是锚固橡皮的钢板、螺栓容易锈蚀，止水橡皮容易老化，且施工工艺繁琐，止水失效后，更换止水材料很困难；有的地方用环氧树脂粘贴橡皮代替螺栓锚固的方法，由于橡皮材料本身抗老化性能差的弱点以及环氧树脂与橡皮的粘贴效果不理想而达不到预期的效果。嵌缝止水方法的缺点是嵌缝材料处于伸缩缝中，仅依靠材料本身的弹性来承担渡槽伸缩缝的所有变形，止水材料长期弹性和止水材料与混凝土粘结面的粘结效果直接影响止水效果，而止水材料与槽身混凝土面的粘结效果，受施工温度、混凝土表面状况、材料长期良好的变形性能、人为施工因素等众多因素的影响，粘结面处在缝内施工不易控制。这种止水型式用于伸缩缝变形大的渡槽，不合理，也不会长久。

发明内容：

上述方法都不能从根本上合理地解决渡槽伸缩缝的止水问题。本发明的目的是提供了一种耐侯性适合渡槽伸缩缝止水要求的以双组份弹性聚氨酯为主材、以玻璃纤维丝布为基材的复合材料，以搭结粘贴的型式，应用于混凝土渡槽伸缩缝止水；该止水材料与混凝土粘结方式合理、适应变形能力强、施工工艺简单，适合不同型式的渡槽伸缩缝止水施工。

本发明专利解决渡槽伸缩缝止水问题所采用的技术方案是：配制拉伸性、耐侯性、耐水性等综合性能满足渡槽伸缩缝止水要求的双组份聚氨酯，以该双组份聚氨酯为母体，以玻璃纤维为基体，复合而成的一种中间带“Ω”形的片状型材，以搭接型式用专用胶粘剂直接粘贴应用于渡槽伸缩缝止水。

本发明的特点是克服了“橡皮止水”材料上的弱点，配制了适合渡槽运行环境的双组分弹性聚氨酯材料，通过理论分析和大量试验结果论证，选用与止水材料分子结构上有共格性的单组份聚氨酯做胶粘剂，以搭结粘贴的方式止水，克服了“嵌缝止水”结构型式上的缺点。因此本发明具有止水材料耐久性好、受力合理，适应变形能力强，且直接粘贴施工，施工维修方便等优点。

本发明的技术方案步骤：

1.配制适合渡槽运行环境的弹性聚氨酯

渡槽运行环境恶劣，对止水材料性能要求较高，除要求材料具有良好的弹性外，还要求具有良好的耐水性、耐侯性等。

利用弹性聚氨酯具有在较高的硬度下也具有良好的弹性的特点，配制弹性聚氨酯。配制弹性聚氨酯选用耐水性好的聚醚型多元醇，提高弹性聚氨酯的耐水性，并掺入适量抗氧剂2246(2，2′-亚甲基-双-(4-甲基-6-特丁基苯酚))和紫外光吸收剂(2，2′-二羟-4-甲氧基二苯甲酮)，来提高材料的耐光氧性。

预聚体重量配比：

聚醚二元醇                250～400份

聚醚三元醇                50～200份

TDI(80/20)                60～100份

固化剂重量配比：

1，4丁二醇、三羟甲基丙烷  10～12份

抗氧剂2246、紫外光吸收剂  0.02～0.06份

二甲苯                    20～50份

辛酸亚锡                  0.3～0.5份

2.制作本发明的渡槽伸缩缝止水材料

将预聚物与固化剂按1∶2的比例混合均匀，在定制的涂好脱模剂的模板1上铺一层2.5mm厚该混合料，然后在该层上铺一层薄型的玻璃丝布，再在铺好的玻璃丝布上均匀地铺一层2.5mm厚的上述混合料，浇注完毕后，用刮刀刮抹均匀，总厚度不超过图1中挡板2的高度，再将图1中上板3盖上，将两端挤出的材料清理干净，待材料硬化后即可脱模。制作完成的止水材料见图2。

在制作本发明止水材料时，一是注意每层材料的均匀铺设，二是注意中间“Ω”形的制作。“Ω”形的尺寸D根据伸缩缝的宽度确定，一般D为20mm～40mm，止水材料的长度L根据渡槽不同的断面尺寸确定。

3.渡槽伸缩缝止水的构造型式

选用单组份聚醚型聚氨酯胶粘剂，将本发明的止水材料以搭接型式粘贴于渡槽槽身伸缩缝两边。

止水材料的“Ω”形能减缓止水材料直接的拉伸变形，当伸缩缝变形量小于“Ω”形具有的变形量时，材料本身不会受到拉伸应力作用，从而有利于材料的长期耐久；当伸缩缝有较大变形时，在充分利用了“Ω”形能负担的变形后，止水材料本身才会承担其余的变形量；另外对于有过大变形的伸缩缝还可采取成型止水材料时增加“Ω”形的尺寸来提高止水材料的变形能力。因而本发明止水材料和止水型式适应变形能力强，耐久性好，能满足渡槽伸缩缝的大变形要求。

本发明的实例按上述技术方案给出，用于渡槽伸缩缝止水。本发明所述止水施工工艺是：

1.处理混凝土粘结基面

对新建渡槽将基面的浮尘清理干净即可；对老渡槽用胶粘剂配制聚合物水泥浆，补平粘结面上的蜂窝麻面；

2.粘贴本发明的止水材料

分别在渡槽槽身5的混凝土粘结面和止水材料4的粘结面上涂刷一层聚醚型单组分聚氨酯胶粘剂，然后将止水材料与渡槽伸缩缝粘结面粘合，用模板固定；

对图3槽身结构的渡槽，粘贴止水材料前，先安放沥青砂板或塑料泡沫背衬材料7；

3.拆除模板

根据施工时的气温确定拆模板时间，一般24小时即可；

4.制作保护层

对图4槽身结构的渡槽，为保证渡槽槽身5过水面平整，需在止水材料4粘贴完成后做保护层，用弹性砂浆6做保护层；

完成施工后，止水结构见图3、图4。图3、图4两种止水施工图适合不同伸缩缝结构的渡槽伸缩缝止水。

附图说明：

图1为渡槽伸缩缝止水材料的模型和制成的渡槽伸缩缝止水材料立体图。

图2是渡槽伸缩缝止水材料的横断面图。

图3、4是两种不同的止水结构图。

具体实施方式：

实施例1：按照下列配比制备渡槽伸缩缝止水材料

预聚体重量配比：

聚醚二元醇                255份

聚醚三元醇                55份

TDI(80/20)                65份

固化剂重量配比：

1，4丁二醇                7份

三羟甲基丙烷              3份

抗氧剂2246                0.03份

紫外光吸收剂              0.01份

二甲苯                    22份

辛酸亚锡                  0.3份

将预聚物与固化剂按1∶2的比例混合均匀，在定制的涂好脱模剂的模板1上铺一层2.5mm厚该混合料，然后在该层上铺一层薄型的玻璃丝布，再在铺好的玻璃丝布上均匀地铺一层2.5mm厚的上述混合料，浇注完毕后，用刮刀刮抹均匀，总厚度不超过图1中挡板2的高度，再将图1中上板3盖上，将两端挤出的材料清理干净，待材料硬化后即可脱模。

实施例2：按照下列配比制备渡槽伸缩缝止水材料

预聚体重量配比：

聚醚二元醇                300份

聚醚三元醇                100份

TDI(80/20)                80份

固化剂重量配比：

1，4丁二醇                7份

三羟甲基丙烷              4份

抗氧剂2246                0.03份

紫外光吸收剂              0.01份

二甲苯                    30份

辛酸亚锡                  0.4份

将预聚物与固化剂按1∶2的比例混合均匀，在定制的涂好脱模剂的模板1上铺一层2.5mm厚该混合料，然后在该层上铺一层薄型的玻璃丝布，再在铺好的玻璃丝布上均匀地铺一层2.5mm厚的上述混合料，浇注完毕后，用刮刀刮抹均匀，总厚度不超过图1中挡板2的高度，再将图1中上板3盖上，将两端挤出的材料清理干净，待材料硬化后即可脱模。

实施例3：按照下列配比制备渡槽伸缩缝止水材料

预聚体重量配比：

聚醚二元醇                250份

聚醚三元醇                150份

TDI(80/20)                85份

固化剂重量配比：

1，4丁二醇                8份

三羟甲基丙烷              3份

抗氧剂2246                0.03份

紫外光吸收剂              0.02份

二甲苯                    40份

辛酸亚锡                  0.4份

将预聚物与固化剂按1∶2的比例混合均匀，在定制的涂好脱模剂的模板1上铺一层2.5mm厚该混合料，然后在该层上铺一层薄型的玻璃丝布，再在铺好的玻璃丝布上均匀地铺一层2.5mm厚的上述混合料，浇注完毕后，用刮刀刮抹均匀，总厚度不超过图1中挡板2的高度，再将图1中上板3盖上，将两端挤出的材料清理干净，待材料硬化后即可脱模。

实施例4：按照下列配比制备渡槽伸缩缝止水材料

预聚体重量配比：

聚醚二元醇                390份

聚醚三元醇                190份

TDI(80/20)                90份

固化剂重量配比：

1，4丁二醇                8份

三羟甲基丙烷              4份

抗氧剂2246                0.04份

紫外光吸收剂              0.02份

二甲苯                    49份

辛酸亚锡                  0.5份

将预聚物与固化剂按1∶2的比例混合均匀，在定制的涂好脱模剂的模板1上铺一层2.5mm厚该混合料，然后在该层上铺一层薄型的玻璃丝布，再在铺好的玻璃丝布上均匀地铺一层2.5mm厚的上述混合料，浇注完毕后，用刮刀刮抹均匀，总厚度不超过图1中挡板2的高度，再将图1中上板3盖上，将两端挤出的材料清理干净，待材料硬化后即可脱模。