防水板簡介:
防水板是以高分子聚合物為基本原料制成的一種防滲材料,既可以防止液體滲漏,也可以預(yù)防氣體揮發(fā)。在建筑
、交通
、地鐵、隧道
、工程建設(shè)中廣泛運(yùn)用
。
防水板又叫土工膜,習(xí)慣上把≥0.8mm厚的土工膜叫防水板,<0.8mm的叫土工膜
,它是以高分子聚合物為基本原料制成的一種防滲材料,分為均質(zhì)防水板和復(fù)合防水板
。
防水板寬幅4-6m,重量為200—1500g/平方米,抗拉
、抗撕裂
、頂破等物理力學(xué)性能指標(biāo)高,產(chǎn)品具有強(qiáng)度高
、延伸性能較好
、變形模量大、耐酸堿
、抗腐蝕
、耐老化、防滲性能好等特點(diǎn)
。能滿足水利
、市政、建筑
、交通
、地鐵、隧道
、工程建設(shè)中的防滲
、隔離、補(bǔ)強(qiáng)
、防裂加固等土木工程需要
。由于其選用高分子材料且生產(chǎn)工藝中添加了防老化劑,故可在非常規(guī)溫度環(huán)境中使用
,這種防水板常用于堤壩
、排水溝渠的防滲處理,以及廢料場(chǎng)的防污處理
。
工藝及規(guī)格:
防水板用于地下防腐 、防滲工程的HDPE防水板(新型HDPE防水板)是在普通防水板的基礎(chǔ)上經(jīng)過配方重組
,選用優(yōu)質(zhì)的低壓高密度聚乙烯原料,并科學(xué)配比炭黑
、抗老化劑
、抗氧劑、紫外線吸收劑
、穩(wěn)定劑等輔料
,用目前國際上最先進(jìn)的全自動(dòng)土工生產(chǎn)設(shè)備,經(jīng)三層共擠技術(shù)制成
。此生產(chǎn)線是高度自動(dòng)化的,從訂單的輸入
、配方
、進(jìn)料、加工到質(zhì)量的監(jiān)控
,都由計(jì)算機(jī)全自動(dòng)控制,并且嚴(yán)格依據(jù)科學(xué)的數(shù)據(jù)來操作的
。并且能夠同時(shí)使用最新的原料(具有超強(qiáng)的拉力強(qiáng)度),如Metallocence及傳統(tǒng)的PE
、EVA
、LLDPE等。所有產(chǎn)品均依據(jù)美國ASTM D標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行生產(chǎn)
,達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品規(guī)格齊全
,厚0.2mm-2.5mm,寬幅1m-8m
,滿足人工湖防滲
、污水池防滲、蓄水池防滲
、環(huán)境保護(hù)
、礦業(yè)化工等項(xiàng)目的防滲與防腐要求。
防水板功能:
防水板主要功能是防止液體的滲漏和氣體的揮發(fā), 防水板在巖石工程中的作用主要為防滲和隔離
,但是同時(shí)也起到加強(qiáng)和防護(hù)的作用。它主要應(yīng)用在:土石壩
、堆石壩
、砌石壩、混凝土壩
、尾礦壩
、污水庫壩、渠道
、蓄液池等工程的防滲,地鐵
、地下室和隧道防滲襯砌,公路鐵路地基的防滲,衛(wèi)生垃圾填埋場(chǎng)中配合長絲土工布
、膨潤土防水毯等土工材料使用等等。
防水板特性:
強(qiáng) 度—— 同等克重規(guī)格下 ,各向拉伸強(qiáng)度均高于其它針刺無紡布
。
抗紫外線光照——具有極高的抗紫外線能力。
耐極高溫性能——耐高溫達(dá)230℃ ,高溫下仍保持結(jié)構(gòu)完整及原有的物理性能
。
滲透性及平面排水性——防水板較厚且是針刺成型的,具有良好的平面排水和垂直透水性 ,多年后仍能保持此性能
。
耐蠕變性——防水板耐蠕變性優(yōu)于其它土工布,因此長效性好 。它能耐土中常見化學(xué)物質(zhì)的侵蝕以及耐汽油
、柴油等的腐蝕。
延展性——防水板一定應(yīng)力下有很好的延伸率 ,使之能適應(yīng)凹凸不平的不規(guī)則基面
。
產(chǎn)品特點(diǎn):
1、優(yōu)良的柔韌性 、防滲性
、延伸率及耐磨性;
2 、具有較好的隔離性
、抗穿刺性;
3 、無化學(xué)污染
;
4、耐酸堿及多種化學(xué)物質(zhì),尺寸穩(wěn)定性好,粘結(jié)性好,便于施工。
施工工藝流程:
1.鋪設(shè)前準(zhǔn)備工作:
1.1地基處理:要求基體平整,
1.2與膜接觸面,
2. 鋪設(shè)方法:
2.1 沿一定方向鋪設(shè),同時(shí)不要拉得太緊,應(yīng)留有一定伸縮量,以適應(yīng)基體變形。
2.2 防水板鋪設(shè)時(shí),要調(diào)整好每個(gè)單元走向,以便于兩個(gè)單元的焊接。
2.3 防水板鋪設(shè)好后,要用砂袋壓住,以防風(fēng)沙影響下一步邊緣的焊接。
3.防水板焊接.接縫處理是施工關(guān)鍵程序,一般采用熱焊接方法,PE膜相接的表面加熱處理,使之表面熔化,然后通過壓力,使之熔合成一體。
3.1對(duì)于鋪設(shè)好的防水板,邊緣接縫處要求不能有油污,水份,塵土等。
3.2 焊接前要調(diào)整好接縫處兩幅邊PE單膜,使之搭接一定的寬度,搭接寬度一般為6~8㎝且平整,無折皺。
3.3 使用專用焊接機(jī)進(jìn)行焊接。
施工規(guī)范:
鋪設(shè)前準(zhǔn)備工作:
1、地基處理:清掃鋪設(shè)面,要求基體平整,土體堅(jiān)實(shí),不能凹凸不平,裂紋等,不能有尖銳物,石塊、鐵絲、木棒等,防滲范圍內(nèi)的草皮,樹根要清除,對(duì)于雜草要噴灑滅草劑。
2、與膜接觸面,鋪設(shè)粒徑小的砂土或粘土層作防護(hù)層,防護(hù)層覆蓋厚度不宜小于30㎝。
鋪設(shè)方法:
1、沿一定方向鋪設(shè),同時(shí)不要拉得太緊 ,應(yīng)留有一定伸縮量,以適應(yīng)基體變形
。
2 、防水板鋪設(shè)時(shí),要調(diào)整好每個(gè)單元走向,以便于兩個(gè)單元的焊接.
3、 防水板鋪設(shè)好后,要用砂袋壓住,以防風(fēng)沙影響下一步邊緣的焊接.
防水板焊接:
1 、接縫處理是施工關(guān)鍵程序,一般采用熱焊接方法,PE膜相接的表面加熱處理,使之表面熔化,然后通過壓力,使之熔合成一體
。
2、對(duì)于鋪設(shè)好的防水板,邊緣接縫處要求不能有油污,水份,塵土等。
3、 焊接前要調(diào)整好接縫處兩幅邊PE單膜,使之搭接一定的寬度,搭接寬度一般為6~8㎝且平整,無折皺。
4、 使用專用焊接機(jī)進(jìn)行焊接。
焊縫質(zhì)量檢測(cè):
1、 檢測(cè)方法應(yīng)采用充氣法及室內(nèi)試驗(yàn),也可采用火花試驗(yàn)或超聲波探測(cè)法。
2、 檢測(cè)設(shè)備采用氣壓式檢測(cè)儀及真空檢測(cè)儀。
焊縫質(zhì)量要求:
1、對(duì)雙縫充氣長度為30-60㎜雙焊縫間充氣壓力達(dá)到0.15-0.2MPa,保持1-5min,壓力無明顯下降為合格。
2、對(duì)單焊縫和T形結(jié)點(diǎn)及修補(bǔ)點(diǎn)應(yīng)采取50㎝×50㎝方格進(jìn)行真空檢測(cè),真空壓力大于或等于0.005MPa,保持30s,肥皂液不起泡為合格。
3、 室內(nèi)試驗(yàn).焊縫抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于母材強(qiáng)度。
4、質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)隨施工進(jìn)展進(jìn)行。
5、參考依據(jù):《防水板應(yīng)用技術(shù)工程CTTT/T238-1998》
滲漏原因分析:
隧道及地下工程防水體系失效性是指防水體系和材料使用過程中,由于外部作用侵蝕破壞或內(nèi)部材料弱化,抵抗地下水環(huán)境的能力減弱或全部喪失。分析和研究地下工程在不同地下工程在不同地下水環(huán)境介質(zhì)中的失效影響因素與機(jī)理、失效材料所產(chǎn)生的物質(zhì)對(duì)周圍結(jié)構(gòu)體性能的影響、建立評(píng)價(jià)各種失效影響因素指標(biāo)及失效檢測(cè)方法,是地下工程防水體系應(yīng)研究的重要問題。
一、防水施工原因
前述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,防水施工階段是地下工程防水滲漏的主要環(huán)節(jié),對(duì)部分防水滲漏案例進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),既有施工不精心和工藝方面的原因,也有施工管理和檢測(cè)方面的原因,同時(shí)采用不同施工方法的地下工程,其防水滲漏原因也不盡相同。
1、復(fù)合襯砌隧道一般采用高分子防水板(卷材),其失效原因主要有:a、防水卷材材質(zhì)本身不能和噴射混凝土初襯密貼,安設(shè)時(shí)的沖擊
、背面突出物等易將防水板扎破
,導(dǎo)致漏水;b、板與板間的接合部室薄弱環(huán)節(jié)
,稍有不慎會(huì)導(dǎo)致整個(gè)防水體系失敗;c
、如遇混凝土壁面有較大空洞和凹凸的部位,二次襯砌的擠壓及圍巖變形會(huì)使防水板拉伸
,特別是結(jié)合部位易發(fā)生斷裂破壞
。
2、噴涂防水的隧道及地下工程防水體系滲漏的原因有:噴涂防水膜很難保證其均勻性,雖然一般噴涂材料延展性較好
,但抗拉強(qiáng)度較低,如發(fā)生較大外力作用
,結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變形和位移;易導(dǎo)致防水膜破裂
,致使整個(gè)防水體系失效;另外該施工方法對(duì)噴涂的施工工藝精度要求高,但一般工程很難達(dá)到
。
3、自防水混凝土的防水體系失敗的原因有:地下工程工作面狹小,混凝土振搗密度實(shí)度很難達(dá)到設(shè)計(jì)抗?jié)B的要求,另外施工縫合變形縫也是這種防水措施的薄弱環(huán)節(jié)。
以上原因說明,防水施工過程是保證工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),因此應(yīng)強(qiáng)化防水施工的重要性,針對(duì)不同的防水方法制定相應(yīng)的施工細(xì)則,并建立防水施工質(zhì)量檢測(cè)機(jī)制。
二、防水設(shè)計(jì)原因
一部分設(shè)計(jì)師對(duì)防水重要性的認(rèn)識(shí)不夠,認(rèn)為地下滲漏水不影響結(jié)構(gòu)的安全問題,在選用材料和設(shè)計(jì)方式上重視程度不夠,因此在防水設(shè)計(jì)方案中結(jié)合結(jié)構(gòu)特征認(rèn)真研究不充分,致使防水設(shè)計(jì)不合理。
由防水設(shè)計(jì)理念問題引發(fā)的滲漏:目前地下工程使用壽命都在100年以上,而防水材料的使用壽命均達(dá)不到這一要求,因此地下工程防水設(shè)計(jì)應(yīng)考慮放排水系統(tǒng)的可維護(hù)性和易更換性。
有防水設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性問題引發(fā)的滲漏:盡管防水工程在地下工程中占得工程總費(fèi)用比例是較小的,但往往設(shè)計(jì)者考慮造價(jià)的原因
,仍選用價(jià)廉差的材料,也是導(dǎo)致防水滲漏的原因
。
三、防水材料變異的原因
根據(jù)研究,發(fā)現(xiàn)由于防水材料材質(zhì)的變異導(dǎo)致防水體系失效的情況占有較大的比例,其原因有地下水環(huán)境和微生物侵蝕對(duì)防水材料性能的弱化
、已有防水材料材質(zhì)固有的弱點(diǎn)隨使用的環(huán)境的惡劣和使用時(shí)間推移逐漸喪失的防水功能
。如某鐵路隧道在維修養(yǎng)護(hù)時(shí)
,其防水卷材已變質(zhì)老化。發(fā)生這些情況歸納起來
,主要有以下原因:a
、劣質(zhì)的混凝土添加劑中含有高濃度的堿性成分和不易分解的鹽類物質(zhì),導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的松軟
,析出的物質(zhì)對(duì)防水卷材起了侵蝕作用;b
、凍融交替使得防水材料結(jié)構(gòu)變異;c、微生物侵蝕
、粘結(jié)材料變異;d
、地下水中含有不同濃度的酸、堿
、鹽離子對(duì)材料的侵蝕;e
、防水材料材質(zhì)結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)組織的變異。
四、工程結(jié)構(gòu)變異原因
地下工程長期處于復(fù)雜的環(huán)境中,致使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變異的不利因素很多
,一旦發(fā)生變異,襯砌結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)位移和變形
、開裂
、混凝土剝落等現(xiàn)象,進(jìn)而使得防水體系失效
。如由于圍巖具有流變性
,后期的圍巖應(yīng)力在長期的調(diào)整過程中可能會(huì)使防水板受到來自一襯和二襯得長期擠壓,在基面不平衡或有突出點(diǎn)處產(chǎn)生穿刺性損傷
,造成防水層失效
。在四季溫差較大的場(chǎng)合,常年凍融交替
,在凍脹力的強(qiáng)烈作用下
,殘余變形逐年積累,使襯砌結(jié)構(gòu)位移和開裂
,導(dǎo)致防水層逐步失效
。結(jié)構(gòu)本身材料劣化引起的變異,如混凝土碳化
、鹽害
、堿集料反應(yīng)等,其析出物也是造成防水體系破壞的原因
。
五、維護(hù)和管理原因
排水系統(tǒng)堵塞。不暢時(shí),如果維護(hù)部善
,將導(dǎo)致較大的水壓長期積累引起結(jié)構(gòu)開裂,破壞防水體系
。在嚴(yán)寒地區(qū)的隧道
,冰凍產(chǎn)生的凍脹力是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂和排水管堵塞破裂的重要原因,因此隧道及地下工程的維修養(yǎng)護(hù)是十分重要的
。
防水板原材料:
低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)
、乙烯/乙酸乙烯共聚物(EVA)
、聚氯乙烯(PVC)、乙烯醋酸乙烯改性瀝青(ECB)等
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